Een baanbrekende nieuwe wearable die is ontworpen om op de keel te worden gedragen, zou een game-changer kunnen zijn op het gebied van revalidatie na een beroerte.

Ontwikkeld in het laboratorium van John A. Rogers, hoogleraar engineering aan de Northwestern University, in samenwerking met Shirley Ryan AbilityLab, de sensor is de nieuwste in Rogers' groeiende portfolio van rekbare elektronica die nauwkeurig genoeg is voor gebruik in geavanceerde medische zorg en draagbaar genoeg is om buiten het ziekenhuis te worden gedragen, zelfs tijdens extreme inspanning.

Rogers zal onderzoek presenteren naar de implicaties van rekbare elektronica voor de behandeling van beroerteherstel tijdens een persconferentie "Biomedische sensoren in dienst van de samenleving" op zaterdag, 17 februari op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Association for the Advancement of Science (AAAS) in Austin, Texas. Rogers zal ook zijn werk bespreken tijdens de AAAS-presentatie "Soft Electronics for the Human Body" op 17 februari.

Rogers' sensoren plakken direct op de huid, met het lichaam meebewegen en gedetailleerde gezondheidsstatistieken verstrekken, waaronder hartfunctie, spieractiviteit en slaapkwaliteit.

"Met rekbare elektronica kunnen we zien wat er in het lichaam van patiënten gebeurt op een niveau dat traditionele wearables gewoon niet kunnen bereiken, Rogers zei. "De sleutel is om ze zo geïntegreerd mogelijk te maken met het menselijk lichaam."

Rogers' nieuwe verbandachtige keelsensor meet het slikvermogen en de spraakpatronen van patiënten. De sensoren helpen bij de diagnose en behandeling van afasie, een communicatiestoornis geassocieerd met een beroerte.

De instrumenten die spraak-taalpathologen traditioneel gebruiken om de spraakfunctie van patiënten te controleren - zoals microfoons - kunnen geen onderscheid maken tussen de stemmen van patiënten en omgevingsgeluid.

"Onze sensoren lossen dat probleem op door trillingen van de stembanden te meten, Rogers zei. "Maar ze werken alleen als ze direct op de keel worden gedragen, dat is een zeer gevoelig deel van de huid. We hebben nieuwe materialen voor deze sensor ontwikkeld die met het lichaam meebuigen en uitrekken, het minimaliseren van ongemak voor patiënten."

Shirley Ryan AbilityLab, een onderzoeksziekenhuis in Chicago, gebruikt de keelsensor in combinatie met elektronische biosensoren - ook ontwikkeld in Rogers' lab - op de benen, armen en borst om de voortgang van het herstel van patiënten met een beroerte te volgen. Het intermodale systeem van sensoren streamt gegevens draadloos naar telefoons en computers van clinici, een kwantitatieve, volledig beeld van de geavanceerde fysieke en fysiologische reacties van patiënten in realtime.

"Een van de grootste problemen waarmee we worden geconfronteerd met patiënten met een beroerte, is dat hun winst de neiging heeft af te nemen wanneer ze het ziekenhuis verlaten, " zei Arun Jayaraman, onderzoekswetenschapper bij het Shirley Ryan AbilityLab en een expert op het gebied van draagbare technologie. "Met de thuisbewaking ingeschakeld door deze sensoren, we kunnen op het juiste moment ingrijpen, wat kan leiden tot betere, sneller herstel voor patiënten."

Omdat de sensoren draadloos zijn, ze elimineren barrières die worden veroorzaakt door traditionele apparaten voor gezondheidsbewaking in klinische omgevingen. Patiënten kunnen ze zelfs dragen nadat ze het ziekenhuis hebben verlaten, zodat artsen begrijpen hoe hun patiënten in de echte wereld functioneren.

"Thuis praten met vrienden en familie is een heel andere dimensie dan wat we in therapie doen, " zei Leora Cherney, onderzoeker bij het Shirley Ryan AbilityLab en een expert in de behandeling van afasie. "Door een gedetailleerd begrip te hebben van de communicatiegewoonten van patiënten buiten de kliniek, kunnen we betere strategieën ontwikkelen met onze patiënten om hun spreekvaardigheid te verbeteren en hun herstelproces te versnellen."

Jayaraman beschrijft de mobiliteit van het platform als een "gamechanger" bij het meten van revalidatieresultaten.

Gegevens van de sensoren worden gepresenteerd in een dashboard dat voor zowel clinici als patiënten gemakkelijk te begrijpen is. Het stuurt waarschuwingen wanneer patiënten ondermaats presteren op een bepaalde statistiek en stelt hen in staat om de voortgang in de richting van hun doelen in te stellen en te volgen.

"We zijn zo dankbaar voor onze samenwerking met het Shirley Ryan AbilityLab, Rogers zei. "Ze helpen ons onze technologie te verplaatsen van het onderzoekslab naar de echte wereld, waar het al een positieve impact heeft op het leven van patiënten."

Rogers werkt ook samen met het Shirley Ryan AbilityLab om de sensoren te testen op patiënten met andere aandoeningen, zoals de ziekte van Parkinson.