We hebben al een pen gezien die mensen met de ziekte van Parkinson helpt duidelijk te schrijven, maar deze is een beetje anders. Door de handbewegingen van een gebruiker tijdens het schrijven te beoordelen, kan het systeem vroegtijdige waarschuwingen geven voordat de toestand van een patiënt zich ontwikkelt. Momenteel ontwikkelen universitair hoofddocent Chen Jun van de Universiteit van Californië, Los Angeles (UCLA) en zijn collega's een dergelijke pen. Hoewel het inkt bevat, schrijft het niet echt. In plaats daarvan kan het de subtiele handbewegingen detecteren die worden veroorzaakt door trillingen die verband houden met de ziekte van Parkinson, die vaak pas worden opgemerkt als de aandoening verergert.
Prototypepen die subtiele trillingen kan detecteren die verband houden met de ziekte van Parkinson door middel van schrijfoefeningen zoals het tekenen van een doorlopende spiraal (foto) Jun Chen Lab/UCLA
De magneto-elastische punt van de pen is gemaakt van een zachte siliconenmatrix waarin kleine magnetische deeltjes zijn ingebed. Net boven de punt, in de penhouder, bevindt zich een afgesloten inktreservoir met magnetische vloeibare inkt. Geleidend garen wikkelt zich rond de buitenkant van de loop en bedekt de zachte polymeergrip.
Schematisch diagram van pen
Wanneer een gebruiker de penpunt tijdens schrijfoefeningen over een oppervlak beweegt, wordt de penpunt onder druk samengedrukt, waardoor de richting en de afstand van de magnetische deeltjes veranderen. Dit veroorzaakt een verandering in de magnetische flux aan de penpunt. De gemagnetiseerde deeltjes in de inkt zullen ook bewegen als de inkt klotst, waardoor de magnetische flux in de inkt verandert.
De combinatie van deze fluxveranderingen induceert een spanningssignaal in de spoel rond de cilinder. Software voor kunstmatige intelligentie die op een computer is aangesloten, analyseert deze signalen en vergelijkt de handbewegingen van de gebruiker met de basisbewegingen van niet-Parkinsonpatiënten. Zelfs de kleinste beving kan worden gedetecteerd.
Bij een test van deze technologie gebruikten 16 proefpersonen de pen om oefeningen uit te voeren zoals het tekenen van doorlopende golvende lijnen, het tekenen van doorlopende spiralen en het schrijven van de hoofdletters "MEGPEN". De software van de pen identificeerde drie personen waarvan bekend was dat ze de ziekte van Parkinson hadden met een gemiddelde nauwkeurigheid van 96,22%.
Professor Chen zei: "Het detecteren van subtiele motorische symptomen die onzichtbaar zijn voor het blote oog is cruciaal voor vroegtijdige interventie bij de ziekte van Parkinson. Onze diagnostische pen is een betaalbaar, betrouwbaar en toegankelijk hulpmiddel dat gevoelig genoeg is om subtiele bewegingen vast te leggen en geschikt is voor een breed scala aan mensen, maar ook voor gebieden met weinig middelen."
Het onderzoek is gepubliceerd in een artikel dat onlangs is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Chemical Engineering.
Bron: UCLA Samueli School of Engineering