Мы уже видели ручку, которая помогает людям с болезнью Паркинсона писать четко, но эта ручка немного другая. Оценивая движения рук пользователя во время письма, он может выдавать ранние предупреждения до того, как состояние пациента ухудшится. В настоящее время доцент Чэнь Цзюнь из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и его коллеги разрабатывают такую ​​ручку. Хотя он содержит чернила, он на самом деле не пишет. Вместо этого он может обнаружить едва заметные движения рук, вызванные тремором, связанным с болезнью Паркинсона, который часто не замечается до тех пор, пока состояние не ухудшится.

Прототип ручки, способной обнаруживать едва уловимую дрожь, связанную с болезнью Паркинсона, с помощью письменных упражнений, таких как рисование непрерывной спирали (на фото) Лаборатория Цзюня Чена / Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе

Магнитоэластичный наконечник ручки изготовлен из мягкой силиконовой матрицы со встроенными в нее мельчайшими магнитными частицами. Прямо над пером, внутри корпуса ручки, находится герметичный резервуар с чернилами, содержащими магнитную жидкость. Проводящая нить обвивает внешнюю часть ствола и покрывает мягкую полимерную рукоятку.

Принципиальная схема ручки

Когда пользователь перемещает кончик пера по поверхности во время упражнений по письму, кончик пера сжимается под давлением, изменяя направление и расстояние между магнитными частицами. Это вызывает изменение магнитного потока на кончике ручки. Намагниченные частицы в чернилах также будут двигаться по мере выплескивания чернил, вызывая изменение магнитного потока в чернилах.

Комбинация этих изменений потока индуцирует сигнал напряжения в катушке, окружающей ствол. Программное обеспечение искусственного интеллекта, подключенное к компьютеру, анализирует эти сигналы и сравнивает движения рук пользователя с базовыми движениями пациентов, не страдающих болезнью Паркинсона. Можно обнаружить даже малейшее дрожание.

При тестировании этой технологии 16 испытуемых использовали ручку для выполнения таких упражнений, как рисование непрерывных волнистых линий, рисование непрерывных спиралей и написание заглавных букв «MEGPEN». Программное обеспечение ручки идентифицировало трех человек с болезнью Паркинсона со средней точностью 96,22%.

Профессор Чен сказал: «Обнаружение едва заметных двигательных симптомов, невидимых невооруженным глазом, имеет решающее значение для раннего вмешательства при болезни Паркинсона. Наша диагностическая ручка — это недорогой, надежный и доступный инструмент, который достаточно чувствителен, чтобы фиксировать едва заметные движения, и подходит для широкого круга людей, а также для районов с ограниченными ресурсами».

Исследование было опубликовано в статье, недавно опубликованной в журнале Nature Chemical Engineering.

Источник: Инженерная школа Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.