スマート パンツは身体活動を追跡します

Jun 03, 2023

2023年7月25日 コン・ヘイスティングス 老年病学、材料学、整形外科、リハビリテーション、スポーツ医学

ブラジルのエスピリトサント連邦大学のエンジニアは、身体の動きを非侵入的に追跡し、介護している人が苦痛の兆候を示している場合に介護者に最新情報を提供できるスマートパンツを開発した。 このアプリケーションは、医療施設で高齢患者を監視している人にとって非常に役立つ可能性があります。 この技術は、身体リハビリテーションを受けている患者の可動域などの動きの追跡および定量化にも適用できる可能性があります。 パンツには一連の光ファイバー ケーブルと信号取得ユニットが含まれており、ズボンのポケットに入れて持ち運ぶことができます。 着用者の動きによって光ケーブルが曲がると、光信号が変化し、測定可能な信号が得られます。 このシステムには、光信号をさまざまな動きとして解釈し、歩行を分類する機械学習アルゴリズムも含まれています。

高齢者は転倒やその他の健康上の緊急事態を経験する可能性があり、介護者の監視が必要になります。 しかし、そのような人々を一日中監視することは不可能であり、例えば寝室にカメラを設置すると深刻なプライバシー問題が生じる可能性があるため、これを達成するのは困難な場合があります。 このような状況では、誰かの動きを監視する目立たない方法を開発することが非常に役立ちます。 この最新テクノロジーは、非侵入的に動きを追跡および識別できるスマート パンツを通じてこれを達成することを目的としています。

「当社のポリマー光ファイバースマートパンツは、自然な動きを妨げることなく、座ったり、しゃがんだり、歩いたり、蹴ったりするなどの活動を検出するために使用できます」と研究に携わった研究者のアルナルド・レアル・ジュニア氏は述べた。 「このアプローチは、画像ベースのシステムに伴うプライバシーの問題を回避し、自宅で高齢患者を監視したり、リハビリテーションクリニックで可動域などのパラメーターを測定したりするのに役立つ可能性があります。」

研究者らはこの技術を「フォトニックテキスタイル」と表現しており、これには直径わずか1ミリメートルのポリメチルメタクリレートで作られた透明な光ファイバーのネットワークが含まれている。 パンツには各脚に 30 個の測定ポイントがあり、システムが幅広い動きを特徴付けることができます。

「光ファイバーセンサーには、電気的または磁気的干渉の影響を受けないこと、コンパクトさと柔軟性によりさまざまな衣服付属品に簡単に統合できることなど、いくつかの利点があります。」とリールジュニア氏は述べています。 「多重光パワー変動センサーをベースにしたデバイスにより、センシングのアプローチも低コストで信頼性が高くなります。」

これまでのところ、研究者らは人間のボランティアを対象にこのテクノロジーをテストしており、歩く、しゃがむ、椅子に座る、蹴るなどのさまざまな身体動作を実行して、そのペースを試してもらった。 システムはこれらの動きを簡単に識別できました。

「この研究は、光学デバイスを使用した低コストのウェアラブルセンシングシステムの開発が可能であることを示しています」と、Leal-Junior氏は述べています。 「また、新しい機械学習アルゴリズムを使用してスマート テキスタイルのセンシング機能を拡張し、新しいパラメーターの測定が可能になる可能性があることも実証します。」

ジャーナル Biomedical Optics Express での研究: POF スマート パンツ: 下肢生体力学を遠隔監視するための完全にポータブルな光ファイバー統合スマート テキスタイル

経由: オプティカ

コン・ヘイスティングス

コン・ヘイスティングス氏は、癌や心血管疾患の治療において細胞、薬物、ナノ粒子を送達する注射用ヒドロゲルの可能性を研究した薬物送達の研究で、アイルランド王立外科医大学から博士号を取得しました。 博士号を取得し、1 年間のポスドク研究を終えた後、コンは学術出版でのキャリアを追求し、その後フルタイムのサイエンス ライターおよび編集者となり、生物医学分野での経験と書面によるコミュニケーションへの情熱を組み合わせました。