Sağlıklı Dizler Bile Bu Çatırtı, Çıtır Gürültü Yapar

MEMS mikrofonları ve piezoelektrik şeritleri bükme ve uzatma dizlerinin seslerini alır. (Kredi: Gürcistan Teknik)MEMS mikrofonları ve piezoelektrik şeritleri bükme ve uzatma dizlerinin seslerini alır. (Kredi: Gürcistan Teknik)

Ömer İnan, “Bu, bir tür Cadılar Bayramı olayı gibi oldu. "Kemiklerinizi birbirine sürtünerek dinliyorsunuz ya da kıkırdak dinliyorsunuz."

Mühendisler, eklem içindeki sesleri dinleyebilen ve ölçebilen mikrofonlar ve titreşim sensörleriyle donatılmış akustik bir diz bandı geliştiriyor ve ortopedi uzmanlarının bir yaralanma sonrası hasarı değerlendirmelerine ve iyileşme sürecini izlemelerine yardımcı olacak bir yol açabiliyor.

Georgia Tech'in elektrik ve bilgisayar mühendisliği yardımcı doçenti Ömer İnan, bir süredir böyle bir cihaz geliştirmeyi düşünüyor. Stanford Üniversitesi'nde eski bir discus atıcısıydı ve yıllarca dizleri inşa edilmemiş bir kasırga gibi dönerek geçirdi, bu yüzden kendisi biraz diz ağrısı çekiyordu.

“Her zaman dizim gıcırdıyor ya da daha fazla strese maruz kalıyorsam daha fazla patlıyormuş gibi hissediyorum” diyor.

İlk deneylerde ilk kez eziyetle öğütme kayıtlarını duyduğunda, İnan çok sevindi. “Beklenenden çok daha yüksek ve çok daha netti” dedi. “Bir çeşit Cadılar Bayramı olayı gibi. Kemiklerinizi birbirine sürtünerek dinliyorsunuz ya da kıkırdak. ”Doktorlar eklem kırma“ krep ”derler.

Bazı 100 yıl önce, doktorlar raketin bir mesaj içerebileceğini düşündüler ve stetoskoplarla dinlediler. İnan, gelecekte, tıbbi araştırmaların, grubunun tasarladığı akustik algılama teknolojisi üzerine kurulacağını ve nihayetinde sesi yararlı modellere dönüştüreceğini umuyor.

Şimdilik, araştırmacılar kaydedilen sesi grafiklere ayırıyor ve bacağın tam olarak bacağın uzanma ve bükülmesinde kırışıklıklar ve patlamalar yaratarak nerede olduğunu görmek için eklemin hareket alanıyla eşleşiyor. Sonuçta, bir elektrokardiyograma veya başka bir fizyolojik sinyale benzeyen tepeler ve dalgalı çizgiler vardır.


InnerSelf'ten En Son Haberleri Alın


Yaralı bir dizin ürettiği akustik patern, sağlam bir dizinkinden belirgin bir şekilde farklıdır. “Daha düzensiz” diyor Inan. “Sağlıklı bir diz daha tutarlı bir ses düzeni üretiyor.”

Askerler ve tekrarlanan yaralar

Tıbbi araştırmalarla eşleştirilirse, akustik cihaz, dizlerini aşırı yükleyen sporculara ve kaymış ve düşmüş yaşlı hastalara faydalı olabilecek ucuz ve giyilebilir monitörlere yol açabilir. Çalışmayı finanse eden DARPA, tekrarlanan savaş alanı diz yaralanmalarını azaltmak ve askerlerin güvenli bir şekilde görevlerine geri alınmalarına yardımcı olmak istiyor.

İnan, “Çoğu insanın bilmediği şey, diz ve ayak bileklerinin kas-iskelet sistemi yaralanmalarının, aktif görevdeki üyeler için taburcu olmanın en önemli nedenleri arasında yer alması” diyor. 100 pound ağırlığındaki sırt çantaları, zorlu arazide düzinelerce kilometre yürüdükleri, savaş alanlarındaki engellerin üzerinden tırmandıkları ve saatlerce dar yerlerde çöktükleri için askerlere baskı yapıyorlar.

Düşme veya çarpılma olmadan bile, bir asker ameliyatta sonra rehabilitasyonda inebilir. Sorun aylar sonra sabit görünebilir, ancak çok sık değildir ve yeniden yaralanma nedeniyle bu çok sık görülür.

Ameliyat ve terapiden sonra, bu diz yeni gibi hissedebilir, ancak aşırı derecede bir asker geri sıçradığında, sakatlıktan kaynaklanan zayıflıklar ortaya çıkar. Sonuç olarak, yeniden yaralanmalar 10'in başlangıçta olduğundan daha sık görülür.

Uygun olmayan giyilebilir bir cihaz, gerektiğinde ağır iş yüklerinden kaçınarak ciddi yeniden yaralanmaları önleme konusunda yardımcı olmaları için gelecekte iyileşme dizleri konusunda askerlere ve klinisyenlere geri bildirim verebilir.

Bu, uzun vadede servis üyelerine de fayda sağlayabilir. Eklem yaralanmaları zamanla birleşerek emekli servis üyelerini uzun süre sivil yaşama kadar ağrı ve hareketlilik kaybı için hazırladı. “Erken osteoartrit vakası olabilir” diyor İnan.

Dış sesler

Ancak bu noktada, İnan’ın misyonu sesleri bazı zorluklar doğurabilecek potansiyel olarak yararlı kalitede kaydetmek. Diz eklemi cilt için eklemden çıkan ses dalgalarını körelten sıvı ile çevrilidir. Ayrıca, bir hasta hareket ettiğinde, yararlı sesleri dışarıda bırakabilecek yabancı seslere neden olur.

“Ölçümün hareket sırasında tanım gereği gerçekleşmesi zor bir iştir, çünkü kişiye sadece hareketsiz kalmasını ve hareket eserlerinden kaçınmasını söyleyemezsiniz” diyor.

Akustik cihazı geliştirmek için araştırmacılar, mikrofonları, en iyi sesi toplayan, ancak parazite çok duyarlı olan aşırı duyarlı bir titreşim sensörü olan piezoelektrik film ile birleştirdi. Cilde karşı yerleştirilen mikrofonlar, geniş bir yedekleme ve daha pratik bir cihaz sağlar.

Diz monitörü, akıllı telefonlarda yaygın olarak kullanılan teknik gelişmelerden de yararlanır. Mikro elektromekanik sistem mikrofonları veya MEMS, önceki teknolojilere dayanan mikrofonlardan daha güncel teknolojiyle daha iyi bütünleşir. Bu aynı zamanda mikrofonları düpedüz ucuz kılar - yalnızca 50 bir kuruşa sentirir.

DARPA Biyolojik Teknolojiler Ofisi bu çalışmayı destekledi. Makale dergide çevrimiçi olarak yayınlanmaktadır Biyomedikal Mühendisliğinde IEEE İşlemleri.

Kaynak: Georgia Institute of Technology


İlgili Kitaplar

{amazonWS: searchindex = Kitaplar; anahtar kelimeler = sağlıklı dizler384X; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

InnerSelf'i takip et

facebook-icontwitter-ikonrss-ikon

E-posta ile son alın

{Emailcloak = off}