IBM Research viser, hvordan sundhedsindsigt kan komme fra fingerneglebærbare

Der er oparbejdet en lille fingerneglesensor, der overvåger sygdomme og bevægelsesforstyrrelser. IBM Research fortæller deres prototypehistorie i en decembervideo.

IBM-teamet designede de bittesmå fingerneglesensorer til at hjælpe klinikere med at opdage og overvåge sygdommens udvikling via AI-analyse og grebsstyrke. Hvorfor vælge fingernegle som vinduet til, hvad der sker i vores kroppe? To af forskerne, Stephen Heisig og Katsuyuki Sakuma, diskuteret dette på en IBM-side.

De sagde, "Da neglene er så hårde, vi besluttede at lime et sensorsystem til en fingernegl uden at bekymre os om nogen af ​​de problemer, der er forbundet med vedhæftning til huden. Vores dynamometer-eksperimenter viste, at vi kunne udtrække et konsistent nok signal fra neglen til at give god forudsigelse af grebskraft i en række forskellige grebstyper."

Hvorfor fokusere på greb? Denne enhed, fastgjort til en negl, udfører en kontinuerlig måling af, hvordan personens fingernegl bøjes og bevæger sig, i hverdagsaktiviteter såsom at åbne en krukke eller hakke, hvilket igen er en indikator for grebsstyrke. Hvordan kan det afsløre så meget?

Rent faktisk, sagde IBM, grebsstyrke er en nyttig målestok i forskellige sundhedsproblemer. Eksempler omfatter (1) effektiviteten af ​​medicin mod Parkinsons sygdom (2) graden af ​​kognitiv funktion hos skizofrene og (3) dødelighed i geriatri.

Sensorer er involveret i denne opsætning, med data leveret til en app. Informationen omhandler faktorer som tryk og bevægelse.

"Vores system består af strain gauges fastgjort til fingerneglen og en lille computer, der prøver belastningsværdier, indsamler accelerometerdata og kommunikerer med et smartur."

SiliciumVINKEL beskrevet deres komponenter, som to dele:"Den første er en kompakt computer, der sidder oven på en brugers finger, mens den anden er en række strain gauges beregnet til at blive fastgjort til fingerneglen. Trækmålerne registrerer den subtile måde fingerneglen bevæger sig på og ændrer sin form, når bæreren bruger deres hænder."

Interessant nok, smartwatch-formfaktoren modtager oplysningerne. "Smartwatchet behandler dataene ved hjælp af kunstig intelligens-algoritmer, som IBM har udviklet specifikt til projektet, " sagde SiliciumVINKEL .

Det er her, IBMs smarte kommer ind i billedet:Analytics og maskinlæring identificerer mønstre for grebsstyrke, rysten og andre symptomer. Dette er i bund og grund at tilbyde et vindue til, hvordan personens hjerne og krop fungerer.

SiliciumVINKEL sagde, "dets AI kan ikke kun identificere unormale bevægelser, men også skelne mellem forskellige aktiviteter. Softwaren er nøjagtig nok til at fortælle, blandt andet, hvis brugeren skriver og endda bestemme, hvornår de tegner numeriske cifre."

To af forskerne, Stephen Heisig og Katsuyuki Sakuma, skrev på IBM-webstedet:"Det viser sig, at vores negle deformeres – bøjes og bevæger sig – på stereotype måder, når vi bruger dem til at gribe, fatte, og endda bøjer og strækker vores fingre. Denne deformation er normalt i størrelsesordenen enkeltcifrede mikron og ikke synlig for det blotte øje. Imidlertid, det kan nemt detekteres med strain gauge sensorer."

Det otte-medlemmers teams papir har detaljerne om deres sundhedsmonitor prototype, og den hedder, "Bærbar negledeformationssensor til adfærdsmæssig og biomekanisk overvågning og menneske-computer-interaktion, " offentliggjort i Videnskabelige rapporter . Katsuyuki Sakuma, Avner Abrami, Gaddi Blumrosen, Stanislav Lukashov, Rajeev Narayanan, Joseph Ligman, Vittorio Caggiano og Stephen Heisig er forfatterne.

"Her beskriver vi en bærbar belastningssensor, tilhørende elektronik, og software til at detektere og fortolke kinematik af deformation i menneskelige fingernegle, " skrev de. "Så vidt vi ved, intet system har integreret både neglebelastning og accelerometerinformation for at udforske menneskelig håndbiomekanik og muliggjort en ubegrænset menneske-computer-interaktion."

Nogle af de tech-watching-websteder trak på det større billede af, hvad dette kunne betyde på et tidspunkt, hvor teknologi krydser sundhedsvæsenet – nemlig, en interessant grænseflade, der kunne tilføje noget momentum til wearables i sundhedsvæsenet.

© 2018 Science X Network