کاربرد فناوری‌های پوشيدنی جهت نظارت بر سلامت فردی

در دنياي فناوری‌های پوشيدنی، برخی دستگاه‌ها فراتر از صرفا پيگيری تمرينات و خواب کاربر عمل مي‌کنند و سازندگان‌ آن‌ها مدعی هستند اين دستگاه‌ها می‌توانند به درمان بيماری‌ها و شرايط خاص کمک کنند. صنعت پزشکی به سرعت در حال رشد است و امروزه نه تنها تجهيزات بيشتری در اين حوزه وجود دارند بلکه آن‌ها به سرعت در حال اتصال به يکديگر هستند. تقريباً نيمی از ارائه دهندگان خدمات پزشکی پس از شرکت در يک نظرسنجی اعلام کردند آن‌ها تکنولوژی‌های مصرف کنندگان مانند تجهيزات مانيتورينگ پوشيدني يا تکنولوژی‌های عملياتی همچون سيستم‌های توزيع داروی خودکار را با زيرساخت‌های شبکه، يکپارچه کرده‌اند. تجهيزات به طور عمده در چهار گروه اصلی قرار مي‌گيرند: تجهيزات مانيتورينگ سلامتی، تجهيزات پزشکی خارجی پوشيدنی، تجهيزات پزشکی تعبيه شده داخلی و تجهيزات پزشکي ثابت قرار گرفته در شبکه.

اين تکنولوژي‌ها فوايد بسياري براي فرد و جامعه فراهم مي‌‌کنند از جمله درآمد و کيفيت زندگي را بهبود مي‌بخشند، بيماران را توانمندتر مي‌‌کنند و از بالا رفتن هزينه‌هاي سرسام آور پزشکي جلوگيری مي‌کنند. پزشکان يا حتی کاربران، مي‌توانند پيوسته بر سلامتی نظارت کنند فيدبک و آلارم ها را سريعتر دريافت ‌کنند و مزاياي بيشتري را تجربه کنند. بر طبق يک مطالعه بر روي مديريت مراقبت از راه دور، مانيتورينگ آنلاين فشار خون، وزن و اکسيژن اشباع بيماران منجر به يک افت 64 درصدي در بستری مجدد بيماران شد. معاينات منظم از طريق ويدئو کنفرانس، بيماران و پرستاران را قادر مي‌‌کند تا ناهنجاري‌ها را تشخيص دهند و مشکلات در سلامتی را پيش از آنکه به اندازه کافی جدی شوند و نياز به بستری مجدد داشته باشند بيابند و مداوا کنند.

تجهيزات پوشيدني، بيماران را به هدفشان که بهبود سلامتي و کيفيت زندگی است نزديک مي‌کند. تجهيزات مانيتورينگ سلامتی يک بازخورد آني را در مورد تغذيه، تناسب اندام، پالس، فشار خون و ديگر علايم حياتی فراهم مي‌کنند؛ در حقيقت بر طبق يک بررسی که در هشت کشور جهان توسط شرکت اينتل صورت گرفت، بيش از نيمي از افراد، به آزمايشی که آن‌ها شخصاً انجام داده‌اند نسبت به آزمايشی که توسط يک دکتر صورت گرفته اعتماد بيشتري داشته‌اند.

اگرچه هزينه‌هاي مستقيم توسعه، تست و توليد تجهيزات پزشکی گزاف است، ولی آن‌ها نسبت به جلوگيري از بالارفتن هزينه‌های سرسام آور پزشکی متعهد هستند. موسسه ملی استاندارد و تکنولوژی آمريکا، به نقل از تخميني توسط شرکت جنرال الکتريک، مي‌گويد استقرار سيستم‌هاي فيزيکي-مجازي مي‌تواند 63 ميليارد دلار از هزينه‌هاي سلامتي را در 15 سال، با 15-30 درصد کاهش در هزينه‌های تجهيزات بيمارستان و 15-20 درصد افزايش در توان عملياتی (Throughput) بيماران ذخيره کند.

کاربردهای تجهيزات پوشيدنی در سلامت

1- تشخيص:

– نظارت از راه دور علائم حياتي

– نظارت بر خواب/ريه

– نظارت بر مغز و اعصاب

– پشتيبانی از تصميمات بالينی

2- سلامتي:

– مديريت تناسب اندام

– مراقبت‌های پيشگيری کننده

– مراقبت از سالمندان در محل

3- درماني:

– مديريت درد

– تحويل دارو

– ارائه مراقبت

4- عملياتی:

– امنيت و کنترل دسترسی

– مديريت داروخانه

– مديريت فهرست موجودي

– آموزش

دستگاه پوشيدنی ReliefBand

دستگاه پوشيدنی موسوم به ReliefBand براي درمان تهوع مربوط به بيماري حرکت يا افرادي که صبح‌‌ها حال بدي دارند به بازار عرضه شده است. اين دستگاه مچي به ارسال پالس‌هاي الکتريکي براي تحريک عصبي در کنار مچ دست پرداخته و سپس سيگنال‌ها با حرکت به سيستم عصبي مرکزی، احساس تهوع توليد شده توسط معده را متوقف می‌کند. اين دستگاه نيز توسط سازمان غذا و داروی آمريکا تائيد شده است.

دستگاه پوشيدنی Quell

دستگاهي به نام Quell که به بخش بالای ساق پا وصل می‌شود مي‌تواند به کاهش درد مزمن در برخي افراد کمک کند. کاربران مي‌توانند اين دستگاه را در کل شبانه‌روز استفاده کنند و جلسات درماني يک ساعته داشته باشند. دستگاه Quell عصب‌های درون پا را توسط يک جريان برق تحريک مي‌کند که در مقابل، باعث واکنشي از سيستم عصبي مرکزی مي‌شود و سيگنال درد را در هر نقطه از بدن متوقف مي‌کند. اين نوع درمان موسوم به تحريک الکتريکی عصب جلدی (TENS) از چندين دهه پيش وجود داشته و در برخی تحقيقات در کاهش انواع خاص درد سودمند نشان داده است.

  به گفته سازندگان، دستگاه Quell به طور خودکار نيروی جريان را طي جلسه درمانی تنظيم کرده و داراي حالت خواب نيز هست که به طور خودکار هر دو ساعت در طول شب يک جلسه درمانی را آغاز می‌کند. پژوهشی در مورد دستگاه Quell نشان داد که دو سوم کاربران توانستند مصرف داروهای مسکن را کاهش دهند.

دستگاه Quell در حال حاضر تائيديه سازمان غذا و داروی آمريکا را به دست آورده است. با اين حال، درمان TENS بر روی همه کاربرد ندارد و از اين رو سازندگان ضمانت 60 روزه برای بازگرداندن پول پيش بينی کرده‌اند.

دستگاه پوشيدنی Muse

دستگاه ديگر موسوم به Muse يک هدبند است که مي‌تواند به کاربران در مراقبه کمک کند و در نتيجه باعث کاهش تنش و اضطراب شود. اين دستگاه، سيگنال‌های مغزی را براي بررسی آرام بودن مغز يا فعال و سرگردان بودن آن اندازه‌گيري مي‌کند. اين هدبند همچنين فعاليت مغزي را به صوت ترجمه مي‌کند و در آن زمان اصواتي را برای هدايت کاربر به حالت آرام پخش مي‌کند.

نسل اول اين دستگاه با استفاده از هفت حسگر EEG که بر روي پوست سر قرار مي‌گيرد، تغييرات رخ داده را تشخيص مي‌دهد. نسل جديد اين دستگاه يعنی Muse 2، با قابليت‌هايی مانند شتاب سنج و حسگرهايی برای نظارت بر ضربان قلب و تنفس در دسترس عموم قرار دارد.

عملکرد اين دستگاه اين‌گونه است که وقتی کاربر مراقبه مي‌کند، پيشانی بند، آرام يا فعال بودن ذهن را اندازه‌گيری کرده و متناسب با اين اطلاعات صدايي را برای کاربر پخش می‌کند. وقتی ذهن آرام باشد، صدايي آرام‌تر و در صورتي که ذهن فعال باشد، صدا را با قدرت بيشتری پخش خواهد کرد.

شرکت Thync ادعا مي‌کند، فناوری که توسعه داده، اولين فناوري است که به کاربر قدرت تغيير در احساساتش را مي‌دهد. دستگاه Star Trek-esque که بر روي پيشاني قرار مي‌گيرد، با يک اپليکيشن ارتباط برقرار مي‌کند و شکل موج مورد نظر را به مغز منتقل مي‌کند. شکل موج‌هاي ايجاد شده توسط Thync، اعصاب خاصي را بر روی سر فعال مي‌کند تا سيگنال‌هاي مغز به سمت ايجاد حالتی آرام در کاربر، هدايت شود يا سطح انرژی او را متناسب با روحياتی که دارد، افزايش دهد. انتخاب هر کدام از اين حالات به اختيار کاربر است. حالت‌هاي آرام و پر انرژي مربوط به دو بخش متفاوت از سيستم عصبي مغز هستند. تقسيمات Sympathetic و Parasympathetic که به ترتيب در بدن حالتي فعال يا آرام ايجاد مي‌کنند. اين دستگاه باعث مي‌شود، کاربر زماني که آرام يا آشفته است، مستقل از اين که در چه شرايطي قرار دارد، تمرکز خود را حفظ کند.

يکي از نمونه‌هاي مقرون به صرفه از اين دستگاه‌ها، MindWave است که با استفاده از آن مي‌توان تغييرات امواج مغزي را بلافاصله مشاهده کرد. اين قابليت چگونگي واکنش مغز به محرک‌هاي محيط اطراف را نشان مي‌دهد.

MindWave از يک هدست، گيره گوش و بازوی حسگر تشکيل شده است. مرجع هدست و الکترودهاي زمينه‌اي بر روي گيره گوش و الکترودهاي EEG بر روي بازوي حسگر که روي پيشاني و بالاتر از چشم قرار مي‌گيرد، تعبيه شده است. به وسيله اين مجموعه، MindWave Mobile 2، امواج مغزي را اندازه‌گيری مي‌کند.

با استفاده از اين هدست مي‌توان به بيش از صد بازي ذهني و برنامه‌هاي آموزشي که در اپ استور موجود است، دسترسي داشت. برخي از اين برنامه‌ها مربوط به مراقبه و ايجاد آرامش و تمرکز هستند. همچنين کاربران مي‌توانند برنامه‌های شخصي خود را توسعه داده و بر روي اين دستگاه اجرا کنند.

دستگاه مراقبه تعاملی Unyte برای دستيابی به ذهن آگاهی

Unyte به جاي استفاده از امواج EEG، از تغييرات ضربان قلب (HRV) و پاسخ پوستی گالوانيک استفاده مي‌کند. اين حسگر توسط يک گيره گوش به بدن متصل مي‌شود و اطلاعات را بلافاصله به گوشي همراه، تبلت يا کامپيوتر شخصي منتقل مي‌کند.

نرم افزاري که همراه اين دستگاه است روحيه کاربر را تشخيص مي‌دهد و متناسب با آن، بيش از 50 تجربه واقعيت مجازي در اختيار او قرار مي‌دهد. اين برنامه‌ها شامل مراقبه‌هاي هدايت شده و بازي‌هاي کوتاه هستند که به کاربر براي انجام مراقبه‌‌ای موثرتر کمک مي‌کنند.

اپليکيشن هوشمند Unyte، واکنش‌هاي بدن و تغييرات ضربان قلب را به صورت مرحله به مرحله امتياز دهي کرده و به کاربر نمايش مي‌دهند و به نوعي او را به سمت يک مراقبه عميق هدايت مي‌کند.

اين پيشاني بند، زماني که کاربر در حال مراقبه و تمرين ذهن آگاهي است، امواج ذهني و تغييرات ضربان قلب او را بلافاصله ارزيابي و پيگيري مي‌کند. Flowtime اين کار را به وسيله دو کانال سامانه EEG  و حسگرهاي ضربان قلب انجام مي‌دهد. استفاده از آن بسيار آسان است و به راحتي بر روي پيشاني قرار مي‌گيرد. اطلاعات جمع آوري شده توسط دستگاه را مي‌توان در اپليکيشن هوشمند آن، که ديدي کلي از شرايط مغز و قلب کاربر ارائه مي‌دهد، مشاهده کرد. اين دستگاه به خصوص براي افرادي که سعي در تنظيم و غلبه بر موانع و مشکلات رواني خود دارند، مي‌تواند مفيد باشد. همچنين اپليکيشن هوشمند دستگاه براي ساده کردن کار، تعدادي برنامه رايگان مراقبه در اختيار افراد مبتدي قرار مي‌دهد. ويژگي منحصر به فرد دستگاه اين است که اطلاعات جمع آوري شده مانند داده‌هاي خام امواج مغزي را به شکلي ساده در اختيار کاربر قرار مي‌دهد.

UrgoNight

UrgoNight بالای سر قرار مي‌گيرد و امواج مغزی را به وسيله EEG اندازه‌گيري مي‌کند. نرم افزار هوشمند دستگاه امواج مغزي و سيگنال‌هاي دريافتي را تفسير مي‌کند و متناسب با آن‌ها تمريناتي را در اختيار کاربر قرار مي‌دهد تا با آرامش بيشتری بخوابد. اين دستگاه در نمايشگاه CES 2020 به نمايش گذاشته شد. برای ايجاد تأثير بلندمدت، بايد سه بار در هفته و به مدت 20 دقيقه از آن استفاده کرد. به گفته بخش پشتيباني شرکت، کاربران UrgoNight چهل درصد سريع‌تر به خواب مي‌روند و به کمک آن مي‌توان مشکل بيداری‌های شبانه را تا 53 درصد کاهش داد. اين نتايج در صورتي که کاربر 3 ماه متوالي از آن استفاده کند، حاصل مي‌شود. UrgoNight هنوز در مرحله توسعه است و در 3 ماهه دوم سال 2020 در اختيار عموم قرار مي‌گيرد. زمان عرضه محصول در سايت UrgoNight اعلام مي‌شود.

Mendi

اين دستگاه، نوعی هدست بالينی است که مي‌توان به وسيله آن مغز را ورزش داد و روشي مقرون به صرفه براي دسترسی بلادرنگ به امواج ذهني و ذهن آگاهي است. Mendi  کمي با دستگاه‌های ديگر در اين زمينه متفاوت است. عملکرد آن مبتني بر فناوری طيف سنجی نزديک مادون قرمز (fNIRS) است نه EEG . اين دستگاه با انتشار نور مادون قرمز بر عملکرد جلوي مغز نظارت دارد. اپليکيشن هوشمند دستگاه، بازي‌هايي را در اختيار کاربر قرار مي‌دهد که شرط به انجام رساندن آن‌ها تمرکز و آرامش است. با اين روش به مرور زمان آمادگي ذهني فرد بهبود مي‌يابد.

پيش بينی سريع شيوع آنفلوآنزا با دستگاه پوشيدنی 

محققان بيمارستان کودکان بوستون موفق به ساخت يک دستگاه پوشيدنی شدند که شيوع آنفلوانزای فصلی را سريع‌تر از روش‌های متداول پيش ‌بيني مي‌کند.

اين برنامه مستقل آنلاين Thermia نام دارد و از طريق يک دماسنج پوشيدنی کوچک به نام iThermonitor  که زير بغل قرار مي‌گيرد، دمای بدن را دريافت می‌کند؛ اين دماسنج توسط سازمان غذا و داروي آمريکا (FDA) تأييد شده است.

اين مطالعه با بررسي حدود 45 هزار اطلاعات پزشکی از سال 2014 تا 2016 نشان مي‌دهد با استفاده آناليز اطلاعات و به روش‌هاي سنتي مي‌توان بيماري‌هايي مانند آنفلوانزا را به سرعت تشخيص داد ولي اطلاعات گردآوری شده توسط ابزارهاي Thermia و iThermonitor شيوع آنفلوانزا را از يک ماه قبل پيش ‌بيني مي‌کند. يکي از چالش‌هاي مهم تشخيص به موقع شيوع بيماری‌های واگيردار، تأخير در گزارش اطلاعات و عدم دسترسي سريع به اطلاعات مورد نياز است؛ بنابراين دسترسي به راهکارهاي ارزان قيمت ديجيتالی و فوري مانند Thermia از ضروريات بهبود شانس بقا در برابر بيماري‌هاي واگيردار است.

حسگر پوشيدنی برای کمک به مبتلايان به سکته مغزی

دانشمندان دانشگاه نورث وسترن يک حسگر پوشيدني توليد کردند که سبب تسريع در روند بهبودی بيماران مبتلا به سکته مغزی مي‌شود. اين حسگر قادر است تا پيوسته اطلاعات خود را به پزشکان ارسال کند. محققانی که اين سيستم را توسعه داده‌اند مي‌گويند اين سيستم به پزشکان کمک مي‌کند تا با دقت بيشتری بر ميزان تاثيرگذاري درمان نظارت داشته باشند.

اين فناوري با قرار دادن سنسورها در بدن مي‌تواند مناطقی از ماهيچه‌ها که تحت تأثير سکته مغزی قرار گرفته‌اند را به طور دقيق مشخص کند و درمان‌هايي را جهت بهبود اين مشکل در نظر بگيرد.

پچ پوستی شبيه چسب زخم برای نظات بر بيماران قلبی

محققان يک پچ پوستی به شکل چسب زخم ابداع کرده‌اند که داده‌های حسگرهای آن به پزشکان در تشخيص و اثربخشی درمان‌هاي خاص پس از سکته مانند مشکلات بلعيدن و صحبت کردن کمک مي‌کند.

اين پچ پوستی دارای سنسورهای حرکتی است که جنبش‌های عضلانی و ارتعاشات صوتی را تشخيص مي‌دهد.

اين دستگاه جديد با استفاده از حسگر حرکت بافتی الگوهای گفتاری را کنترل کرده و در اين زمينه نسبت به ميکروفون‌ها به مراتب عملکرد بهتری دارد. اين حسگرهای حرکتی حساس‌تر و کوچکتر را مي‌توان در پايين گردن يک فرد قرار داد تا زير يقه لباس مخفی شده و حرکت گلو را نيز نظارت کند.

کمک به سالمندان با کفش‌های هوشمند

شرکت فرانسوی E-vone کفش هوشمندی با هدف کمک به افراد مسن، کارگران و مسافران طراحي کرده است. شرکت E-vone کفش هوشمند خود را در چندين نمونه کفش کتانی، چکمه و کفش کار طراحي کرده است. اين کفش حرکت غير طبيعی کاربر را شناسايی کرده و سپس پيام‌های هشدار دهنده را در مواقع اضطراری به طور خودکار به افراد مشخص شده ارسال مي‌کند.

اندازه‌گيری سطح اکسيژن عضله با ردياب تناسب اندام

يک شرکت آمريکايی ادعا مي‌کند اندازه‌گيری سطح اکسيژن عضله با ردياب تناسب اندام ممکن خواهد شد. دستگاه پوشيدنی تناسب اندام شرکت Humon موسوم به هکس (Hex) مي‌تواند چگونگی استفاده عضلات يک ورزشکار از اکسيژن را در زمان حقيقي اندازه‌گيری کند.

هکس، نخستين ابزار پوشيدنی معتبر باليني براي استفاده از حسگرهای چشمی است که به صورت غير تهاجمی، سطح اکسيژن عضله را بررسی می‌کند.

تشخيص آريتمی قلبی با اپليکيشن جديد ساعت اپل

شرکت اپل و دانشگاه استنفورد (Stanford) از اپليکيشن جديدی رونمايی کردند که هدف آن تشخيص آريتمی قلبی (غير طبيعي بودن ريتم قلب) احتمالي کاربران است. شرکت اپل در سال گذشته اعلام کرد که قصد دارد با همکاري دانشگاه استنفورد، توانايي ساعت اپل را در تشخيص آريتمی قلب با فناوری پيگيری ضربان قلب و اعلام آن به کاربرانی که احتمالاً به فيبريلاسيون دهليزی (شايع‌ترين نوع آريتمی قلبي) مبتلا هستند، بررسي کند. اگر اين ساعت ضربان قلب را نامنظم تشخيص دهد، کاربر را از اين امر آگاه ساخته و توصيه مي‌کند که يک مکالمه تصويري با پزشک داشته باشد و وضعيت خود را گزارش کند.

فناوری پوشيدنی برای تشخيص ضربه مغزی در لحظه

مهندسان زيست پزشکی در دانشگاه بريگم يانگ (Brigham Young) موفق به توسعه يک فناوري پوشيدنی در قالب يک فوم هوشمند شدند که به مربيان کمک مي‌کند تا آسيب سر و ضربه مغزی را در بازيکنان تشخيص بدهند. اين سيستم دارای حسگرهايی است که مي‌تواند ضربه را در لحظه تشخيص دهد و به مربيان کمک کند تا پس از تشخيص ضربه مغزي به موقع اقدام کنند. اين سيستم تمامی اطلاعات به دست آمده را به صورت بي‌سيم به رايانه يا تبلت مي‌فرستد و با توجه به اين اطلاعات مي‌توان اقدامات لازم انجام داد.

اپليکيشن جديد عينک گوگل برای کودکان مبتلا به اوتيسم

اپليکيشن جديد عينک هوشمند گوگل، که توسط محقق ايرانی دکتر آزاده کوشکی ساخته شد است، يک شروع کننده مکالمه واقعي و کارآمد براي افراد مبتلا به اوتيسم است. اگرچه عينک هوشمند گوگل هيچگاه به بازار راه نيافت اما فناوری اين اپليکشن احتمالاً با ديگر عينک‌هاي هوشمند سازگار خواهد بود.

کودکان مبتلا به اختلال اوتيسم (ASD) اغلب با  شروع و برقراری مکالمات مشکل دارند. به همين دليل يک گروه از دانشمندان، به رهبري دکتر آزاده کوشکی، استاديار دانشگاه تورنتو، اپليکيشن هولی (Holli)  را ساختند. اين اپليکيشن، برنامه‌اي است که در حال حاضر در عينک هوشمند گوگل اجرا مي‌شود و به کودکان مبتلا به اوتيسم مي‌گويد که در جملات بعدی خود چه بايد بگويند.

فناوری پوشيدنی برای نظارت بر عملکرد ريه

يک کمپاني تجهيزات پوشيدني موفق به توسعه يک فناوری جديد شده است که به واسطه آن مي‌توان بر عملکرد ريه بيماران نظارت کرد. اين فناوري پوشيدنی که SensiVest نام دارد و به يک تبلت متصل است، بايد روزانه به مدت 90 دقيقه توسط بيمار پوشيده شود. پزشکان از اين طريق مي‌توانند بر روند پيشرفت بيماری پيش از اينکه علائمی در بيمار ديده شود نظارت کنند و درمان‌هاي مناسبی مانند تغيير دارو را براي وي توصيه کنند.

تشخيص بيماری‌ها از روی عرق انسان با حسگر پوشيدنی

محققان موفق به توسعه يک حسگر پوشيدنی جديد شدند که عرق انسان را جمع‌آوری کرده و ترکيبات مولکولي آن، مانند يون‌های کلريد و گلوکز را اندازه‌گيري کرده و سپس نتايج را براي تجزيه و تحليل و تشخيص، آماده انتقال مي‌کند. اين حسگر جديد بر خلاف نمونه‌های پيشين، نياز به نشستن طولانی مدت بيمار برای تجمع عرق ندارد. اين سيستم دو بخشي، از سنسور و ريز پردازنده‌های انعطاف‌پذيری تشکيل شده که به پوست چسبيده، غدد عرق را تحريک کرده و سپس حضور مولکول‌ها و يون‌هاي مختلف را براساس سيگنال‌های الکتريکي آن‌ها تشخيص مي‌دهد.

تشخيص خونريزی مغزی با يک دستگاه پوشيدنی

محققان شرکت BrainScope موفق به طراحي و توسعه يک دستگاه پوشيدنی جديد شده‌اند که الگوهای الکتريکي مغز را در آزمايش‌هاي باليني نشان داده و هرگونه آسيب به مغز و خونريزی مغزی را تشخيص مي‌دهد. اين دستگاه مي‌تواند يک راه ارزان براي تشخيص آسيب و خونريزي‌های مغزی باشد و به پزشکان کمک بسزايی کند. اين دستگاه که AHEAD 300 نام دارد، توسط شرکت BrainScope که يک شرکت فناوری پزشکی است، توسعه يافته است.

 AHEAD 300 متشکل از يک هدست است که داده‌ها را به يک دستگاه دستي مي‌فرستد و مي‌تواند احتمال بيش از يک ميلی ليتر خونريزی در مغز بيمار را ارزيابي کند.

نمايشگر، کفش، دستبند و کيت‌هاي بررسي پزشکي، بخشي از فناوری‌هاي پوشيدني هستند که براي مراقبت از سلامتی افراد، ساخته شده‌اند. ابزارهايي هم، براي اندازه‌گيري «ميزان استرس و فعاليت مغز» وجود دارند. همانطور که احتمالاً مي‌دانيد، بيشترين تحقيقات، در بخش پزشکي و سلامت انجام شده ‌است. ابزارهای پوشيدنی زيادي به منظور ساده‌سازی روش‌های پيچيده مهمی مانند اندازه‌گيري ضربان قلب، فشار خون، قند خون و اطلاعات پزشکي ديگر، توسعه داده شده‌اند. نفوذ اين گجت‌هاي جديد به فعاليت‌های روزانه، فرصت‌های شغلي زيادي را در زمينه ساخت اپليکيشن‌هاي مخصوص فناوري‌هاي پوشيدني و اتصال آن‌ها به گوشي‌هاي هوشمند، برای استفاده از آن‌ها روي هر دو ابزار (تلفن همراه و فناوری‌های پوشيدني)، پيش روي توسعه دهندگان (برنامه‌نويسان) قرار مي‌دهد. شاخه‌هايی که هنوز به اين صنعت وارد نشده‌اند هم، مي‌توانند با استفاده از اختراعات جديدی که هرکاری را آسان‌تر مي‌کنند، در توسعه اين مسير موثر عمل کنند.

مانيتور پوشيدنی فشارخون

 (Wearable Blood Pressure Monitors)

شرکت اومرون در سال 2019 دستبند هارت‌گايد (HeartGuide) را ارائه کرد که اولين دستگاه پوشيدنی اندازه‌گيری فشار خون است. اين ابزار ممکن است شبيه يک ساعت هوشمند معمولي به نظر برسد، اما هارت‌گايد يک مانيتور سنجش فشارخون به روش اسيلومتری است که مي‌تواند فشارخون و فعاليت روزانه مانند گام‌های برداشته ‌شده، مسافت طي شده و کالری‌های مصرف ‌شده را اندازه‌گيری کند. دستبند هارت‌گايد مي‌تواند حداکثر 100 مورد ثبت فشار خون را در حافظه نگه دارد و همه نتايج را مي‌توان براي بررسي، مقايسه و بهينه‌ سازی درمان به يک نرم افزار منطبق با آن به نام هارت ادوايزر (HeartAdvisor) منتقل کرد. کاربران هارت ادوايزر توانايي ذخيره، رديابی و به اشتراک‌گذاري داده‌ها با پزشک خود را دارند و در عين حال درک و بينشي از تأثير عادت‌های شخصی بر فشار خون‌ خود نيز پيدا مي‌کنند.

ردياب‌های پوشيدنی تناسب‌اندام (Wearable Fitness Trackers)

برخي از ساده‌ترين و اصلي‌ترين اشکال فناوری‌های پوشيدنی، يعني ردياب‌هاي تناسب ‌اندام، مچ‌بندهايی مجهز به حسگرند که فعاليت بدنی و ضربان قلب کاربر را دنبال مي‌کنند. همچنين، آن‌ها با همگام‌سازی اپليکيشن‌های مختلف تلفن‌های هوشمند، توصيه‌هايی در مورد سلامتی و تناسب ‌اندام در اختيار کاربران قرار مي‌دهند.

توسعه اسکنر پوشيدنی مغز برای تصويربرداری از کل سر

دانشمندان دانشگاه ناتينگهام يک نمونه اوليه از نسل جديد اسکنرهاي مغزی را در سال 2018 توليد کردند که وسيله‌ای سبک است و مي‌تواند مانند کلاه روی سر گذاشته شود و حتي در هنگام حرکت بيمار قادر است مغز را اسکن کند. در حال ‌حاضر آخرين تحقيقات آن‌ها اين موضوع را تا حد يک دستگاه کاملاً کاربردی 49 کاناله گسترش داده است که می‌تواند براي اسکن کل مغز و ردگيری فرآيندهای الکتروفيزيولوژيکی که در تعدادي از مشکلات سلامت روان دخيل هستند، استفاده شود.

شناخت بيماری‌های روانی يکی از بزرگترين چالش‌های پيش روی علم قرن بيست ‌و يکم است. از بيماري‌هاي دوران کودکي مانند اوتيسم تا بيماري‌های Neurodegenerative (تخريب کننده عصب) مانند آلزايمر، سلامت مغز در طول زندگی ميليون‌ها انسان را تحت تأثير قرار مي‌دهد. در بسياري موارد، حتي تصاوير بسيار دقيق مغز که نشان مي‌دهند مغز چه شکلی است، در مورد آسيب شناسی زمينه‌ای به ما اطلاعاتي نمي‌دهند و به تبع آن، نياز فوری به فناوري‌های جديد برای مشاهده و اندازه‌گيری آنچه واقعاً در مغز به هنگام سلامتی و بيماری اتفاق مي‌افتد، وجود دارد.

سلول‌های مغزی با توليد جريان‌های الکتريکی عمل کرده و ارتباط برقرار مي‌کنند. اين جريان‌ها ميدان‌های مغناطيسی کوچکی ايجاد مي‌کنند که مي‌توانند در خارج از سر شناسايي شوند. محققان از تکنولوژی MEG براي نقشه‌برداری از عملکرد مغز با اندازه‌گيری اين ميدان‌های مغناطيسي استفاده می‌کنند. اين رويکرد اين امکان را ميسر مي‌‌کند تا تصويری (ميلی ثانيه به ميلی ‌ثانيه) از قسمت‌هايی از مغز که طی انجام وظايف مختلف، مانند صحبت کردن يا حرکت درگير مي‌شوند، داشته باشيم.

اسکنرهای MEG فعلي بزرگ هستند و وزن آن‌ها تقريباً  نيم تن  است. اين وزن بالا به اين دليل است که سنسورهای مورد استفاده براي اندازه گيري ميدان مغناطيسی مغز نياز به نگه داشتن  درجه حرارت بسيار سرد (منفي 269 درجه سانتيگراد) دارند که به تکنولوژی خنک کننده نياز دارد.  با استفاده از اسکنرهای فعلی، بيمار بايد در حين اسکن شدن  ثابت باقی بماند زيرا حتي يک حرکت 5 ميليمتری مي‌تواند تصاوير را غير قابل استفاده کند. برای اغلب افرادی که اسکن مي‌شوند از جمله  کودکان يا بيماران مبتلا به اختلالات نوروژنيک ثابت ماندن در اين شرايط بسيار دشوار است. همچنين مشکلات ديگری هم وجود دارد مانند اين که يک بيمار براي مدت طولانی بايد ثابت باقی بماند تا رويداد نادري که در مغز رخ مي‌دهد، مانند تشنج صرعی ضبط شود.

برخلاف اسکنرهای بزرگ و دست و پا گير که در آن بيماران بايد خيلي آرام بمانند، اسکنر پوشيدنی به بيمار اجازه مي‌دهد تا آزادانه حرکت کند. نمونه اوليه اين سيستم در سال 2018 تنها 13 سنسور داشت و فقط مي‌توانست بخش‌های محدودی از مغز را اسکن کند. تحولات بيشتر در سال 2019 اولين اندازه‌گيری‌ها در کودکان را امکان‌پذير کرد.

تعداد کانال بالاتر بدان معني است که مي‌توان از اين سيستم براي اسکن کل مغز استفاده کرد و مناطقي از مغز را که کنترل حرکت دست و بينايي را بر عهده دارند با دقت ميليمتری رصد کرد.

اگرچه پتانسيل اميدوارکننده‌اي وجود دارد، اما OPM-MEG يک فناوري نوپا است که در مورد آن هنوز پيشرفت قابل‌ توجهي مورد نياز است. در حالي که سيستم‌هاي چند کاناله در دسترس هستند، اکثر دستورالعمل‌ها هنوز تعداد کمي حسگر را در مناطق خاص مغز قرار مي‌دهند و معرفي يک ورژن براي کل سر گامي مهم در جهت پيشبرد اين فناوري به سمت استفاده تجاري مؤثر است.

اسکنر سر جديد بسياري از قابليت‌ها مانند اسکن کودکان (که هنوز هم سخت به نظر مي‌رسد) يا اسکن بيماران صرع در هنگام تشنج را دارد.

اين گروه تحقيقاتی در ناتينگهام، با همکاری UCL ، اکنون نه تنها برای درک جديدي از عملکرد مغز، بلکه به منظور تجاری سازی تجهيزات، تشکيل ‌شده است. تاکنون اجزاي تشکيل دهنده اسکنر از طريق شرکاي صنعتي به آزمايشگاه‌هاي تصويربرداري مغز در سراسر جهان فروخته شده‌اند. نه تنها اسکنر جديد به طور قابل ‌توجهی بهتر از هر چيزی که در حال حاضر وجود دارد است، بلکه قيمت آن نيز  ارزان‌تر خواهد بود.

ثبت فعاليت‌های طبيعی مغز با اسکنر پوشيدنی

محققان عصب شناس دانشگاه ويرجينيای غربی موفق به توسعه يک اسکنر پوشيدنی شده‌اند که تمام فعاليت‌های مغزی را ثبت مي‌کند. در اين اسکنر مغزي از فناوري توموگرافی تابش پوزيترون (PET) استفاده شده است که از يک ماده راديواکتيو استفاده شده توسط سلول،که معمولاً قند است، براي تصويربرداری استفاده مي‌کند. اين اسکنر شبيه يک کلاه است و هنگامی که روی سر قرار مي‌گيرد مي‌توان به راحتي عملکرد مغز را هنگام فعاليت‌های مختلفی مانند راه رفتن، مکالمه، نواختن پيانو و احساسات مختلف از قبيل ترس، خنده، خجالت و محبت را مشاهده کرد. مهم‌ترين کاربرد اين اسکنر پوشيدني، درک عميق عملکرد مغز و بررسي اختلالاتي مانند زوال عقل، سکته مغزی، آسيب‌های مغزی، اوتيسم و افسردگی است.

ايده اوليه اين اسکنر، متعلق به فيزيکدانی به نام استن ماجووسکی از دانشگاه ويرجينيا است. محققان عصب شناس همين دانشگاه با الهام از اين ايده و به کمک ماجووسکی شروع به ساخت نمونه اوليه اين دستگاه کردند و موفق به دريافت جايزه 1.5 ميليون دلاری موسسه ملي بهداشت آمريکا شدند. اين دستگاه از چند حلقه آشکارساز PET تشکيل شده است که درون يک کلاه قرار مي‌گيرند و وزن آن به اندازه‌اي است که افراد ناتوان نيز به راحتي قادر به حمل آن هستند. اين دستاورد علمي در نشست سالانه انجمن علوم اعصاب در واشنگتن دي سي معرفي شد.

پيشرفت‌های تجهيزات پزشکی و آينده آن

بازار فناوری‌های سلامت پوشيدنی در حال جهش است و بلوغ آن، فناوري‌های پوشيدنی بيشتري را در اختيار مصرف‌کنندگان قرار خواهد داد. طبق تحقيقات (Insider Intelligence)، تعداد کاربران نرم افزار‌های سلامت و تناسب ‌اندام تا سال 2022 به بالاي 84 ميليون نفر خواهد رسيد.

اين روند صعودي در فناوری‌های تناسب ‌اندام پوشيدنی بر تصميم بيمه‌ها، ارائه‌دهندگان مراقبت‌های سلامت و شرکت‌ها براي بهره‌گيري از مزاياي دستگاه‌های نظارت بر سلامت پوشيدنی تأثير مي‌گذارد. شرکت‌هاي بيمه مي‌توانند با به کار گرفتن ابزارهاي پوشيدنی به ‌عنوان وسيله‌اي براي افزايش ارزش زندگي مشتری، هزينه روزافزون به ازاي هر بيمار را کاهش دهند. فناوری‌های پوشيدنی مشوق رفتارهايی مي‌شوند که ويزيت و بستري مجدد به دليل مديريت ضعيف سلامت شخصی را کاهش مي‌دهد.

شرکت‌ها همچنين مزايايي براي ارائه فناوری‌های پوشيدنی سلامت به کارمندان‌ خود مشاهده کرده‌اند. مطالعات نشان داده که فرهنگ سالم‌تر شرکت‌ها باعث کاهش ترک شغل کارمندان مي‌شود؛ کارفرماياني که پنج راهکار سلامتي (يا بيشتر) به کارمندان خود ارائه مي‌دهند به ‌طور متوسط 18٪ ترک شغل داشتند، درحاليکه ترک شغل در شرکت‌هايي که صفر تا دو راهکار ارائه مي‌دادند، 29٪ بود.

در ايالات ‌متحده، استفاده مصرف‌کنندگان پوشيدني‌ها فقط در مدت چهار سال از 9٪ به 33٪ افزايش يافته و با متعارف‌تر شدن فناوري‌های پوشيدني اين رقم همچنان رشد خواهد داشت. علاوه بر اين، با ساخت حسگرهای پوشيدنی دقيق‌تر، قابليت اتصال و يکپارچه‌سازی دستگاه‌ها گسترش می‌يابد و دريچه‌ای برای بيمه‌ها و کارفرمايان جهت تأثيرگذاری بر سبک زندگی سالم و افزايش سودآوری گشوده خواهد شد.

   منابع

http://exos.ir
https://isna.ir
http://fancomkish.com
https://blog.faradars.org
https://medario.ir
https://irna.ir
https://livejame.ir
http://stnews.ir