스마트 팬츠는 신체 활동을 추적합니다.

Jun 03, 2023

2023년 7월 25일 Conn Hastings 노인의학, 재료, 정형외과, 재활, 스포츠 의학

브라질 Espirito Santo 연방 대학의 엔지니어들은 비침해적으로 신체 움직임을 추적하고 돌보는 사람들이 고통의 징후를 보일 경우 간병인에게 업데이트를 제공할 수 있는 스마트 바지를 개발했습니다. 이 애플리케이션은 의료 시설에서 노인 환자를 모니터링하는 사람들에게 매우 유용할 수 있습니다. 이 기술은 신체 재활을 받는 환자의 운동 범위와 같은 움직임을 추적하고 정량화하는 데에도 적용될 수 있습니다. 바지에는 일련의 광섬유 케이블과 바지 주머니에 휴대할 수 있는 신호 수집 장치가 포함되어 있습니다. 착용자의 움직임으로 인해 광 케이블이 구부러지면 광 신호가 변경되어 측정 가능한 신호를 제공합니다. 이 시스템에는 광학 신호를 다양한 움직임으로 해석하고 보행을 분류하는 기계 학습 알고리즘도 포함되어 있습니다.

노인들은 낙상 및 기타 건강상의 응급 상황을 경험할 수 있으므로 간병인의 모니터링이 필요합니다. 그러나 그러한 사람들을 하루 종일 감독하는 것은 불가능하고, 예를 들어 침실에 카메라를 설치하면 심각한 개인 정보 보호 문제가 발생할 수 있으므로 이를 달성하기 어려울 수 있습니다. 누군가의 움직임을 모니터링하는 눈에 띄지 않는 방법을 개발하는 것은 그러한 상황에서 매우 유용할 것입니다. 이 최신 기술은 비침해적으로 움직임을 추적하고 식별할 수 있는 스마트 바지를 통해 이를 달성하는 것을 목표로 합니다.

이번 연구에 참여한 연구원인 Arnaldo Leal-Junior는 “우리의 고분자 광섬유 스마트 팬츠는 자연스러운 움직임을 방해하지 않고 앉기, 쪼그리고 앉기, 걷기 또는 발로 차기와 같은 활동을 감지하는 데 사용할 수 있습니다.”라고 말했습니다. "이 접근 방식은 이미지 기반 시스템에서 발생하는 개인정보 보호 문제를 방지하며 집에서 노인 환자를 모니터링하거나 재활 클리닉에서 동작 범위와 같은 매개변수를 측정하는 데 유용할 수 있습니다."

연구원들은 이 기술을 "광자 직물"이라고 설명하며, 이 기술에는 직경이 1mm에 불과한 폴리메틸 메타크릴레이트로 만든 투명한 광섬유 네트워크가 포함되어 있습니다. 바지에는 각 다리에 30개의 측정 지점이 포함되어 있어 시스템이 다양한 움직임을 특성화할 수 있습니다.

Leal-Junior는 “광섬유 센서는 전기 또는 자기 간섭에 영향을 받지 않으며 소형화 및 유연성으로 인해 다양한 의류 액세서리에 쉽게 통합될 수 있다는 점을 포함하여 여러 가지 장점을 가지고 있습니다.”라고 말했습니다. "다중화된 광전력 변화 센서를 기반으로 하는 장치를 기반으로 하면 감지 접근 방식이 저렴하고 신뢰성이 높아집니다."

지금까지 연구자들은 걷기, 쪼그리고 앉기, 의자에 앉기, 발로 차기 등 다양한 신체적 움직임을 수행하는 인간 자원 봉사자들을 대상으로 기술을 테스트했습니다. 시스템은 이러한 움직임을 쉽게 식별할 수 있습니다.

Leal-Junior는 “이 연구는 광학 장치를 사용하여 저가형 웨어러블 감지 시스템을 개발할 수 있음을 보여줍니다.”라고 말했습니다. "우리는 또한 새로운 기계 학습 알고리즘을 사용하여 스마트 직물의 감지 기능을 확장하고 새로운 매개변수의 측정을 가능하게 할 수 있음을 보여줍니다."

Biomedical Optics Express 저널 연구: POF Smart Pants: 하지 생체역학의 원격 모니터링을 위한 완전 휴대형 광섬유 통합 스마트 직물

경유 : Optica

콘 헤이스팅스

Conn Hastings는 암 및 심혈관 질환 치료에서 세포, 약물 및 나노입자를 전달하는 주사용 하이드로겔의 가능성을 조사하는 약물 전달 분야의 연구로 아일랜드 왕립외과대학에서 박사 학위를 받았습니다. 박사 학위를 취득하고 1년간의 박사후 연구를 마친 후 Conn은 학술 출판 분야에서 경력을 쌓은 후 전임 과학 저술가이자 편집자가 되었습니다. Conn은 생명의학 분야에서의 경험과 서면 커뮤니케이션에 대한 열정을 결합했습니다.