MIT開發人體雷達 居家監測帕金森病患者步態

日期2022-09-28
MIT開發人體雷達 居家監測帕金森病患者步態 (圖:取自論文)
麻省理工學院(MIT)和羅徹斯特大學(University of Rochester)研究團隊,建造了一種用於帕金森病患者家中的無線設備,利用無線電訊號來捕捉他們的活動,進一步分析出患者的疾病嚴重度、進展(progression)和藥物反應。該研究在21日發表於《Science Translational Medicine》。

研究團隊表示,該「連續、客觀、靈敏和被動評估」系統,不僅成功地用於為帕金森病患者制定更有效的治療計劃,還可以改善該疾病潛在新療法的臨床試驗。

研究團隊稱此設備為「人體雷達」,大小與Wi-Fi路由器(router)差不多,但發射訊號的功率僅是路由器的一小部分。這種低功率無線電波會穿過患者家中的固體物體,如牆壁和家具,但由於人體含有水分而會被人體反射。

由於無線電波總是以相同的速度傳播,因此該設備可以透過分析無線電波反彈回來所需的時間,來計算一個人的行走速度。研究團隊也開發了機器學習算法,可以分辨哪些反射波來自特定患者,然後使用這些數據來計算患者的步態。

研究人員表示,比起在醫療院所中評估,追蹤患者在家庭中的活動,可以讓醫生更好地了解其疾病嚴重程度和進展(progression)情況,因為讓患者定期去檢查可能很困難,而倚靠單次的檢查來了解病況也不可靠。

相比之下,在這項研究中,該設備監測了50人的步態,其中約三分之二患有帕金森氏症,其餘為年齡匹配的健康對照組。經過一整年的追蹤,研究人員能夠消除步態速度的異常值(outliers)和變異(variations),特別關注由帕金森氏症引起的變化。

研究發現,與對照組相比,帕金森氏症患者的步態速度,下降速度大約是對照組的兩倍。

論文第一作者Yingcheng Liu表示,他們還能夠明確地將每日的速度波動,與藥物反應聯繫起來,這在以前是一項繁瑣且很大程度上是很主觀的任務,因為它通常依賴於患者的自我評估。

論文主要共同作者Guo Zhang說:「當病人在房間裡走動時持續監測,使我們能夠真正、良好地測量他們的步態速度。有了這麼多數據,我們能夠進行彙總,看出非常小的差異。」

資深作者、麻省理工學院教授Dina Katabi表示,即使患者無法到醫院,透過在家中安裝此無線電設備,醫師就能遠距掌握患者的疾病進展和對藥物的反應。

參考資料:https://www.fiercebiotech.com/medtech/mit-human-radar-device-tracks-movement-gait-speed-parkinsons-patients-home

(編譯/劉馨香)