ranneke havaitsee ja hälyttää kohtauksia, monitors stress

epilepsiaa sairastavat kärsivät toistuvista, provosoimattomista kohtauksista, jotka voivat aiheuttaa vammoja ja jopa kuoleman ”sudden unexpected death in epilepsia” (SUDDENT unexpected death in epilepsia, SUDEP), tila, joka ilmenee muutaman minuutin kuluttua kohtauksen päättymisestä.

nyt Empatica, jonka perustivat MIT: n professori ja wearables-pioneeri Rosalind Picard, on kehittänyt lääketieteellisen laadukkaan kuluttajarannekkeen, nimeltään Embrace, joka tarkkailee stressisignaaleja mahdollisesti tappavien kohtausten havaitsemiseksi ja varoittaa käyttäjiä ja hoitajia, jotta he voivat puuttua asiaan.

tutkijat ympäri maailmaa käyttävät rannekkeesta tieteellistä versiota nimeltä E4, joka mittaa myös muita signaaleja, epilepsian ja muiden neurologisten ja psykiatristen sairauksien tutkimiseen. Nyt on julkaistu lukuisia akateemisia tutkielmia, jotka osoittavat, että yhdistetty elektrodermaalinen aktiivisuus (EDA), joka tunnetaan myös nimellä ihon konduktanssi, ja ranteesta kerätyt liikedata parantavat kouristusten havaitsemisen tarkkuutta käyttämällä vain liikedataa.

nyt Empatica valmistautuu julkaisemaan Embracen, ”kuluttajan näköisen, mutta lääketieteellisen laatuisen laitteen” stressin ja kohtausten seurantaan, sanoo Picard, mediataiteen ja-tieteiden professori MIT Media Labissa ja Empatican johtava tiedemies. Viime vuonna onnistuneen Indiegogo-kampanjan jälkeen Embracen beta-versio toimitettiin taustajoukoille viime perjantaina.

kohtausten havaitsemisen lisäksi kuka tahansa voi käyttää rannekkeita myös stressitason seurantaan — mikä on tärkeää hyvän terveyden kannalta, Picard sanoo. Krooninen stressi on yhdistetty lukuisiin terveysongelmiin, kuten sydänsairauksiin, lihavuuteen ja diabetekseen. ”Stressisignaalit saavuttavat kehosi jokaisen elimen, joten nämä stressisignaalit voivat vaikuttaa kaikkeen”, Picard sanoo. ”Joskus sitä ei tajua, ennen kuin saa juuri ajoissa ilmoituksen.”

parempi stressin havaitseminen kaikille

Maailman terveysjärjestön mukaan noin 50 miljoonaa ihmistä maailmassa sairastaa epilepsiaa. Centers for Disease Control and Prevention arvioi, että noin joka 1000 epilepsiapotilasta kuolee vuosittain SUDEPIIN, joka on mahdollinen seuraus tukehtumisesta hengitysvaikeuksiin, nesteeseen keuhkoissa tai kouristukseen nukkuessaan kasvot alaspäin. Määrät ovat huomattavasti korkeammat ihmisillä, joilla on ollut vähintään yksi grand mal — kohtaus — yksi vaarallisimmista kohtaustyypeistä-viimeisen vuoden aikana, Picard sanoo.

Embrace-ohjelmalla Empatica pyrkii auttamaan epilepsiasta kärsiviä ihmisiä auttamalla heitä valppaammin omaisia, Picard kertoo. App, joka tulee Embrace avulla käyttäjille ja muut seurata, kun henkilö saattaa ottaa grand mal takavarikko.

rannekkeet muistuttavat kelloja, mutta niillä on vankka hopeinen tai musta naama. Anturit kasvojen alla seurata pulssi, kehon liike, lämpötila, ja EDA, joka liittyy hienovaraisia sähköisiä muutoksia eri puolilla ihoa. Tehosteet EDA: ssa, ilman niihin liittyviä muutoksia liikkeessä, voivat viestittää stressistä. Epilepsiapotilailla molempien signaalien voimakas nousu voi viitata vakavaan, mahdollisesti hengenvaaralliseen kohtaukseen.

kun ranneke havaitsee kohtauksen, se värisee, ja käyttäjä voi reagoida siihen. Jos käyttäjä menettää tajuntansa, mikä tapahtuu vaarallisimmilla kohtauksilla, eikä reagoi nopeasti, sovellus lähettää hälytyksen nimetylle henkilölle.

”Jos joku menee tarkastamaan ihmistä grand mal-kohtauksen aikana tai sen jälkeen, hän kuolee vähemmän todennäköisesti”, Picard sanoo. ”Joissakin tapauksissa pelkkä henkilön nimen sanominen tai hänen kääntämisensä (lempeä stimulaatio) saattaa pelastaa hänen henkensä. Kuka tahansa voisi tehdä tämän mahdollisesti hengenpelastustoimen, heidän tarvitsee vain tietää mennä tarkistamaan henkilön – älä jätä heitä yksin heti kohtauksen jälkeen.”

lisäksi opettajat ja vanhemmat saattavat haluta seurata lapsen stressitasoa, jolla on tunteiden säätelyyn liittyviä ongelmia tai autismia. Laite voi esimerkiksi määrittää, onko lapsella ”taistelu-vai pakenemisreaktio”, ja se voidaan asettaa värisemään vanhempien tai opettajien hälyttämiseksi. ”Saa nähdä, onko leikkipuiston lattialla tai maassa makaavalla lapsella kohta sula – -, vaikka he näyttävätkin ulospäin rauhallisilta”, hän sanoo. ”Useat autistiset teini-ikäiset kertoivat meille, että he eivät useinkaan voi tietää olevansa räjähtämäisillään, ennen kuin on liian myöhäistä. Ehkä tämä voi auttaa heitä saamaan hälytyksen, kun he ovat vielä hallinnassa.”

epilepsian tutkijoille E4-ranneke on Picardin mukaan mahdollistanut reaaliaikaisen tiedon keräämisen potilailta heidän arjestaan. Empatica-sivusto listaa nyt noin 20 akateemista artikkelia, jotka käyttävät E4: ää tutkimuksissa aiheista, jotka vaihtelevat autismista sydänkohtauksen jälkeiseen elvytykseen.

vuonna 2012 Picard ja tutkijat julkaisivat Neurology-lehdessä tutkielman, joka korreloi suurempia vasteita ranteessa ja pidempiä aivoaaltojen tukahduttamisia päänahassa. Tämä tarkoitti sitä, että tietyt aivojen alueet kokivat hyperaktiivisuutta, kun aivokuori, joka on lähellä päänahkaa, oli sammumassa-ilmiö havaittu kaikissa SUDEP-tapauksissa. (Tästä on nyt tullut tärkeä biomarkkeri SUDEPILLE.) Muut tulokset ovat tunnistaneet kriittisen ikkunan, kun joku voi lopettaa hengityksen saatuaan kohtauksen.

tutkimuksen kannalta tärkeää on Picardin mukaan se, että laite havaitsee erityisesti autonomisen hermoston sympaattisesta reaktiosta johtuvia stressisignaaleja, jotka liittyvät yleisesti stressiin ja kohtauksiin viittaaviin taistelu-tai pakenemisreaktioihin. ”Kun mittaamme ihovastetta, näemme signaaleja, jotka ovat peräisin syvältä aivoista, niiltä alueilta, jotka ovat niin kaukana päänahan alla, että perinteinen EEG ei pysty havaitsemaan niitä”, Picard sanoo.

siten E4 on myös arvokas tutkittaessa muita neurologisia sairauksia, kuten autismia, ahdistusta, masennusta, fobioita ja traumaperäistä stressihäiriötä, Picard lisää. ”Esimerkiksi traumaperäisen stressihäiriön tutkija voi laitteen avulla tutkia tarkemmin, miksi ja miten potilas voi kokea voimakkaampia lento-tai taistelureaktioita”, hän sanoo.

Empatican ydinteknologia juontaa juurensa vuoteen 2007, jolloin Picard ja tutkijat kehittivät iCalm-nimisen vastaavan EDA-mittarannekkeen. Vuonna 2009 Picard ja entinen postdoc Rana el Kaliouby perustivat Affectivan kaupallistamaan puettavaa laitetta, silloista Q-sensoria, käytettäväksi autismiin liittyvän stressin mittaamiseen.

sitten eräänä päivänä, kun opiskelija lainasi kaksi ranneketta seuratakseen autismin kirjon pikkuveljensä stressitasoja. Hän laittoi yhden rannekkeen kumpaankin ranteeseen. Kun Picard tarkisti tiedot etänä tietokoneeltaan, hän huomasi toisella puolella ”huikean vastauksen ja toisella ei mitään”, hän sanoo. ”Se oli niin iso vastaus, en uskonut sitä todeksi.”

mikään, mitä hän teki laboratoriossaan, ei pystynyt toistamaan tällaista reaktiota. Oppilas oli kuitenkin pitänyt päiväkirjaa, ja aivan varmasti ”whopper” – vastauksen täsmällisenä päivänä ja kellonaikana veli oli saanut sairauskohtauksen. Käy ilmi, että vain minuutteja ennen kuin joku saa kohtauksen, toisen käden karvat saattavat seistä päässä.

mutta Affectiva muutti pian kurssiaan ja alkoi kehittää ohjelmistoja, jotka seurasivat ja kvantifioivat ihmisten tunteita markkinatutkimusta varten. Niinpä Picard perusti toisen startupin, Physion, ”auttaakseen teknologiaa kasvamaan lääketieteellisessä tilassa”, Picard sanoo. Tämä kiinnitti Matteo lain ja Simone Tognettin yhdessä perustaman pienen, italialaisen, stressiä jäljittävän, puettavan startupin huomion. Vuonna 2014 yhtiöt yhdistyivät muodostaen Empatica, Inc., Lai: n toimitusjohtajana ja Tognetti teknologiajohtajana.

sen jälkeen Empatica on tehnyt E4: stä useita iteraatioita kliiniseen käyttöön, tuorein versio julkaistiin viime vuonna. Mutta nyt startup on ”laserkeskeinen” tuomaan syleilyä kuluttajille, Picard sanoo.

käyttääkö siis Picard — kuluttaja — omaa laitettaan? Hän kertoo rannekkeen paljastaneen mielenkiintoisia asioita omasta elämästään. ”Kun käytin tätä ensimmäistä kertaa, ajoin kotiin ja se laukesi, ja ajattelin, että taidan antaa itseni vähän vääntyä täällä”, Picard sanoo. ”Olen huomannut, että on mahtavaa oppia siitä, mitä itselle tapahtuu.”