একটি নতুন স্মার্ট ইনসোল সিস্টেম যা লোকেরা কীভাবে রিয়েল টাইমে হাঁটতে থাকে তা পর্যবেক্ষণ করে ব্যবহারকারীদের ভঙ্গি উন্নত করতে এবং প্ল্যান্টার ফ্যাসাইটিস থেকে পার্কিনসন রোগের অবস্থার জন্য প্রাথমিক সতর্কতা সরবরাহ করতে সহায়তা করতে পারে।
22 টি ছোট চাপ সেন্সর ব্যবহার করে এবং জুতাগুলির শীর্ষে ছোট সৌর প্যানেল দ্বারা জ্বালানী তৈরি করা, সিস্টেমটি কোনও ব্যক্তি কীভাবে হাঁটেন, তার উপর ভিত্তি করে রিয়েল-টাইম স্বাস্থ্য ট্র্যাকিং সরবরাহ করে, একটি বায়োমেকানিকাল প্রক্রিয়া যা মানব আঙুলের ছাপের মতো অনন্য।
এই জটিল ব্যক্তিগত স্বাস্থ্য তথ্যগুলি দ্রুত এবং বিশদ বিশ্লেষণের জন্য ব্লুটুথের মাধ্যমে একটি স্মার্টফোনে সংক্রমণ করা যেতে পারে বলে ওহিও স্টেট ইউনিভার্সিটির গবেষণার সহ-লেখক জিংহুয়া লি বলেছেন।
“আমাদের দেহগুলি প্রচুর দরকারী তথ্য বহন করে যা আমরা এমনকি অবগত নই,” লি বলেছেন। “এই স্ট্যাটাসগুলিও সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয়, সুতরাং আরও ভাল স্ব -স্বাস্থ্যসেবা চেকগুলিকে উত্সাহিত করার জন্য এই সংকেতগুলি আহরণ এবং ডিকোড করার জন্য ইলেক্ট্রনিক্স ব্যবহার করা আমাদের লক্ষ্য” “
এটি অনুমান করা হয় যে কমপক্ষে 7% আমেরিকান অ্যাম্বুলেটরি অসুবিধাগুলি, হাঁটাচলা, দৌড়াতে বা সিঁড়ি বেয়ে ওঠার অন্তর্ভুক্ত ক্রিয়াকলাপগুলিতে ভোগেন। যদিও সাম্প্রতিক বছরগুলিতে পরিধানযোগ্য ইনসোল-ভিত্তিক চাপ ব্যবস্থা তৈরির প্রচেষ্টা জনপ্রিয়তায় বেড়েছে, তবে অনেক পূর্ববর্তী প্রোটোটাইপগুলি স্বল্প শক্তির সীমাবদ্ধতা এবং অস্থির পারফরম্যান্সের সাথে মিলিত হয়েছিল।
তাদের পূর্ববর্তীদের চ্যালেঞ্জগুলি কাটিয়ে উঠতে, ওহিও স্টেটের উপকরণ বিজ্ঞান ও প্রকৌশল বিভাগের প্রধান লেখক লি এবং কিউ ওয়াং, তাদের পরিধানযোগ্য টেকসই কিনা তা নিশ্চিত করার চেষ্টা করেছিলেন, ডেটা সংগ্রহ ও বিশ্লেষণ করার সময় উচ্চতর ডিগ্রি নির্ভুলতা রয়েছে এবং ধারাবাহিক এবং নির্ভরযোগ্য শক্তি সরবরাহ করতে পারেন, লি বলেছেন।
“আমাদের ডিভাইসটি উচ্চ রেজোলিউশন, স্থানিক সেন্সিং, স্ব-শক্তি অর্জনের ক্ষমতা এবং মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদমের সাথে একত্রিত করার দক্ষতার দিক থেকে উদ্ভাবনী,” তিনি বলেছিলেন। “সুতরাং আমরা অনুভব করি যে এই গবেষণাটি এই ক্ষেত্রের অগ্রণী সাফল্যের উপর ভিত্তি করে আরও যেতে পারে।”
গবেষণাটি সম্প্রতি জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল বিজ্ঞান অগ্রগতি।
এআই এর ব্যবহারের মাধ্যমে এই দলের সিস্টেমটিও অনন্য করে তুলেছে। একটি উন্নত মেশিন লার্নিং মডেল ব্যবহার করে, পরিধানযোগ্য আটটি পৃথক গতি রাজ্যগুলি সনাক্ত করতে পারে, যেমন স্ট্যাটিকগুলি যেমন বসে থাকা এবং আরও গতিশীল গতিবিধিতে যেমন দৌড় এবং স্কোয়াটিংয়ের মতো দাঁড়িয়ে থাকে সেগুলি সহ।
অতিরিক্তভাবে, যেহেতু ইনসোলগুলি তৈরি করা উপকরণগুলি নমনীয় এবং নিরাপদ, তাই ডিভাইসটি অনেকটা স্মার্টওয়াচের মতো, কম ঝুঁকিপূর্ণ এবং অবিচ্ছিন্ন ব্যবহারের জন্য নিরাপদ। উদাহরণস্বরূপ, সৌর কোষগুলি সূর্যের আলোকে শক্তিতে রূপান্তর করার পরে, সেই শক্তিটি ক্ষুদ্র লিথিয়াম ব্যাটারিতে সংরক্ষণ করা হয় যা ব্যবহারকারীর ক্ষতি করে না বা প্রতিদিনের ক্রিয়াকলাপগুলিকে প্রভাবিত করে না।
পায়ের আঙ্গুল থেকে হিল পর্যন্ত সেন্সর বিতরণের কারণে, গবেষকরা দেখতে পেলেন যে পায়ের অংশগুলির উপর চাপ কীভাবে চলমান বনাম চলার মতো ক্রিয়াকলাপগুলিতে আলাদা।
হাঁটার সময়, চাপটি হিল থেকে পায়ের আঙ্গুলগুলিতে ক্রমানুসারে প্রয়োগ করা হয়, যখন চলার সময়, প্রায় সমস্ত সেন্সর একই সাথে চাপের শিকার হয়। এছাড়াও, হাঁটার সময়, চাপ প্রয়োগের সময়টি মোট সময়ের প্রায় অর্ধেক সময় থাকে, চলমান চলাকালীন, এটি প্রায় এক চতুর্থাংশের জন্য অ্যাকাউন্ট করে।
স্বাস্থ্যসেবাতে, স্মার্ট ইনসোলগুলি পায়ের চাপ-সম্পর্কিত অবস্থার (যেমন ডায়াবেটিক পায়ের আলসার), পেশীবহুল ব্যাধি (যেমন প্ল্যান্টার ফ্যাসাইটিস) এবং স্নায়বিক অবস্থার (যেমন পার্কিনসন ডিজিজ) এর সাথে সম্পর্কিত প্রাথমিক অস্বাভাবিকতাগুলি সনাক্ত করতে গাইট বিশ্লেষণকে সমর্থন করতে পারে।
নতুন সিস্টেমটি বিভিন্ন ধরণের গতি শিখতে এবং শ্রেণিবদ্ধ করতে মেশিন লার্নিং ব্যবহার করে। এটি রিয়েল-টাইম ভঙ্গি সংশোধন, আঘাত প্রতিরোধ এবং পুনর্বাসন পর্যবেক্ষণ সহ ব্যক্তিগতকৃত স্বাস্থ্য পরিচালনার জন্য সুযোগগুলি সরবরাহ করে। কাস্টমাইজড ফিটনেস প্রশিক্ষণও ভবিষ্যতের ব্যবহার হতে পারে, গবেষকরা বলেছেন।
সমীক্ষা অনুসারে, এই স্মার্ট ইনসোলগুলি তাদের দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্ব দেখিয়ে সংক্ষেপণ এবং ডিকম্প্রেশন এর 180,000 চক্রের পরে পারফরম্যান্সে কোনও উল্লেখযোগ্য অবনতি দেখায় না।
“ইন্টারফেসটি নমনীয় এবং বেশ পাতলা, তাই পুনরাবৃত্তিমূলক বিকৃতি চলাকালীন এটি কার্যকরী থাকতে পারে,” লি বলেছেন। “সফ্টওয়্যার এবং হার্ডওয়ারের সংমিশ্রণের অর্থ এটি ততটা সীমাবদ্ধ নয়” “
গবেষকরা আশা করছেন যে প্রযুক্তিটি সম্ভবত আগামী তিন থেকে পাঁচ বছরের মধ্যে বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ হবে। কাজটি এগিয়ে নেওয়ার পরবর্তী পদক্ষেপগুলি সিস্টেমের অঙ্গভঙ্গি স্বীকৃতি ক্ষমতা উন্নত করার লক্ষ্যে হবে, যা এলআই এর মতে, সম্ভবত আরও বিভিন্ন জনগোষ্ঠীর উপর আরও পরীক্ষায় সহায়তা করা হবে।
লি বলেন, “ব্যক্তিদের মধ্যে আমাদের অনেক প্রকরণ রয়েছে, তাই বিভিন্ন জনগোষ্ঠীর উপর এই দুর্দান্ত ক্ষমতাগুলি প্রদর্শন এবং প্রশিক্ষণ দেওয়া আমাদের আরও মনোযোগ দেওয়া দরকার,” লি বলেছেন।
অন্যান্য সহ-লেখকদের মধ্যে হুই গুয়ান, চেন ওয়াং, পিমিং লেই, হংকওয়ে শে