کفی هوشمند کفش که پارکینسون را تشخیص می دهد
با فناوری: یک کفی هوشمند جدید که بر نحوه راه رفتن افراد در لحظه نظارت می کند، می تواند کاربران را در بهبود وضعیت بدنی یاری دهد و هشدارهای اولیه را برای بیماری هایی مانند درد پاشنه تا بیماری پارکینسون ارائه نماید.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا، کفی هوشمند که با استفاده از ۲۲ سنسور کوچک ساخته شده است و سوخت آن از پنل های خورشیدی کوچک روی کفش تأمین می شود، ردیابی سلامتی را در لحظه برپایه نحوه راه رفتن کاربر عرضه می دهد. راه رفتن یک فرایند بیومکانیکی به حساب می آید که به اندازه اثر انگشت انسان منحصربه فرد است.
به نقل از ساینس دیلی، «جینگهوآ لی»(Jinghua Li) دانشیار علوم و مهندسی مواد در «دانشگاه ایالتی اوهایو»(OSU) و از محققان این پروژه اظهار داشت: داده های پیچیده پیرامون سلامت شخصی را میتوان از راه بلوتوث به تلفن همراه هوشمند منتقل کرد با سرعت و دقت تحلیل شوند. بدن ما حاوی اطلاعات سومند بسیاری است که ما از آنها بی اطلاع هستیم. این اطلاعات به مرور زمان تغییر می کنند. بنابراین، هدف ما استفاده از تجهیزات الکترونیکی برای استخراج و رمزگشایی سیگنال ها به منظور بهبود بررسی های مراقبت از خود است.
تخمین زده می شود که حداقل هفت درصد از آمریکایی ها از بروز مشکل در فعالیتهایی رنج می برند که راه رفتن، دویدن یا بالا رفتن از پله ها را شامل می شود. باآنکه در سالهای اخیر تلاش ها برای ساخت یک سیستم مبتنی بر کفی پوشیدنی افزایش پیدا کرده اند اما خیلی از نمونه های اولیه پیشین با محدودیت های انرژی و عملکرد ناپایدار همراه بودند.
لی و «چی وانگ»(Qi Wang) دانشجوی مقطع دکتری علوم و مهندسی مواد در دانشگاه ایالتی اوهایو و پژوهشگر ارشد این پروژه برای غلبه بر چالش ها به دنبال اطمینان از دوام فناوری پوشیدنی خود، دقت بالایی را هنگام جمع آوری و تحلیل داده ها و عرضه قدرت ثابت و قابل اعتماد در پیش گرفتند.
فناوری این گروه پژوهشی با استفاده از هوش مصنوعی، منحصربه فرد شده است. این کفی هوشمند با استفاده از یک مدل پیشرفته یادگیری ماشینی می تواند هشت حالت متعدد حرکتی را همچون حالت های ایستا مانند نشستن و ایستادن تا حرکات پویاتر مانند دویدن و چمباتمه زدن تشخیص دهد.
از آنجائیکه مواد سازنده کفی منعطف و ایمن هستند، این کفی مانند ساعت هوشمند، کم خطر و جهت استفاده مداوم ایمن است. برای نمونه، بعد از تبدیل نور خورشید به انرژی توسط سلول های خورشیدی، این نیرو در باتری های لیتیومی کوچک ذخیره می شود که به کاربر صدمه ای نمی رساند یا بر فعالیتهای روزانه تاثیر نمی گذارد.
به علت توزیع حسگرها از انگشت پا تا پاشنه، محققان می توانند ببینند که چگونه فشار روی قسمتهایی از پا در فعالیتهایی مانند راه رفتن و دویدن متفاوت می باشد. هنگام راه رفتن، فشار به شکل متوالی از پاشنه تا انگشتان پا اعمال می شود. این در شرایطی است که هنگام دویدن حدودا همه حسگرها به صورت هم زمان تحت فشار قرار می گیرند. هنگام پیاده روی، زمان اعمال فشار حدود نیمی از کل زمان را تشکیل می دهد. این در شرایطی است که زمان اعمال فشار هنگام دویدن فقط حدود یک چهارم زمان را شامل می شود.
در حوزه مراقبت های بهداشتی، کفی های هوشمند می توانند از تحلیل راه رفتن برای تشخیص ناهنجاری های اولیه ناشی از بیماری های در رابطه با فشار پا مانند زخم پای دیابتی، اختلالات اسکلتی-عضلانی مانند درد پاشنه کف پا و بیماری های عصبی مانند پارکینسون پشتیبانی کنند.
این تکنولوژی جدید از یادگیری ماشینی برای یادگیری و طبقه بندی انواع متعدد حرکت استفاده می نماید. این کار، فرصت هایی را برای مدیریت شخصی سازی شده سلامت همچون تصحیح در لحظه وضعیت بدن، جلوگیری از صدمه و نظارت بر توان بخشی فراهم می آورد. به قول محققان، تمرین های شخصی سازی شده تناسب اندام هم امکان دارد در آینده مورد استفاده قرار بگیرند.
به قول محققان، این کفی های هوشمند بعد از ۱۸۰ هزار چرخه فشرده سازی و رفع فشار، هیچ کاهش قابل توجهی را در عملکرد خود نشان ندادند و این دوام بلند مدت آنها را نشان داده است. لی اظهار داشت: رابط کفی، منعطف و نازک است لذا حتی هنگام تغییر شکل مکرر هم می تواند کارآمد باقی بماند. ترکیب نرم افزار و سخت افزار به این معناست که چندان هم محدود نیست.
محققان انتظار دارند که این فناوری طی سه تا پنج سال آینده به شکل تجاری در دسترس قرار بگیرد. گامهای بعدی برای پیشبرد کار با هدف بهبود توانایی های تشخیص ژست های کفی خواهد بود که به قول لی، احیانا با آزمایش های بیشتر روی جمعیت های متنوع تر محقق خواهد گردید. لی اظهار داشت: تنوع زیادی بین افراد وجود دارد. بنابراین، به نمایش درآوردن و آموزش دادن این توانایی های خارق العاده در جمعیت های متعدد همان چیزی است که باید بیشتر به آن دقت کنیم.
این پژوهش در مجله «Science Advances» به چاپ رسید.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب