Geavanceerde balansweegschaal detecteert valrisico om blessures te voorkomen

NASA spinoff: van ruimtestation naar thuiskamer

Spinoff is NASA's jaarlijkse publicatie met succesvol gecommercialiseerde NASA-technologie. Deze commercialisatie heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van producten en diensten op de gebieden gezondheid en geneeskunde, consumentengoederen, transport, openbare veiligheid, computerthechnologie en milieubronnen.

De binnenkant van het Internationaal Ruimtestation (ISS) is ontworpen om astronauten de illusie van verticaliteit te geven in de gewichtloosheid van de baan. De "vloeren" zijn relatief ongeroerd en verlichting loopt langs de tegenovergestelde "plafonds", met de meeste monitors, kabels en frequent gebruikte apparatuur op de "muren" gepakt. Astronauten leren hun ogen te gebruiken in plaats van hun binnenoren om hun oriëntatie te bepalen. Het is een illusie die gemakkelijk verbroken wordt, vaak resulterend in verwarring, misselijkheid en duizeligheid, maar dit gebeurt minder met de tijd.

De terugkeer naar de aarde resulteert in een vergelijkbare aanpassingsperiode. Ruimteshuttle bemanningsleden maakten doorgaans een volledige herstel in 12 uur tot twee of drie dagen, maar het is niet ongebruikelijk voor astronauten die maanden op de ISS doorbrengen meer dan een week te nemen om volledig te herstellen aan de zwaartekracht.

Computerized Dynamic Posturography (CDP)

Om ruimte-geïnduceerde balansstoornissen te observeren, gebruikt NASA een techniek genaamd computerized dynamic posturography (CDP), een techniek ontwikkeld door Massachusetts Institute of Technology (MIT) die de balans van een proefpersoon in een gecontroleerde omgeving test, een platform en visuele cues bewegend om het evenwicht van de proefpersoon te testen. Het is een standaard diagnostische techniek vandaag de dag en vluchtdokters bij Johnson gebruiken het nog steeds om te bepalen wanneer teruggekeerde astronauten klaar zijn om terug te keren naar hun normale taken. Ongeveer de grootte van een telefooncel, zou het systeem niet praktisch zijn voor een maan- of Marsmissie, dus onderzoekers begonnen te zoeken naar een alternatief.

Ontdekting van drukpatronen

Als het team van MIT-collega's werkte om een beter begrip te krijgen van hoe de hersenen balans regelen, ontdekten ze veel patronen van de hersenen die zoeken naar informatie van de onderkant van de voeten. Het gebruik van meerdere druksensoren onder de voeten van een proefpersoon om passief drukverdeling te monitoren was eenvoudig; bekende algoritmes werden toegepast op die drukverdelingen over de tijd om houdingsstabiliteit te kwantificeren, zonder de vestibulaire te hoeven uitdagen. In 2008 werd Zibrio Inc. opgericht om de techniek om te zetten in een commercieel product.

SmartScale: valrisico detectie voor ouderen

Het team realiseerde zich dat de capaciteit om patronen van balans-onstabiliteit te detecteren brede toepassingen zou kunnen hebben in het voorkomen van vallen bij ouderen. Ze ontwierpen een product dat eruitziet als een badkamerweegschaal die gebruikers een valrisicoscore tussen 1 en 10 toewijst, met 7 en hoger indicerend laag risico en 1 tot 3 betekent hoog risico. Zibrio bracht een commerciële versie — genaamd SmartScale — in 2019 uit.

Een persoon zijn balans is bij geen means vast en kan beïnvloed worden door alles van balansoefeningen tot veranderingen in medicatie, slaap, dieet, stemming en activiteitsniveau. Een app voor de SmartScale laat gebruikers mogelijke oorzaken en oplossingen voor balansproblemen verkennen. Het geeft een score en dan, via de Zibrio app of met een huisarts, kunnen gebruikers dieper duiken in wat helpt en schadt aan hun balans. De app genereert een gepersonaliseerd plan voor verbetering.

De balansweegschaal is niet alleen voor ouderen; het kan nuttig zijn voor iedereen die probeert hun fysieke prestaties te verbeteren. Balans wijst op het functioneren van niet alleen het vestibulaire systeem maar ook het algehele zenuwstelsel en spier-skeletsysteem. De klinische versie biedt een nog groter pakket aan informatie om artsen's aanbevelingen te leiden.

De eenvoud die het toelaat om balans te testen zonder een val te provoceren, heeft ook geholpen om het betaalbaar te maken, met de consumentenversie voor $249 en de klinische weegschaal geprijsd op $499.

Bezoek hier voor meer informatie.