😢 Проблема: из-за чрезмерной нагрузки или с возрастом суставы начинают работать хуже. Это может проявляться по-разному, например в виде мышечной слабости, потерь равновесия, неустойчивой походки или болей. Если отслеживать функции суставов, можно предотвратить или замедлить ухудшения в их работе. Обычно диагностику проводят с помощью систем анализа со множеством проводов и датчиков, что требует лабораторных условий и обученного персонала. Из-за этого такие исследования доступны не всем.
На выручку приходят носимые устройства, которые намного дешевле и проще в использовании. Но конструкция таких устройств обычно содержит негибкие и громоздкие датчики, которые могут сместиться.
😎 Решение: делать носимые устройства для отслеживания здоровья суставов из единого материала с сенсорами. Для начала изготовили умный наколенник.
🤔 Как работает: за счёт интеграции в единое полотно датчики, межсоединения и резисторы собраны в одну растяжимую связку. Нити материала обладают различными электрическими и механическими свойствами, за счёт чего полотно хорошо растягивается и чувствительно к сигналам от сустава. Данные передаются на небольшое носимое устройство, которое можно разместить в кармане.
При проверке наколенника его оценивали путём сгибаний и разгибаний сустава, ходьбы, бега трусцой и прогулкам по лестнице. Участники эксперимента носили наколенники вместе с отражающими маркерами, которые обнаруживались системой захвата движений. За счёт этого сравнили данные датчиков и фактические движения суставов.
Время отклика датчиков наколенника составило менее 90 миллисекунд, а наименьшее обнаруживаемое изменение угла сустава — 0,12 градуса. Этого достаточно для отслеживания движений человека.
🤨 И что? При потере подвижности важно отслеживать своё состояние, но люди часто игнорируют симптомы того, что их мобильность снижается, и не обращаются за помощью. Если отслеживать здоровье суставов будет просто за счёт ношения почти обычной одежды, это поможет многим людям, в частности спортсменам и пожилым.
🧑💻 Кто: исследователи Сингапурского университета технологий и дизайна и SingHealth Polyclinics, Сингапур.
Источники: eurekalert.org и onlinelibrary.wiley.com
