Polsband detecteert en waarschuwt voor aanvallen, bewaakt stress
mensen met epilepsie lijden aan terugkerende, niet uitgelokte aanvallen die letsel en zelfs de dood kunnen veroorzaken door “sudden unexpected death in epilepsy” (SUDEP), een aandoening die optreedt minuten na het einde van een aanval.Empatica, mede opgericht door MIT-professor en wearables-pionier Rosalind Picard, heeft een consumentenarmband van medische kwaliteit ontwikkeld, genaamd Embrace, dat stresssignalen bewaakt om potentieel dodelijke aanvallen te detecteren en dragers en verzorgers alarmeert, zodat ze kunnen ingrijpen.
onderzoekers wereldwijd gebruiken een wetenschappelijke versie van het polsbandje, genaamd de E4, die ook andere signalen meet, om epilepsie en andere neurologische en psychiatrische aandoeningen te bestuderen. Tal van academische papers zijn nu gepubliceerd, waaruit blijkt dat de gecombineerde elektrodermale activiteit (EDA), ook bekend als huidgeleiding, en beweging gegevens verzameld van de pols verbeteren van de nauwkeurigheid van de aanval detectie dan het gebruik van alleen beweging gegevens.Empatica bereidt zich nu voor op de release van Embrace, “Een consumer-looking, but medical-quality device” voor het monitoren van stress en aanvallen, zegt Picard, een professor in media arts and sciences in het MIT Media Lab en Empatica ‘ s chief scientist. Na een succesvolle Indiegogo campagne vorig jaar, de beta-versie van Embrace verscheept naar backers afgelopen vrijdag.
naast het detecteren van aanvallen, kan iedereen de polsbandjes ook gebruiken om stressniveaus te controleren — wat belangrijk is voor een goede gezondheid, zegt Picard. Chronische stress is gekoppeld aan tal van gezondheidsproblemen zoals hart-en vaatziekten, obesitas, en diabetes. “Stress signalen bereiken elk orgaan van je lichaam, dus deze stress signalen zijn mogelijk van invloed op alles,” Picard zegt. “Soms besef je het niet totdat je dat just-in-time bericht krijgt.”
betere stressdetectie voor alle
volgens de Wereldgezondheidsorganisatie lijden ongeveer 50 miljoen mensen wereldwijd aan epilepsie. De Centers for Disease Control and Prevention schat dat ongeveer een op de 1.000 mensen met epilepsie jaarlijks sterven aan SUDEP, een mogelijk gevolg van verstikking door verminderde ademhaling, vocht in de longen, of een aanval tijdens het slapen met het gezicht naar beneden. Tarieven zijn aanzienlijk hoger voor mensen die ten minste één grand mal inbeslagname hebben gehad — een van de meest gevaarlijke soorten aanvallen — in het afgelopen jaar, Picard zegt.met Embrace wil Empatica mensen die lijden aan epilepsie helpen door hun dierbaren beter alert te maken, zegt Picard. Een app die wordt geleverd met omhelzing laat dragers en anderen controleren wanneer de persoon zou kunnen worden met een grand mal aanval.
de polsbandjes lijken op Horloges, maar hebben een zilverkleurige of zwarte wijzerplaat. Sensoren onder het gezicht track puls, lichaamsbeweging, temperatuur, en EDA, die subtiele elektrische veranderingen over de huid. Boosts in EDA, zonder begeleidende veranderingen in beweging, kan stress signaleren. Bij mensen met epilepsie kan een sterke toename van beide signalen wijzen op een ernstige, mogelijk levensbedreigende aanval.
wanneer het polsbandje een aanval detecteert, trilt het en kan de drager reageren. Als de drager bewusteloos raakt, wat gebeurt met de gevaarlijkste aanvallen, en niet snel reageert, stuurt de app een waarschuwing naar een aangewezen persoon.
” als iemand een persoon gaat controleren tijdens of nadat hij een grand mal aanval heeft gehad, dan is de kans kleiner dat hij sterft”, zegt Picard. “In sommige gevallen kan het gewoon zeggen van de naam van de persoon of het omdraaien van de persoon (zachte stimulatie) zijn leven redden. Iedereen kan dit potentieel levensreddende actie doen, ze hoeven alleen maar te weten om te gaan controleren op de persoon-laat ze niet met rust direct na een aanval.”
bovendien willen leraren en ouders mogelijk de stressniveaus van een kind met emotionele regulatieproblemen of autisme controleren. Het apparaat kan bijvoorbeeld bepalen of een kind een “vecht-of-vluchtreactie” ervaart en kan worden ingesteld op trillen om ouders of leraren te waarschuwen. “Je kunt zien of het kind dat op de grond of op de grond in de speeltuin ligt misschien op het punt staat om een kernsmelting te krijgen … ook al zien ze er buiten misschien rustig uit”, zegt ze. “Verschillende tieners met autisme vertelden ons dat ze vaak niet kunnen vertellen dat ze op het punt staan te ontploffen totdat het te laat is. Misschien kan dit een aantal van hen helpen een waarschuwing te krijgen terwijl ze nog steeds de controle hebben.”
voor epilepsieonderzoekers, zegt Picard, heeft het E4-polsbandje het mogelijk gemaakt om real-time gegevens te verzamelen van patiënten die over hun dagelijks leven gaan. Empatica ‘ s website nu lijsten rond 20 academische papers die E4 gebruiken in studies over onderwerpen variërend van autisme tot reanimatie na een hartaanval.in 2012 publiceerden Picard en onderzoekers een artikel in Neurologie dat grotere responsen op de pols correleerde met langere onderdrukking van hersengolven op de hoofdhuid. Dit betekende dat bepaalde gebieden van de hersenen werden ervaren hyperactiviteit terwijl de cortex, die in de buurt van de hoofdhuid, werd uitgeschakeld — een fenomeen waargenomen in alle SUDEP gevallen. (Dit is nu een belangrijke biomarker voor SUDEP geworden.) Andere resultaten hebben een kritisch venster geà dentificeerd wanneer iemand kan stoppen met ademen na het hebben van een aanval.
belangrijk voor onderzoek, zegt Picard, detecteert het apparaat specifiek stresssignalen van de sympathische respons van het autonome zenuwstelsel, die vaak geassocieerd wordt met de vecht-of-vlucht responsen die wijzen op stress en aanvallen. “Wanneer we de huidreactie meten, zien we signalen die diep in de hersenen ontstaan, uit gebieden die zo ver onder de hoofdhuid liggen dat een traditionele EEG ze niet kan oppikken,” zegt Picard.op die manier is de E4 ook waardevol in het bestuderen van andere neurologische aandoeningen zoals autisme, angst, depressie, fobieën en posttraumatische stressstoornis (PTSS), voegt Picard toe. “Een PTSS-onderzoeker, bijvoorbeeld, kan het apparaat gebruiken om nauwkeuriger te bestuderen waarom en hoe een patiënt kan ervaren verhoogde vlucht-of-strijd reacties,” zegt ze.
verblijf in de medische ruimte
Empatica ‘ s kerntechnologie gaat terug tot 2007, toen Picard en onderzoekers iCalm ontwikkelden, een vergelijkbaar Eda-meetarmband. In 2009 richtten Picard en voormalig postdoc Rana el Kaliouby Affectiva op om het draagbare apparaat, toen de Q-Sensor genoemd, te commercialiseren voor het meten van stress geassocieerd met autisme.
toen op een dag een student twee polsbandjes leende om de stressniveaus van zijn kleine broertje met autisme te controleren. Hij deed een polsband om elke pols. Toen Picard controleerde de gegevens op afstand van haar computer, ze merkte “een whopper van een reactie aan de ene kant en niets aan de andere,” zegt ze. “Het was zo’ n grote reactie, Ik geloofde niet dat het echt was.”
niets wat ze deed in haar lab kon zo ‘ n reactie reproduceren. De student had echter een dagboek bijgehouden en op de exacte datum en tijd van de “whopper” reactie had de broer een aanval gehad. Het blijkt dat, minuten voordat iemand een aanval krijgt, het haar op één arm op het einde kan staan.maar Affectiva veranderde al snel van koers en begon software te ontwikkelen die de emoties van mensen voor marktonderzoek monitort en kwantificeert. Dus Picard stichtte een andere startup, Physiio, “om de technologie te helpen groeien in de medische ruimte,” Picard zegt. Dit trok de aandacht van een kleine, Italiaanse, stress-tracking-wearable startup mede opgericht door Matteo Lai en Simone Tognetti. In 2014 fuseerden de twee bedrijven tot Empatica, Inc. met Lai als CEO en Tognetti als chief technology officer.
sindsdien heeft Empatica verschillende iteraties van de E4 voor klinisch gebruik geproduceerd, waarvan de meest recente versie vorig jaar is uitgebracht. Maar nu de startup is “laser-gericht” op het brengen van de omhelzing aan de consument, Picard zegt.
gebruikt Picard — de consument — haar eigen apparaat? Ja, en ze zegt dat de polsband interessante dingen over haar eigen leven heeft onthuld. “De eerste keer dat ik droeg dit, Ik ben rijden naar huis en het gaat af, en ik denk, ‘ik denk dat ik laat mezelf een beetje gebogen uit vorm hier,’ ” Picard zegt. “Ik vond het fantastisch om te leren over wat er gaande is met mezelf.”