Samer Mabrouk pradėjo žaisti skvošą būdamas Georgia Tech bakalauras. Buvo galima tikėtis čiurnos traumų, o norint sugrįžti į aikštę jam tereikėjo pailsėti kelias dienas. Dabar Elektros ir kompiuterių inžinerijos mokyklos mokslo inžinierius Mabrukas nepaleido savo raketės, bet dažniau susižaloja – ir poilsio nebeužtenka.
Tokios traumos kaip Mabrouk yra dažnos aktyviems amerikiečiams. Apie 25 000 žmonių kasdien pasitempia kulkšnis, o 25% amerikiečių reguliariai patiria kelių skausmą. Tačiau fizinė terapija yra brangi ir atimanti daug laiko, o internetinės reabilitacijos galimybės nėra pakankamai tikslios, kad būtų veiksmingos.
Mabroukas ir Omer Inan, Regentų verslininkai ir Linda J. ir Mark C. Smith pirmininkai Elektros ir kompiuterių inžinerijos mokykloje, dirbo su nešiojamu, baterijomis maitinamu įrenginiu, kuris stebi sąnarių sveikatą ir atlieka asmeninius stiprinimo pratimus. Naujoji Inano ir Mabrouko įmonė „Arthroba“ sukūrė to paties pavadinimo įrenginį, kuris naudoja elektrinius jutiklius kelio, kulkšnies ir kitų svarbių sąnarių patinimui ir audinių pažeidimams stebėti.
Sveikas sąnarys turi subtilų skysčių balansą tarp kaulų, sausgyslių, raiščių ir kremzlių – per mažas skysčių kiekis gali sukelti artritą ir sustingimą, o per didelis kiekis rodo patinimą. Kai skysčių balansas sutrikęs, žmonės dažnai patiria skausmą ir judėjimo problemų. Arthroba naudoja bioimpedanso analizę arba elektrinį audinio jutimą, kad nustatytų, ar aplink sąnarį yra patinimas ar pažeidimas ir ar yra pakankamai minkštųjų audinių, kad palaikytų sąnarį.
„Varža yra tai, kiek kažkas trukdo arba sulėtina elektros srovę per tą medžiagą”, – pažymėjo Inanas. „Bioimpedansė žiūri į tai, kiek elektros srovė yra trukdoma, kai ji teka per kūną.”
Kai dėl patinimo ar sužalojimo pasikeičia sąnario audinio sudėtis, jis gali blokuoti tą srovę. Arthroba naudoja keturis sausus elektrodus, esančius aplink kelį, kad būtų galima įvertinti susikaupusio skysčio kiekį ir jo judėjimą aplink sąnarį, todėl galima tikslingiau atlikti fizinę terapiją.
Prietaisas taip pat gali įvertinti ir aptikti patinimą ir raumenų plyšimus, jame yra inercinis matavimo vienetas, kuris seka sąnario pagreitį, sukimąsi ir greitį. Kartu jie gali atskleisti naujų įžvalgų apie sąnarių sveikatą ir optimizuoti gydymo protokolus.
Vartotojai gali paleisti įrenginį per reabilitacijos pratimus, kad išvengtų per didelio naudojimo. Objektyviai aptikdama, Arthroba gali pritaikyti terapijos protokolus individualiai, paprastai tai pasiekiama tik dažnai asmeniškai vertinant aukštos kvalifikacijos terapeutus.
„Arthroba yra panaši į kūno masės sudėties svarstykles, bet mes išmatuojame ribotą jūsų audinio gabalėlį”, – sakė Mabroukas. „Pakeitimai, kuriuos matome programoje, koreliuoja su daugeliu simptomų, kuriuos fizioterapeutai matuoja rekomenduodami pratimus.
Šie duomenys per „Bluetooth“ siunčiami į mobiliąją programą, kuri naudoja dirbtinį intelektą, kad pateiktų mankštos rekomendacijas. Medicinos specialistai taip pat gali naudoti duomenis kurdami atkūrimo procesus.
Inanas ir Mabroukas daugelį metų dirbo su šia technologija, skirdami dotacijas iš Gynybos pažangių tyrimų projektų agentūros ir Nacionalinių sveikatos institutų. Nors Arthroba skirta kelių stebėjimui, mokslininkai taip pat dirbo su Georgia Tech beisbolo žaidėjais dėl alkūnės sąnarių traumų, taip pat su jaunatviniu artritu sergančiais pacientais.
Jie numato, kad technologija bus naudojama ne tik traumoms, bet ir profilaktikai. Darbas turi kelis patentus ir taip pat yra startuolis, leidžiantis kasdieniams žmonėms nešioti Arthroba kaip išmanųjį laikrodį.
„Žmonės nori ir toliau žaisti tenisą ar marinatą be daug kelio skausmo, traumų ar rizikos“, – sakė Inanas. „Arthroba gali būti raktas į tai.”