使用“EIT-kit”,麻省理工学院的一个团队构建了一个用于身体康复的个人肌肉监视器,以及一个可以检测分心驾驶的“手镯”
学分:麻省理工CSAIL 以前对“幸福”的定义仅限于轻快的散步和多吃一些蔬菜,从很多方面来说,感觉像是遥远的过去
闪亮的手表和光滑的戒指现在可以测量我们的饮食、睡眠和呼吸方式,需要结合运动传感器和微处理器来处理字节和比特
即使现在有各种各样的智能珠宝、服装和临时纹身,感觉它们都是复杂且可管理的,麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)和麻省总医院(MGH)人工智能中心(CPAI)的科学家们还是想让事情变得更私人一点
他们创建了一个工具包,使用一种叫做“电阻抗断层扫描(EIT)”的东西来设计健康和运动传感设备,这是一种成像技术的高级词汇,用于测量和可视化一个人的内部电导率
(电阻抗成像通常用于观察肺功能或检测癌症
) 该团队使用“EIT-kit”构建了一系列支持不同传感应用的设备,包括用于身体康复的个人肌肉监视器、可穿戴手势识别器和可以检测分心驾驶的“手环”
虽然电阻抗成像传感通常需要昂贵的硬件设置和复杂的图像重建算法,但印刷电子器件和开源电阻抗成像图像库的使用使其成为一种有吸引力的、低成本的便携式选择
但是设计EIT项目仍然很困难,通常需要设计知识的适当融合、设备和人之间的充分接触以及优化
EIT-kit 3D编辑器让用户坐在驾驶座上,获得完整的设计方向
一旦传感电极(测量人类活动)被放在编辑器中的设备上,它就可以被导出到3D打印机
然后,可以组装该物品,将其放置在目标测量区域,并连接到电阻抗成像套件的传感主板
作为最后一步,板载微控制器库自动进行电阻抗测量,并让用户看到视觉测量数据,甚至在手机上
现有的设备也只能感知运动,限制了用户只能理解他们如何随着时间的推移改变位置——但是EIT-kit可以感知实际的肌肉活动
该团队原型化的一种设备看起来像两个简单的带子,可以感知大腿的肌肉紧张和张力,以监测受伤后的肌肉恢复情况,甚至可能用于防止再次受伤
这里的肌肉监视器使用两个电极阵列来创建大腿的3D图像,以及增强现实来实时查看肌肉活动
在这种情况下,仅仅感知运动是没有用的,因为一个人正确地进行康复锻炼需要使用正确的肌肉
此外,研究人员通过一种分析生肉嫩度的电阻抗成像设备感应生物组织
麻省理工学院CSAIL Ph说:“EIT-kit项目符合我的长期愿景,即利用快速功能原型技术和新颖的传感技术来创建个人健康传感设备。”
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学生朱君毅,一篇关于EIT-kit的新论文的主要作者
“在我们与医疗专业人员一起进行的研究中,我们发现,由于测量配置、信号校准、电极放置和其他生物电相关因素,电阻抗成像检测在很大程度上取决于患者和检测位置
这些挑战可以通过可定制的硬件和自动化算法来解决
除了EIT,其他健康传感技术也面临类似的复杂性和个性化需求
" 该团队目前正与MGH合作开发EIT-kit,用于创建远程康复设备,在康复过程中监控患者身体的不同部位
由于所有EIT-kit设备都是可移动的,并根据患者的身体形态和特定损伤进行定制,因此可以在家中轻松使用,让医生更全面地了解愈合过程
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