Bærbar ring måler intensitet og hyppighed af ridser – Physics World

Bærbar ring måler intensitet og hyppighed af ridser – Physics World

Tidsstempel: 12. oktober 2023 kl. 4

Kradsering
Sådan virker det: Akhil Padmanabha og kolleger har opfundet en bærbar enhed, der objektivt kan måle intensiteten af ​​ridser. (Med høflighed: Carnegie Mellon University)

En ny bærbar ringanordning kan nøjagtigt måle, hvor intenst dens bærer kradser huden. Designet af Akhil Padmanabha på Carnegie Mellon University og kolleger i USA, kunne enheden en dag hjælpe med at forbedre behandlinger for millioner af mennesker, der lever med kronisk kløe.

Kløe kan udløses af nogle medicinske tilstande, herunder psoriasis, leversygdomme og eksem. Det påvirker omkring 31 millioner mennesker alene i USA, og i mange tilfælde kan det påvirke patienternes søvn, produktivitet, humør og generelle velvære alvorligt.

For at måle dens indvirkning på individuelle patienter, beder dermatologer dem normalt om at vurdere sværhedsgraden af ​​deres kløe på en skala fra 1 til 10. Men kløens sværhedsgrad er meget subjektiv for hver person, så denne metode er ikke ideel.

For nylig er mere robuste teknikker begyndt at dukke op – herunder bærbare enheder, der måler, hvornår og hvor længe en patient klør sig i huden. Hidtil er intensiteten af ​​skrabet dog for det meste blevet ignoreret i disse vurderinger.

Måleintensitet

"Øget kradseintensitet resulterer i mere betydelige hudskader og har en mere udtalt indflydelse på patienternes livskvalitet," forklarer teammedlem, Zackory Erickson. "Vores arbejde er et af de første forsøg på at kvantificere skrabeintensiteten, en nødvendig målestok for en omfattende forståelse af kløe og dens indvirkning på individer."

Ifølge holdet kan dens bærbare ringenhed for første gang måle skrabeintensiteten direkte. "Vi opnåede dette ved at bruge en kombination af to sensorer: en kontaktmikrofon og et accelerometer," forklarer Padmanabha, der lever med kronisk kløe forårsaget af svær eksem. "Kontaktmikrofonen optager fingervibrationer, mens accelerometeret sporer finger- og armaccelerationer."

For at oversætte disse to mængder til et pålideligt mål for kradseintensitet bad forskerne en gruppe raske frivillige om at kradse på en trykfølsom tablet, mens de havde ringen på.

Maskinelæring

De brugte derefter tablettens optagelser til at træne en maskinlæringsalgoritme til at estimere skrabeintensiteten – baseret på en kombination af ringens acceleration og den målte frekvens af vibrationer, der bevæger sig gennem bærerens fingre. Endelig konverterede systemet denne intensitet - målt i milliwatt - til et tal på 10-trinsskalaen, som hudlæger bruger.

I mere traditionelle selvevalueringer af patienter bruger hudlæger en ændring på mindst fire punkter på denne skala som en standardtærskel, hvilket advarer dem om, at de behandlinger, de har udstedt, har haft en medicinsk signifikant indvirkning på deres patienters kløe.

"Vores undersøgelser viste, at vores enhed opnåede en gennemsnitlig absolut fejl på 1.37 på samme intensitetsskala, hvilket viser potentialet til at foretage klinisk relevante vurderinger med langt større præcision end standardpatient-selvrapportering," siger teammedlem. Carmel Majidi.

Forskerne håber nu, at deres ring med et par yderligere forbedringer kan blive brugt af millioner af mennesker, der lever med kronisk kløe, hvilket giver realtidsinformation om intensiteten af ​​deres kløe. Ved at bruge disse data kunne hudlæger så tilbyde behandlinger, som er langt bedre skræddersyet til individuelle patienters unikke behov.

Medarbejder Sonal Choudhary ved University of Pittsburgh Medical Center forklarer, "vores resultater viser, at bærbare enheder viser et stærkt løfte som et objektivt værktøj til at måle kradseintensitet, hvilket giver mulighed for vurdering af nye lægemidler i kliniske forsøg og kontinuerlig overvågning af kløe." Ved at bidrage til disse behandlinger kan enheden i sidste ende hjælpe med at forbedre hverdagen for millioner af mennesker globalt.

Enheden er beskrevet i Kommunikationsmedicin.

Tidsstempel:

Mere fra Fysik verden