armbånd registrerer og advarer om anfald, overvåger stress
personer med epilepsi lider af tilbagevendende, uprovokerede anfald, der kan forårsage skade og endda død fra “pludselig uventet død i epilepsi” (SUDEP), en tilstand, der opstår minutter efter et anfald slutter.nu Empatica, medstifter af MIT professor og bærbare pioner Rosalind Picard, har udviklet en medicinsk kvalitet forbruger armbånd, kaldet Embrace, der overvåger stress signaler til at opdage potentielt dødelige anfald og alarm bærere og pårørende, så de kan gribe ind.
forskere over hele verden bruger en videnskabelig version af armbåndet, kaldet E4, som også måler andre signaler, til at studere epilepsi og andre neurologiske og psykiatriske tilstande. Talrige akademiske artikler er nu offentliggjort, der viser, at den kombinerede elektrodermale aktivitet (EDA), også kendt som hudledningsevne, og bevægelsesdata indsamlet fra håndleddet forbedrer nøjagtigheden af anfaldsdetektion ved kun at bruge bevægelsesdata.
nu forbereder Empatica sig på at frigive Embrace, “en forbruger-udseende, men medicinsk kvalitet” til overvågning af stress og anfald, siger Picard, professor i mediekunst og videnskab i MIT Media Lab og Empaticas chefforsker. Efter en vellykket Indiegogo-kampagne sidste år, beta-versionen af Embrace blev sendt til backers sidste fredag.
bortset fra at opdage anfald, kan enhver også bruge armbåndene til at overvåge stressniveauer — hvilket er vigtigt for et godt helbred, siger Picard. Kronisk stress har været forbundet med mange sundhedsmæssige problemer som hjertesygdomme, fedme og diabetes. “Stresssignaler når hvert organ i din krop, så disse stresssignaler påvirker potentielt alt,” siger Picard. “Nogle gange er du ikke klar over, før du får den just-in-time varsel.”
bedre stressdetektion for alle
ifølge Verdenssundhedsorganisationen lider omkring 50 millioner mennesker over hele verden af epilepsi. Centers for Disease Control and Prevention estimerer, at omkring en ud af hver 1.000 mennesker med epilepsi dør årligt af SUDEP, et muligt resultat af kvælning fra nedsat vejrtrækning, væske i lungerne eller beslaglæggelse, mens de sover med forsiden nedad. Priserne er betydeligt højere for mennesker, der har haft mindst et grand mal — anfald — en af de farligste typer anfald-i det forløbne år, siger Picard.med Embrace sigter Empatica mod at hjælpe mennesker, der lider af epilepsi, ved at hjælpe dem med bedre at advare kære, siger Picard. En app, der kommer med Embrace lader bærere og andre overvåge, når personen kan være at have en grand mal beslaglæggelse.
armbåndene ligner ure, men har et solidt sølv eller sort ansigt. Sensorer under ansigtet sporer puls, kropsbevægelse, temperatur og EDA, som involverer subtile elektriske ændringer på tværs af huden. Boosts i EDA, uden ledsagende ændringer i bevægelse, kan signalere stress. Hos mennesker med epilepsi kan en kraftig stigning i begge signaler indikere et alvorligt, potentielt livstruende anfald.
når armbåndet registrerer et anfald, vibrerer det, og bæreren kan reagere. Hvis bæreren bliver bevidstløs, hvilket sker med de farligste anfald, og ikke reagerer hurtigt, sender appen en advarsel til en udpeget person.
“hvis nogen går for at kontrollere en person under eller efter at de har haft et grand mal anfald, så er de mindre tilbøjelige til at dø,” siger Picard. “I nogle tilfælde kan blot at sige personens navn eller vende dem (mild stimulering) redde deres liv. Enhver kunne gøre denne potentielt livreddende handling, de skal bare vide for at tjekke personen — lad dem ikke være i fred lige efter et anfald.”
derudover kan lærere og forældre muligvis overvåge stressniveauerne hos et barn med følelsesreguleringsproblemer eller autisme. Enheden kan for eksempel bestemme, om et barn oplever et “kamp-eller-fly-svar” og kan indstilles til at vibrere for at advare forældre eller lærere. “Du kan se, om barnet, der ligger på gulvet eller på jorden på legepladsen, måske er ved at få en nedsmeltning … selvom de måske ser rolige udad,” siger hun. “Flere teenagere med autisme fortalte os, at de ofte ikke kan fortælle, at de er ved at eksplodere, før det er for sent. Måske kan dette hjælpe nogle af dem med at få en advarsel, mens de stadig er i kontrol.”
for epilepsiforskere siger Picard, at E4-armbåndet har gjort det muligt at indsamle data i realtid fra patienter, der går om deres daglige liv. Empaticas hjemmeside viser nu omkring 20 akademiske artikler, der bruger E4 i studier om emner, der spænder fra autisme til genoplivning efter et hjerteanfald.i 2012 offentliggjorde Picard og forskere et papir i neurologi, der korrelerede større reaktioner på håndleddet med længere undertrykkelse af hjernebølger i hovedbunden. Dette betød, at visse områder af hjernen oplevede hyperaktivitet, mens barken, der ligger nær hovedbunden, lukkede ned — et fænomen observeret i alle SUDEP-tilfælde. (Dette er nu blevet en vigtig biomarkør for SUDEP.) Andre resultater har identificeret et kritisk vindue, når nogen kan stoppe med at trække vejret efter at have fået et anfald.
vigtigt for forskning, siger Picard, registrerer enheden specifikt stresssignaler fra det sympatiske respons i det autonome nervesystem, som ofte er forbundet med kamp-eller-fly-responser, der indikerer stress og anfald. “Når vi måler hudresponsen, ser vi signaler, der stammer dybt i hjernen, fra regioner så langt under hovedbunden, at en traditionel EEG ikke kan samle dem op,” siger Picard.
på den måde er E4 også værdifuld til at studere andre neurologiske tilstande som autisme, angst, depression, fobier og posttraumatisk stresslidelse (PTSD), tilføjer Picard. “En PTSD-forsker kan for eksempel bruge enheden til mere præcist at studere hvorfor og hvordan en patient kan opleve øgede fly-eller-kamp-reaktioner,” siger hun.
opholder sig i det medicinske rum
Empaticas kerneteknologi sporer tilbage til 2007, da Picard og forskere udviklede iCalm, et lignende EDA-målearmbånd. I 2009 var Picard og tidligere postdoc Rana el Kaliouby med til at grundlægge Affectiva for at kommercialisere den bærbare enhed, derefter kaldet K-sensoren, der skal bruges til måling af stress forbundet med autisme.
så en dag, da en studerende lånte to armbånd for at overvåge stressniveauerne hos sin lillebror med autisme. Han satte et armbånd på hvert håndled. Da Picard kontrollerede dataene eksternt fra sin computer, Hun bemærkede “en kæmpestor af et svar på den ene side og intet på den anden,” hun siger. “Det var sådan et stort svar, Jeg troede ikke, det var rigtigt.”
intet, hun gjorde i sit laboratorium, kunne gengive et sådant svar. Imidlertid, den studerende havde ført en dagbog, og, helt sikkert, på den nøjagtige dato og tidspunkt for “kæmpestor” – svaret, broren havde haft et anfald. Som det viser sig, minutter før nogen har et anfald, kan håret på den ene arm stå på enden.men Affectiva ændrede snart kurs og begyndte at udvikle programmer, der overvågede og kvantificerede folks følelser til markedsundersøgelser. Så Picard grundlagde en anden opstart, Physiio,” for at hjælpe teknologien med at vokse i det medicinske rum, ” siger Picard. Dette fangede opmærksomheden hos en lille, italiensk, stress-tracking-bærbar opstart medstifter af Matteo Lai og Simone Tognetti. I 2014 fusionerede de to virksomheder til Empatica, Inc. med Lai som CEO og Tognetti som Chief technology officer.siden da har Empatica produceret flere iterationer af E4 til klinisk brug, med den seneste version udgivet sidste år. Men nu er opstarten” laserfokuseret ” på at bringe omfavnelsen til forbrugerne, siger Picard.
så bruger Picard-forbrugeren-sin egen enhed? Ja, og hun siger, at armbåndet har afsløret interessante ting om sit eget liv. “Første gang jeg bar dette, kører jeg hjem, og det går ud, og jeg tror,” jeg tror jeg lader mig blive lidt bøjet ud af Form her, ” siger Picard. “Jeg har fundet det fantastisk at lære om, hvad der foregår med mig selv.”