Η νόσος του Πάρκινσον αποτελεί μία σύνθετη, προοδευτική νευροεκφυλιστική διαταραχή, η οποία επηρεάζει καθοριστικά την κινητική λειτουργία και την ποιότητα ζωής των ασθενών. Περιλαμβάνει περισσότερες από σαράντα διαφορετικές εκδηλώσεις, μεταξύ των οποίων ιδιαίτερα επιβαρυντική είναι η «παγοποίηση της βάδισης» (freezing of gait). Το φαινόμενο αυτό χαρακτηρίζεται από αιφνίδια αδυναμία εκκίνησης ή συνέχισης της κίνησης των κάτω άκρων, παρά την πρόθεση του ασθενούς να βαδίσει.
Η τεχνολογία «Peter», είναι μία φορετή βιοϊατρική συσκευή σχεδιασμένη να υποστηρίζει άτομα με νόσο Πάρκινσον στην αποκατάσταση και διατήρηση της ικανότητας βάδισης. Η συσκευή αποτελείται από δύο κύρια μέρη: έναν αισθητήρα που προσαρμόζεται στο υπόδημα και ένα περιλαίμιο που εφαρμόζεται εξωτερικά του ρουχισμού, σε επαφή με την κλείδα. Ο αισθητήρας παρακολουθεί σε πραγματικό χρόνο την κινητική δραστηριότητα του κάτω άκρου. Μέσω αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης και επιταχυνσιομέτρων, διακρίνει εάν η διακοπή της βάδισης είναι εκούσια ή οφείλεται σε επεισόδιο παγοποίησης. Σε περίπτωση ανίχνευσης παθολογικής ακινητοποίησης, αποστέλλεται άμεσα σήμα στο περιλαίμιο, που αξιοποιώντας τεχνολογία οστικής αγωγής (bone conduction) μέσω ειδικών μετατροπέων (transducers), μεταδίδει ρυθμικά ακουστικά ερεθίσματα απευθείας μέσω της κλείδας.
Τα ερεθίσματα αυτά γίνονται αντιληπτά αποκλειστικά από τον χρήστη, χωρίς να είναι ακουστά στο περιβάλλον. Ο συνδυασμός ανίχνευσης σε πραγματικό χρόνο και «αόρατης» ρυθμικής υποβοήθησης συνιστά μία καινοτόμο και διακριτική παρέμβαση.
Επιλέχθηκαν ελαφριές και εύκαμπτες δομές για τη μείωση της καταπόνησης του αυχένα. Πειραματικές δοκιμές πραγματοποιήθηκαν με αποσυναρμολόγηση υπαρχόντων ακουστικών, ώστε να διερευνηθούν τα βέλτιστα σημεία επαφής με την κλείδα. Η τρισδιάστατη εκτύπωση (3D printing) αξιοποιήθηκε για την εξέλιξη και επικύρωση της τελικής μορφής, ενώ η λειτουργικότητα αξιολογήθηκε με εργαλεία ενσυναίσθησης που προσομοίωναν συμπτώματα της νόσου Πάρκινσον. Η πρώτη απόδειξη εννοιολογικής εφαρμογής (proof-of-concept) ενσωμάτωνε ηλεκτρονικά στοιχεία, όπως Arduino Nano, επιταχυνσιόμετρα και μετατροπείς οστικής αγωγής, σε τρισδιάστατα εκτυπωμένο περίβλημα, επιτυγχάνοντας ανίχνευση και ρυθμική διέγερση σε πραγματικό χρόνο.
Το εγχείρημα έχει ήδη ενταχθεί στο πρόγραμμα επιχειρηματικής επιτάχυνσης Accelerate Cambridge του University of Cambridge, με στόχο την εξασφάλιση χρηματοδότησης, την περαιτέρω τεχνολογική ανάπτυξη και τη συγκρότηση διεπιστημονικής ομάδας. Η καινοτομία και ο κοινωνικός προσανατολισμός της τεχνολογίας αναγνωρίστηκαν με τη βράβευσή της στα New Designers 2023 με το “Formula 2GX Passionately Purposeful Creative Innovators Award”, καθώς και με τη λήψη ερευνητικής επιχορήγησης από το Wolfson College.
Πηγή και φωτογραφία: https://www.jamesdysonaward.org/2024/project/peter
Τα ερεθίσματα αυτά γίνονται αντιληπτά αποκλειστικά από τον χρήστη, χωρίς να είναι ακουστά στο περιβάλλον. Ο συνδυασμός ανίχνευσης σε πραγματικό χρόνο και «αόρατης» ρυθμικής υποβοήθησης συνιστά μία καινοτόμο και διακριτική παρέμβαση.
Επιλέχθηκαν ελαφριές και εύκαμπτες δομές για τη μείωση της καταπόνησης του αυχένα. Πειραματικές δοκιμές πραγματοποιήθηκαν με αποσυναρμολόγηση υπαρχόντων ακουστικών, ώστε να διερευνηθούν τα βέλτιστα σημεία επαφής με την κλείδα. Η τρισδιάστατη εκτύπωση (3D printing) αξιοποιήθηκε για την εξέλιξη και επικύρωση της τελικής μορφής, ενώ η λειτουργικότητα αξιολογήθηκε με εργαλεία ενσυναίσθησης που προσομοίωναν συμπτώματα της νόσου Πάρκινσον. Η πρώτη απόδειξη εννοιολογικής εφαρμογής (proof-of-concept) ενσωμάτωνε ηλεκτρονικά στοιχεία, όπως Arduino Nano, επιταχυνσιόμετρα και μετατροπείς οστικής αγωγής, σε τρισδιάστατα εκτυπωμένο περίβλημα, επιτυγχάνοντας ανίχνευση και ρυθμική διέγερση σε πραγματικό χρόνο.
Το εγχείρημα έχει ήδη ενταχθεί στο πρόγραμμα επιχειρηματικής επιτάχυνσης Accelerate Cambridge του University of Cambridge, με στόχο την εξασφάλιση χρηματοδότησης, την περαιτέρω τεχνολογική ανάπτυξη και τη συγκρότηση διεπιστημονικής ομάδας. Η καινοτομία και ο κοινωνικός προσανατολισμός της τεχνολογίας αναγνωρίστηκαν με τη βράβευσή της στα New Designers 2023 με το “Formula 2GX Passionately Purposeful Creative Innovators Award”, καθώς και με τη λήψη ερευνητικής επιχορήγησης από το Wolfson College.
Πηγή και φωτογραφία: https://www.jamesdysonaward.org/2024/project/peter
