中學階段的體能測試中,有一項是握力測試;幼兒、老年人生病,醫(yī)生也會用手拉一拉患者的手,檢測一下力量;在一系列令人驚訝的健康問題中,握力(Grip strength)是一個有用的指標。
已有研究表明,它與帕金森病患者用藥的有效性、**分裂癥患者的認知能力、個體心血管健康狀況甚至于死亡率有關。如何精準地測量握力?來自IBM的科學家們想出一招:通過測量指甲的活動,評估握力的實時變化。
他們研發(fā)出首款“手指甲傳感器”(fingernail sensor)——通過給手指甲佩戴超靈敏的無線傳感器,測量手指的活動,最終實現(xiàn)對健康狀況的監(jiān)測目標。
“指甲傳感器”如何工作?
在日常生活中,手指觸碰、抓握物體,或者僅僅彎曲或者伸直手指時,指甲會出現(xiàn)變形(以彎曲、移動兩種形式為主)。這種變形幅度只有幾微米,肉眼是察覺不到的。
科學家們設想通過傳感設備檢測這些微弱的變化。他們將設計的傳感器粘附在指甲上,并進行了相關驗證。相關研究成果發(fā)表在《Scientific Reports》期刊。結果證實,借助傳感器及一臺電腦,可以從指甲彎曲、運動的頻率和程度中獲取有意義的數據,然后通過人工智能進行分析,轉變成有醫(yī)療價值的信息。
具體而言,這一“指甲傳感器”可以依據手指甲的變形規(guī)律區(qū)分典型的日?;顒?,例如需要旋轉的手部活動(轉動鑰匙、擰門把手等)。更巧妙的是,通過算法設計,研究人員可以根據傳感器識別手指縮寫的數字,且準確度非常高。
有哪些醫(yī)用價值?
最初,這一研究的目的是檢測帕金森患者的用藥情況。
他們將采集的數據傳送至智能手表端,后者通過機器學習模型,評估用戶運動遲緩、震顫等帕金森典型癥狀。這些信息或許可以用于評估帕金森藥物的作用效果。
研究團隊認為,未來,手指傳感器會有更多的應用可能,例如幫助四肢癱瘓的患者實現(xiàn)交流。
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