Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nositelná elektronika (Wearable technology) a mobilní technologie se staly nedílnou součástí sortimentu produktů pro fitness a wellness. Technologie však postupují vpřed a na trhu se začínají objevovat i seriózní lékařská zařízení pro monitorování zdravotního stavu pacientů, ať se jedná o dlouhodobý sběr dat, nebo nástroje pro okamžité vyšetření zdravotního stavu.
„Jako nositelná elektronika se označují miniaturizovaná elektronická zařízení, která jsou navržena tak, aby mohla být běžně nošena člověkem …“ (Wikipedia)
Nositelná elektronika a mobilní aplikace utvářejí budoucnost zdravotnické péče. Pohybové senzory a přidružené aplikace umožňují přesné zachycení, měření a zaznamenání pohybů uživatele. Ve spojení s údaji o srdečním tepu či zvukovým záznamem poskytují lékařům biometrické údaje, které by bylo obtížné získat jiným způsobem. Příkladem mohou být krátkodobé změny dýchání nebo aktuální rozsah pohybu pacienta.
Vývoj nových prostředků prevence, diagnostiky a léčby
Vývojem inteligentních algoritmů mohou inženýři a vědci pomoci lékařům, výzkumným pracovníkům a pacientům spravovat obrovské množství biometrických dat shromažďovaných nositelnými zařízeními. Inteligentní algoritmy umožňují uživatelům vizualizovat data a získat nový pohled na své vlastní zdraví, nebo zdraví svých pacientů.
Vzhledem k rapidnímu nárůstu počtu nositelných zařízení na trhu a jejich obchodnímu i společenskému potenciálu, je při vývoji nositelné elektroniky kladen velký důraz na rychlost návrhu a nasazení inovativních řešení do reálného provozu. Vývojová prostředí, jako je software MATLAB a Simulink (obrázek 1), usnadňují vývoj složitých algoritmů a rychlý přechod od simulačních prototypů k nasazení algoritmů na cílové platformy.
Obrázek 1: Vývojové prostředí MATLAB a Simulink
Reálné aplikace
Inovativní přístup k monitorování zdravotního stavu pacientů přinesl produkt společnosti Respiri, kde inženýři za pomoci MATLABu vyvinuli akustické algoritmy pro monitorování dýchacích cest. Úkolem algoritmů je diagnostikovat u pacientů astma. Uživatelé dýchají do speciálního příručního zařízení, které analyzuje zvuk a detekuje v něm vzorce charakteristické pro astma. Díky tomu lze sledovat vývoj astmatu pacienta v domácím prostředí, či monitorovat jeho okamžité reakce na okolní podněty.
Dalším příkladem je vývoj algoritmů pro analýzu pohybu společností dorsaVi. Algoritmy jsou určeny k diagnostice zdravotního stavu aktivních sportovců vracejících se po úrazu. Cílem je vyhodnocení, zda je sportovec dostatečně v pořádku, aby se mohl vrátit k určitému sportu nebo aktivitě. Bezdrátová zařízení pro analýzu pohybu měří a sledují pohyb, zatímco se uživatel volně pohybuje v libovolném prostředí (obrázek 2). Algoritmy vyvinuté v MATLABu tato surová data filtrují a analyzují. Výsledky analýzy pomáhají lékařům lépe porozumět tomu, jak se jejich pacienti zotavují a zda jsou připraveni vrátit se ke svému sportu.
Obrázek 2: Využití snímače ViMove při testování běhu
Ukázku vývoje algoritmu pro analýzu dat z nositelných zřízení najdete na pod názvem „Analyzing Fitness Data from Wearable Devices in MATLAB“ na stránkách www.mathworks.com .
Co je MATLAB
MATLAB je inženýrský nástroj a interaktivní prostředí pro vědecké a technické výpočty, analýzu dat, vizualizaci a vývoj algoritmů. Nabízí množství výpočetních funkcí v oblastech, jako je aplikovaná matematika, strojové učení, zpracování signálu, počítačové vidění, návrh řídicích systémů či robotika. Simulink je grafická nadstavba MATLABu, která umožňuje snadno vytvářet a simulovat modely algoritmů ve formě blokových schémat. Implementace na cílovou platformu se opírá o automatické generování kódu v jazyce C nebo HDL přímo z navržených modelů a algoritmů.
Distributor produktů společnosti MathWorks v České republice a na Slovensku:
HUMUSOFT s. r. o.
http://www.humusoft.cz
