Á heimsvísu eru taugavöðvasjúkdómar leiðandi orsök veikinda og fötlunar. Á staðnum er rauntímavöktun á uppbyggingu og virkni vöðvavefs mikilvægt tæki til að greina og endurhæfa tauga- og vöðvasjúkdóma. Hins vegar berjast hefðbundin eftirlitskerfi sem hægt er að nota við að ná þessu markmiði. Hefðbundin stíf ómskoðunartæki krefjast utanaðkomandi krafts til að halda rannsakandanum við húðina. Þó að þetta dragi úr innyflum í lágmarki, veldur það aflögun vöðva og á erfitt með að laga sig að allt að 40% aflöguninni sem upplifir við kraftmikla vöðvahreyfingu, sem veldur áskorun við að meta orsök og gang sjúkdómsins.
Nýlega hafa vísindamennirnir Liu Zhiyuan, Ma Teng og Tian Qiong frá Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) í kínversku vísindaakademíunni (CAS), ásamt prófessor Yan Wei frá Donghua háskólanum, þróað í sameiningu sveigjanlegan plástur fyrir tvíþætta-mótabyggingu og starfræna vöktun á hinu kraftmikla taugavöðvakerfi sem býður upp á þetta nýstárlega vandamál. Þar á meðal einbeitti sérfræðingur Ma Teng að rannsóknum á sveigjanlegum ómskoðunarplástrum og fjölvirkri myndgreiningartækni og rannsóknarmaðurinn Liu Zhiyuan var skuldbundinn til rannsókna og þróunar á viðmótsefnum og búnaðarbyggingum teygjanlegra rafskauta. Tengdar niðurstöður voru birtar í "Science Advances" undir titlinum "In situ structural-functional synchronous disection of dynamic neuromuscular system through an integrated multimodal wearable patch".
Wearable Sensor Patch fyrir samtímis eftirlit með burðarvirki og hagnýtum upplýsingum
Nothæfa uppbyggingin sem þróuð var í þessari rannsókn, Functional Dual-Modal Sensing Patch (WSFP), samþættir sveigjanlegt ómskoðunarkerfi með mjúkum, teygjanlegum rafskautum og er með nýstárlegt aflöganlegt biðminnislag. Það gerir ekki aðeins kleift að-myndataka vöðvabyggingu með mikilli nákvæmni heldur fangar það jafnframt kraftmikil raflífeðlisfræðileg merki (EMG) í vöðvum, sem nær í raun og veru tvíþættri-myndagerð á lífeðlisfræðilegri uppbyggingu og virkni. Það stendur sig einstaklega vel með allt að 72 klst sliti og kraftmiklum aflögun húðar allt að 37,5%.
Klínísk umsókn: Aðstoð við greiningu á meðfæddum vöðvastæltum torticollis (CMT) hjá börnum
Meðfæddur vöðvastæltur (CMT) hjá börnum einkennist af uppbyggingu og virknibreytingum á sternocleidomastoid vöðva (SCM) meðan á þroska stendur, sem getur haft varanleg og jafnvel ævilangt neikvæð áhrif á líkamsstöðu, hálsvirkni og lífsgæði barns. Eftir því sem sjúkdómurinn þróast, sýnir viðkomandi vöðvi beygingu, óskýrar brúnir, bandvefsmyndun og þykknun meðan á hreyfingu stendur og EMG landslag sýnir litla og ósamhverfa vöðvavirkjun. Samanborið við hefðbundið eftirlit með stakri-gerð, hafa WSFP tvíþættar gögn flokkunarnákvæmni sem er yfir 90% í hreyfigreiningu og sjúkdómsskimun, sem sannreynir virkni þess að fá samstillt tvímóta merki til að greina og skilja meinafræðilega aðferðir CMT. Gert er ráð fyrir að það verði notað til snemma uppgötvun vöðvabandsvefs og opnar nýjar leiðbeiningar fyrir klíníska greiningu og endurhæfingu slíkra sjúkdóma.
Stækkandi forrit: Frá tvíþættri-stillingu í fjölbreytileika-
WSFP hefur mikla möguleika í að fylgjast með vöðvaþjálfun íþróttamanna og í kraftmiklu mati á myndgreiningu á taugahrörnunarsjúkdómum (eins og ALS og truflun á vöðvum eftir-högg). Ennfremur hafa vélrænni áhrif lífeðlisfræðilegrar ómskoðunar tilhneigingu til að flýta fyrir lyfjapeningum, gera vöðvaörvun kleift og gera ó-ífarandi markvissa lyfjagjöf kleift. Framtíðarsamþætting sjónmyndagerðar, lífmekanískra merkja og annarrar skynjunartækni mun veita læknum ríkari greiningarupplýsingar.
Samstarf og Framtíðarhorfur
Sveigjanlegi ómskoðunar- og raflífeðlisfræðilegi skynjunarplásturinn sem þróaður var af Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) hefur náð tvíþættri-samtímis öflun vöðvauppbyggingar og virkni. Hins vegar eru rafvöðva- og ómskoðunartækin sjálfstæð og fyrirferðarmikil eins og er. Í framtíðinni stefnir stofnunin að samstarfi við marga aðila til að stuðla að smæðun og samþættingu búnaðar með hagræðingu vélbúnaðar og sérhæfðri flísþróun. Stofnunin mun einnig uppfæra plásturinn til að samþætta fjölþættar orkuaðgerðir til að þróa samþættar greiningar- og meðferðarvörur, kanna háþróaða-forrit eins og ómskoðunarstýrða-stýrða frumumeðferð og efla þessa tækni frá rannsóknarstofu til heilsugæslustöðvar, bæta skilvirkni og nákvæmni greiningar og meðferðar og stuðla að framförum læknisfræðilegrar tækni.