armband upptäcker och varnar för anfall, övervakar stress
personer med epilepsi lider av återkommande, oprovocerade anfall som kan orsaka skada och till och med död från ”plötslig oväntad död i epilepsi” (SUDEP), ett tillstånd som inträffar minuter efter att ett anfall slutar.Empatica, medgrundad av MIT-professor och wearables-pionjären Rosalind Picard, har utvecklat ett konsumentarmband av medicinsk kvalitet, kallat Embrace, som övervakar stressignaler för att upptäcka potentiellt dödliga anfall och varna bärare och vårdgivare, så att de kan ingripa.
forskare över hela världen använder en vetenskaplig version av armbandet, kallat E4, som också mäter andra signaler, för att studera epilepsi och andra neurologiska och psykiatriska tillstånd. Många akademiska artiklar publiceras nu, vilket visar att den kombinerade elektrodermala aktiviteten (EDA), även känd som hudkonduktans, och rörelsesdata som samlas in från handleden förbättrar noggrannheten för anfallsdetektering över att endast använda rörelsesdata.
Nu är Empatica prepping för att släppa Embrace,” en konsumentutseende, men medicinsk kvalitet ” för övervakning av stress och anfall, säger Picard, professor i mediekonst och vetenskap i MIT Media Lab och Empaticas chefsforskare. Efter en framgångsrik Indiegogo-kampanj förra året skickades betaversionen av Embrace till backers förra fredagen.
förutom att upptäcka anfall kan vem som helst också använda armbanden för att övervaka stressnivåer — vilket är viktigt för god hälsa, säger Picard. Kronisk stress har kopplats till många hälsoproblem som hjärtsjukdomar, fetma och diabetes. ”Stressignaler når varje organ i din kropp, så dessa stressignaler påverkar potentiellt allt”, säger Picard. ”Ibland inser du inte förrän du får det just-in-time-meddelandet.”
bättre stressdetektering för alla
enligt Världshälsoorganisationen lider ungefär 50 miljoner människor världen över av epilepsi. Centers for Disease Control and Prevention uppskattar ungefär en av 1000 personer med epilepsi dör årligen från SUDEP, ett möjligt resultat av kvävning från nedsatt andning, vätska i lungorna eller gripande medan du sover med ansiktet nedåt. Priserna är betydligt högre för personer som har haft minst ett grand mal — anfall — en av de farligaste typerna av anfall-under det senaste året, säger Picard.
med Embrace syftar Empatica till att hjälpa människor som lider av epilepsi genom att hjälpa dem att bättre Varna nära och kära, säger Picard. En app som kommer med Embrace låter bärare och andra övervaka när personen kan ha en grand mal beslag.
armbanden liknar klockor men har ett massivt silver eller svart ansikte. Sensorer under ansiktet spårar puls, kroppsrörelse, temperatur och EDA, vilket innebär subtila elektriska förändringar över huden. Ökar i EDA, utan åtföljande förändringar i rörelse, kan signalera stress. Hos personer med epilepsi kan en kraftig ökning av båda signalerna indikera ett allvarligt, potentiellt livshotande anfall.
när armbandet upptäcker ett anfall vibrerar det och bäraren kan svara. Om bäraren blir medvetslös, vilket händer med de farligaste anfallen, och inte svarar snabbt, skickar appen en varning till en utsedd individ.
”Om någon går för att kolla på en person under eller efter att de har haft ett grand mal-anfall, är de mindre benägna att dö”, säger Picard. ”I vissa fall kan man helt enkelt säga personens namn eller vända dem (mild stimulans) rädda sitt liv. Vem som helst kan göra denna potentiellt livräddande åtgärd, de behöver bara veta för att kolla på personen-lämna dem inte ensamma direkt efter ett anfall.”
dessutom kan lärare och föräldrar vilja övervaka stressnivåerna hos ett barn med känslighetsregleringsproblem eller autism. Enheten kan till exempel bestämma om ett barn upplever ett ”kamp-eller-flyg-svar” och kan ställas in för att vibrera för att varna föräldrar eller lärare. ”Du kan se om barnet som ligger på golvet eller på marken på lekplatsen kan vara på väg att få en smältning … även om de kan se lugna utåt”, säger hon. ”Flera tonåringar med autism berättade för oss att de ofta inte kan berätta att de håller på att explodera förrän det är för sent. Kanske kan det hjälpa några av dem att få en varning medan de fortfarande har kontroll.”
För epilepsiforskare, säger Picard, har E4-armbandet gjort det möjligt att samla realtidsdata från patienter som går om deras dagliga liv. Empaticas webbplats listar nu cirka 20 akademiska artiklar som använder E4 i studier om ämnen som sträcker sig från autism till återupplivning efter en hjärtattack.under 2012 publicerade Picard och forskare ett papper i neurologi som korrelerade större svar på handleden med längre undertryckande av hjärnvågor i hårbotten. Detta innebar att vissa regioner i hjärnan upplevde hyperaktivitet medan cortex, som ligger nära hårbotten, stängdes av — ett fenomen som observerades i alla SUDEP-fall. (Detta har nu blivit en viktig biomarkör för SUDEP.) Andra resultat har identifierat ett kritiskt fönster när någon kan sluta andas efter att ha fått ett anfall.viktigt för forskning, säger Picard, upptäcker enheten specifikt stressignaler från det sympatiska svaret i det autonoma nervsystemet, vilket vanligtvis är förknippat med kamp-eller-flyg-svar som indikerar stress och anfall. ”När vi mäter hudresponsen ser vi signaler som härstammar djupt i hjärnan, från regioner så långt under hårbotten att en traditionell EEG inte kan hämta dem”, säger Picard.på det sättet är E4 också värdefullt för att studera andra neurologiska tillstånd som autism, ångest, depression, fobier och posttraumatisk stressstörning (PTSD), tillägger Picard. ”En PTSD-forskare kan till exempel använda enheten för att mer exakt studera varför och hur en patient kan uppleva ökade flyg-eller-kampsvar”, säger hon.
att stanna i det medicinska rummet
Empaticas kärnteknik spårar tillbaka till 2007, då Picard och forskare utvecklade iCalm, ett liknande Eda-mätande armband. I 2009 grundade Picard och tidigare postdoc Rana El Kaliouby Affectiva för att kommersialisera den bärbara enheten, då kallad Q-sensorn, som ska användas för att mäta stress i samband med autism.
sedan en dag när en student lånade två armband för att övervaka stressnivåerna hos sin lilla bror med autism. Han satte ett armband på varje handled. När Picard kontrollerade data på distans från sin dator märkte hon ”en whopper av ett svar på ena sidan och ingenting på den andra”, säger hon. ”Det var ett så stort svar, Jag trodde inte att det var riktigt.”
ingenting hon gjorde i sitt labb kunde reproducera ett sådant svar. Studenten hade dock hållit en dagbok och, säkert nog, på exakt datum och tid för ”whopper” – svaret, hade broren fått ett anfall. Som det visar sig, minuter innan någon har ett anfall, kan håret på en arm stå i slutet.men Affectiva ändrade snart kurs och började utveckla programvara som övervakade och kvantifierade människors känslor för marknadsundersökningar. Så Picard grundade en annan start, Physiio,” för att hjälpa tekniken att växa i det medicinska rummet”, säger Picard. Detta fångade uppmärksamheten hos en liten, italiensk, stress-tracking-bärbar start som grundades av Matteo Lai och Simone Tognetti. 2014 slogs de två företagen samman och bildade Empatica, Inc., med Lai som VD och Tognetti som chief technology officer.sedan dess har Empatica producerat flera iterationer av E4 för klinisk användning, med den senaste versionen som släpptes förra året. Men nu är uppstarten” laserfokuserad ” på att få omfamningen till konsumenterna, säger Picard.
Så använder Picard-konsumenten-sin egen enhet? Ja, och hon säger att armbandet har avslöjat intressanta saker om sitt eget liv. ”Första gången jag bar det här kör jag hem och det går och jag tror,” jag antar att jag låter mig bli lite böjd ur form här”, säger Picard. ”Jag har funnit det fantastiskt att lära mig om vad som händer med mig själv.”