بخش پزشکی از کمبود شدید فیزیوتراپیست رنج می برد. آمارها حاکی از آن است که بیماران مبتلا به ناتوانی های مزمن به دلیل کمبود درمانگر به میزان 75 درصد از عمر خود مجبور بوده اند با آسیب های خود زندگی کنند.
راه حل این بحران ممکن است در بهره گیری از توسعه فناوری های حسگر باشد. مانند دستگاه هایی که بر روی بدن نصب می شوند و حرکت را ردیابی می کنند که می توان از آنها در چندین ناحیه درمانی استفاده کرد تا به حرکت مستقل و دقیق بیماران کمک کند.
تعداد محدود فیزیوتراپیست های موجود، محققان و طراحان را به ایجاد یک سیستم توانبخشی فیزیکی بدون نیاز به شرکت در جلسات با فیزیوتراپ سوق داده است.
کارکنان مؤسسه فناوری ماساچوست (CSAIL) آزمایشگاه علوم رایانه و هوش مصنوعی (MIT) با بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH) برای اجرای آزمایشی سیستم پروژه MuscleRehab که حرکت را با 3 فناوری ثبت و ردیابی می کند، همکاری کردند. این یک فناوری تصویربرداری است که حرکت ماهیچهای به نام توموگرافی امپدانس الکتریکی (EIT)، هدست واقعیت مجازی (VR) و لباس ردیابی را اندازهگیری میکند.
واقعیت مجازی و لباس ردیابی به بیمار این امکان را می دهد که خود را در کنار یک فیزیوتراپ تخیلی ببیند.
با استفاده از این فناوری، تیم علمی توانست دقت تمرین را اندازه گیری کند، سپس نتایج را به یک فیزیوتراپ حرفه ای ارائه کرد و او نیز به نوبه خود گروه های عضلانی را که قرار بود در هر تمرین شرکت کنند، شناسایی کرد و دقت کلی تمرین ها را 15 درصد بهبود بخشید.
ترکیبی از هوش مصنوعی و اینترنت اشیا
این سیستم ها از انواع مختلفی از حسگرها تشکیل شده اند که از اینترنت اشیا (IoT) استفاده می کنند.الگوریتم های هوش مصنوعی مدل سازی استنتاج را برای تعیین نحوه حرکت هر عضله اجرا می کنند و برای شناسایی گروه های عضلانی بر داده ها تکیه می کنند و تمرینات مفیدتری را ارائه می دهند.
جانی چو، دانشجوی دکترای MIT و نویسنده اصلی مقاله MuscleRehab، میگوید: محققان به دنبال «سناریوی حسی را به یک محیط بالینی محدود نکنند، بلکه به ورزشکاران امکان توانبخشی و بهبود آسیبهای ناشی از دادهها را بدهند.» ما میتوانیم کمک کنیم. با پیشگیری با اندازهگیری درگیری عضلانی عمیق، به طوری که میتوانیم متوجه شویم که آیا دادهها در مقایسه با سابقه حرکتی بیمار غیرطبیعی است یا خیر، و بینشی در مورد مسیر عضلانی بالقوه در این موارد ارائه کنیم.
دکتر ژو در زمینه حسگرهای سلامت شخصی کاوش کرده است و از توموگرافی امپدانس الکتریکی که هدایت الکتریکی عضلات را اندازه گیری می کند، از پروژه ای که در سال 2021 انجام داد الهام گرفت. او از تکنیک های تصویربرداری مدرن برای ایجاد یک جعبه ابزار برای طراحی استفاده کرد. و ساخت حسگرهای حرکتی و سلامتی.
قبلاً توموگرافی امپدانس الکتریکی فقط برای نظارت بر عملکرد ریه، تشخیص تومور قفسه سینه و تشخیص آمبولی ریه استفاده می شد، اما در اسکن عضلانی یا تصویربرداری مرتبط با حرکت استفاده نمی شد.
دستگاه MuscleRehab چگونه کار می کند؟
قابل ذکر است که این دستگاه که توسط پروژه “بازتوانی عضلانی” تولید شده است، شامل یک پنل حسگر است که از فناوری توموگرافی مقاومتی الکتریکی استفاده می کند که دو نوار پر از الکترود در بالای ران در لباس قرار می گیرد تا داده های حجمی را در سه بعدی ثبت کند.
برای ثبت این حرکت، تیم از OptiTrack استفاده کرد که از 39 نشانگر و مجموعهای از دوربینها استفاده میکند که حرکت را با نرخ فریم بسیار بالا حس میکنند.
سپس این روی عینک های واقعیت مجازی نمایش داده می شود که روشن می شوند و عضله فعال را با برجسته کردن آن در چندین رنگ، آن و عضلات اطراف نشان می دهند.