Команда Калифорнийского университета представила в Nature Chemical Engineering недорогую диагностическую ручку. Преобразуя текст, написанный от руки, в электрические сигналы, устройство выявляет болезнь Паркинсона, причем на ранней стадии.
В лос-анджелесском пилотном исследовании было 16 испытуемых, в том числе трое с болезнью Паркинсона. Это заболевание нарушает деятельность двигательной системы, приводя к тремору и скованности, что замедляет движения и ухудшает мелкую моторику, например, при письме от руки.
Фото: Яндекс картинки
В основе сегодняшней клинической диагностики большей частью лежат субъективные наблюдения, которые могут быть противоречивыми и зачастую недоступными в условиях ограниченных ресурсов. Хотя диагностика, построенная на основе биомаркеров, объективна, она по-прежнему дорогостоящая и технически сложная.
Как работает диагностическая ручка
При письме ручка фиксирует в режиме реального времени двигательные сигналы и преобразует их для классификации заболевания в электрические. Инструмент состоит из магнитоупругого наконечника, изготовленного на основе силикона. В него включены магнитные частицы и встроен резервуар с феррожидкостныими чернилами, которые содержат наномагниты.
Механическое давление руки пишущего деформирует наконечник и приводит чернила в движение. Этот процесс вызывает сдвиги магнитного потока, индуцирующие во встроенной катушке напряжение.
Участникам были даны задания по письму, рисованию линий, спиралей, букв как на бумаге, так и в воздухе. Сигналы регистрировались двумя методами и обрабатывались с применением нескольких классификационных моделей. В ходе повторных экспериментов диагностирование болезни Паркинсона достигло наивысшей точности (96,22 %).
Фото: Яндекс картинки
Выводы разработчиков
Поскольку моторные симптомы фиксируются прямо при письме, прибор не зависит от визуальных результатов написанного или суждений врача. В местах, где медицинское обслуживание оставляет желать лучшего, ценность ручки для скрининга возрастает благодаря ее портативному формату и минимуму требований к настройке. Устройство можно применять дома, в удаленных или в сложных условиях, выявлять с его помощью недиагностированных лиц.
После дальнейшей проверки на более крупной популяции ручка подойдет не только для проведения ранней диагностики, но и для осуществления мониторинга симптомов и лечения заболевания на основе данных. Авторы описывают ее как «недорогую, доступную и надежную технологию» для широкого применения при лечении болезни Паркинсона.
Комментариев (0)