对于遭受严重肌腱损伤的运动员,恢复过程缓慢且充满风险。一个失误可能会使数月的物理治疗付诸东流,并使整个康复过程重回正轨。这在一定程度上是因为物理治疗是基于规定的疗程,而不是对肌肉和肌腱的实时监测。威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员正在开发一种可穿戴设备来解决这个问题,其新方法于4月23日发表在《自然通讯》杂志上。测量肌肉力量肌腱组织将肌肉与骨骼连接起来,肌肉通过对肌腱施加压力使我们能够移动。“目前的可穿戴设备可以测量我们的运动,但它们无法提供有关产生肌肉运动的力的信息,”该项目的高级研究员、威斯康星大学麦迪逊分校机械工程教授DarrylThelen说。Thelen和研究生JackMartin设计了一种物联网可穿戴设备,可以在运动员行走、跑步或接受专业物理治疗时无创测量肌腱张力。物联网设备安装在肌腱上方的皮肤上,通过跟踪肌腱在负载下的振动特性来测量肌肉施加的力。研究人员表示,这种现象类似于弹奏吉他时琴弦发生的情况。“波沿弦传播的速度以及振动频率与施加在弦上的张力或力有关,”他说。“我们找到了一种测量振动特征的方法,在这种情况下,我们记录了通过肌腱传播的剪切波的速度,然后我们进一步确定了如何解释该速度以匹配肌腱内的拉伸应力,”添加Thelen。这种物联网技术的临床应用有可能产生深远的影响。肌腱活动的实时测量可以让物理治疗师深入了解运动控制和人体运动的力学,其应用范围从骨科到康复再到人体工程学等等。“我们认为这项新技术在基础科学和临床应用方面都具有巨大的潜力,”Thelen说。例如,肌腱强度可用于指导步态障碍患者的治疗,有助于客观评估受伤的肌腱何时完全修复,从而判断是否可以进行正常活动或恢复之前的活动量。锻炼。越来越多的证据表明,2018年将是物联网传感器用于个人健康的一年,包括新的专用设备、电子皮肤开发和低成本可穿戴设备,以及Fitbit和AppleWatch等消费类设备。)可以运行专门的应用程序,通过监测电气和化学活动来帮助诊断心脏病、糖尿病等。甚至已经开发出用于牙齿的低成本非侵入式可穿戴传感器来帮助监测饮食。这些研究项目的背后是大数据分析和人工智能,利用这些技术检测和分析来自身体的数据、行为或信号的潜在模式,并通过临床试验和匿名健康记录将这些模式与医疗状况结合起来。
