Fortgeschrittene Waage erkennt Sturzrisiko zur Verletzungsprävention

Spinoff ist NASAs jährliche Publikation mit erfolgreich kommerzialisierter NASA-Technologie. Diese Kommerzialisierung hat zur Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen in den Bereichen Gesundheit und Medizin, Konsumgüter, Transport, öffentliche Sicherheit, Computertechnologie und Umweltressourcen beigetragen.

Das Innere der Internationalen Raumstation (ISS) ist so gestaltet, dass es Astronauten in der Schwerelosigkeit der Umlaufbahn die Illusion von Vertikalität vermittelt. Die „Böden“ sind relativ aufgeräumt und die Beleuchtung verläuft entlang der gegenüberliegenden „Decken“, wobei die meisten Monitore, Kabel und häufig genutzten Geräte an den „Wänden“ verstaut sind. Astronauten lernen, ihre Augen statt ihrer Innenohre zu nutzen, um ihre Orientierung herzustellen. Es ist eine Illusion, die leicht gebrochen wird, was oft zu Verwirrung, Übelkeit und Schwindel führt, aber dies passiert mit der Zeit seltener.

Die Rückkehr zur Erde führt zu einer ähnlichen Anpassungsperiode. Shuttle-Besatzungsmitglieder erholten sich typischerweise vollständig in 12 Stunden bis zu zwei oder drei Tagen, aber es ist nicht ungewöhnlich, dass Astronauten, die Monate auf der ISS verbringen, mehr als eine Woche brauchen, um sich vollständig an die Schwerkraft anzupassen.

Um weltrauminduzierte Gleichgewichtsstörungen zu beobachten, nutzt die NASA eine Technik namens Computerized Dynamic Posturography (CDP), eine Technik, die vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt wurde und das Gleichgewicht eines Probanden in einer kontrollierten Umgebung testet, indem eine Plattform und visuelle Reize bewegt werden, um das Gleichgewicht des Probanden herauszufordern. Es ist heute eine Standard-Diagnosetechnik und Flugärzte am Johnson Space Center nutzen sie immer noch, um zu bestimmen, wann zurückgekehrte Astronauten bereit sind, zu ihren normalen Aufgaben zurückzukehren. Etwa so groß wie eine Telefonzelle, wäre das System für eine Mond- oder Mars-Oberflächenmission nicht praktikabel, sodass Forscher nach einer Alternative suchten.

Als das Team von MIT-Kollegen arbeitete, um ein besseres Verständnis dafür zu gewinnen, wie das Gehirn das Gleichgewicht kontrolliert, entdeckten sie viele Muster des Gehirns, die nach Informationen von der Fußsohle suchen. Die Verwendung mehrerer Drucksensoren unter den Füßen eines Probanden, um die Druckverteilung passiv zu überwachen, war einfach; bekannte Algorithmen wurden auf diese Druckverteilungen über die Zeit angewendet, um die posturale Stabilität zu quantifizieren, ohne das vestibuläre System herausfordern zu müssen. 2008 wurde Zibrio Inc. gegründet, um die Technik in ein kommerzielles Produkt zu verwandeln.

Das Team erkannte, dass die Fähigkeit, Muster von Gleichgewichtsinstabilität zu detektieren, breite Anwendungen in der Sturzprävention bei älteren Menschen haben könnte. Sie entwarfen ein Produkt, das wie eine Badezimmerwaage aussieht und Benutzern einen Sturzrisiko-Score zwischen 1 und 10 zuweist, wobei 7 und höher geringes Risiko und 1 bis 3 hohes Risiko bedeutet. Zibrio veröffentlichte 2019 eine kommerzielle Version – genannt SmartScale.

Das Gleichgewicht einer Person ist keineswegs festgelegt und kann durch alles beeinflusst werden, von Gleichgewichtsübungen bis hin zu Änderungen in Medikation, Schlaf, Ernährung, Stimmung und Aktivitätslevel. Eine App für die SmartScale lässt Benutzer mögliche Ursachen und Lösungen für Gleichgewichtsprobleme erkunden. Sie liefert einen Score und dann können Benutzer über die Zibrio-App oder mit einem Arzt tief in das eintauchen, was ihrem Gleichgewicht hilft oder schadet. Die App generiert einen personalisierten Verbesserungsplan.

Die Waage ist nicht nur für ältere Menschen; sie kann für jeden nützlich sein, der seine körperliche Leistung verbessern möchte. Gleichgewicht zeigt die Funktion nicht nur des vestibulären Systems, sondern auch des gesamten nervösen und muskuloskelettalen Systems an. Die klinische Version bietet ein noch größeres Paket an Informationen, um ärztliche Empfehlungen zu leiten.

Die Einfachheit, die es ermöglicht, das Gleichgewicht zu testen, ohne einen Sturz zu provozieren, hat auch dazu beigetragen, sie erschwinglich zu machen, wobei die Verbraucherversion 249 $ und die klinische Waage 499 $ kostet.

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