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可穿戴设备有望颠覆帕金森病诊疗

科普小知识2021-10-18 15:29:06
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可穿戴设备有望颠覆帕金森病诊疗

可穿戴设备原型

可穿戴设备有望颠覆帕金森病诊疗

王守彦穿着原型

我们的记者王

作为一个中国人,你可能不知道这样一组数据:目前世界上大约有500万帕金森病患者,而中国人占47%。随着中国老龄化问题的加剧,预计到2030年,中国帕金森病患者的数量将占世界总数的57%。其中,中国城市里约65%的帕金森病患者被误诊和漏诊,而农村地区的未确诊率高达90%。最新的流行病学调查显示,65岁以上的城市人口中帕金森病的患病率接近2%。

这组看起来令人震惊的数字也是科学家们一直努力寻找的动机。近日,中国科学院苏州医学技术研究所医学电子技术研究室研究员王守彦和苏州大学第二附属医院副院长刘春凤团队在苏州神经工程技术重点实验室建设过程中,共同研发了可穿戴式帕金森病定量评估装置。

诊断:原型问世

乍一看,这套设备看起来像手表:时尚的黑色表带和白色表盘。它可以戴在帕金森病患者的手腕和脚踝上。

尽管外观丑陋,但它使用了九轴运动传感器,包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计,这些传感器可以准确地感应患者的手和脚的运动,并通过蓝牙4.0模式将检测数据上传到智能终端(智能手机或平板电脑)。专门开发的定量评估算法用于实时分析患者震颤、运动迟缓和其他症状的严重程度。

研究人员告诉记者,帕金森病的最大特征是步态和运动障碍。患帕金森病后,人们会颤抖,不能正常行走,声音也会改变。这些信号可以被传感器接收到,所以它们非常适合通过佩戴设备来检测。

“因为抖动是间歇性的,紧张和不熟悉的环境会影响病人的症状。临床医生经常被告知,在看医生时,病人是健康的,而且他们被告知,在家中接受审讯时,颤抖是非常严重的。”王守彦说。

有了它,医生可以突破时间和空间的限制,实时监控病人的病情。过去,医生在医院看病人,在特定的地方看个别病人,所以他们不能监控病人的所有情况。帕金森病患者可能每天都在颤抖,或者他们可能不会间歇性地颤抖。医生们最期待的是通过终端打破时间和空间限制,实时监控病人的运动数据。

“此外,尽管帕金森氏病的死亡率不高,但它足以使病人的生活痛苦不堪。这种疾病的依赖性要求医生非常积极地参与其中。”王守彦告诉记者。帕金森病患者在日常生活中长时间佩戴这种“腕表”,以动态监测疾病的发展。监测数据可为神经内科医生提供重要的治疗参考。然而,这种“腕表”不仅可以解决医生不能长时间连续监测患者病情的问题,以及目前判断帕金森病严重程度的量表法的局限性,还可以避免患者和检查者的主观感受对评估结果的影响。因此,医生和病人的需求都非常强烈。

记者了解到,目前,该设备已完成第一版样机,申请了四项国家专利,并已在多家3A医院进行了临床试验,以收集患者数据。与此同时,研究人员正在努力改进第二个原型和配套的工业设计。

治疗:黎明已经出现

目前,药物治疗是治疗帕金森病最常用的方法。但是,长期使用药物会带来严重的副作用,即医学上的“转换效应”:患者在服药时行动*,处于“开”的状态;一旦药物有效,患者的活动变得困难,即进入“关闭”状态。这种开关波动在恶性循环中发展,直到病人的生命结束。

“药物治疗中化学干预的结果并不总是令人满意。有些病人没有效果,长期治疗后的副作用令人担忧。”王守彦说:“与此同时,全国有20多万帕金森病患者需要手术治疗,高昂的手术和康复费用也让患者的家人不堪重负。”

王守彦的团队与牛津大学合作,正在进行医学研究仪器的研发,这些仪器使用智能深度脑刺激技术来缓解帕金森病的症状。

“深部脑刺激的物理干预是通过微创手术进行的长期治疗,副作用小,控制效果可逆。”王守彦对该项目的应用前景表示乐观。

他向记者展示了一段视频,视频中一名患有帕金森氏症的女性在接受治疗前无法独立站立,在接受治疗后可以站在凳子上慢慢行走。她使用了他们开发的智能深层大脑刺激器。该装置由8通道神经信号记录、实时信号处理和4通道任意波形电刺激器组成,“将进一步提高目前脑深部刺激的治疗效果”。

此外,他们正在开发的智能光刺激器也有惊人的性能。记者看到,一只携带智能光刺激器的光敏蛋白转基因小鼠可以通过无线遥控刺激器,只要受到刺激,它就可以有节奏地爬行。

“如果这项技术能尽快在临床上实施,对于帕金森病患者来说,未来将重新开始*生活。”王守彦说。

《中国科学新闻》(2015-05-18第六版进展)