Ученые из Калифорнийского университета (Лос –Анджелес) провели исследование, в котором изучили возможность диагностики болезни Паркинсона с помощью ручки, напечатанной на 3D-принтере и заполненной магнитными чернилами.
Статистические данные свидетельствуют о том, что в мире болезнью Паркинсона страдает не менее 10 миллионов человек. Заболевание нейродегенеративное и проявляется такими симптомами, как замедленность движений, ригидность, тремор и нарушением подвижности. Ранняя диагностика позволит быстрее назначить лечение и приостановить прогрессирование заболевания.
Существующие методы диагностики на основе наблюдения за двигательными симптомами не всегда эффективны и объективны, а методы на основе анализа биомаркеров достаточно сложные.
Ученые провели разработку ручки, которая фиксирует характерные для болезни Паркинсона паттерны движения. Для анализа результатов систему связали с приложением на смартфоне.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Chemical Engineering. Ручка, разработанная учеными, имеет мягкий наконечник, наполненный магнитными частицами. В ручку затем загружают чернилами с содержанием мельчайших плавающих частиц и наконечник намагничивает их.
Магнитные свойства наконечника изменяются при касании ручкой поверхности. Динамическое движение чернил во время письма формирует электрическое напряжение в катушке ручки и токовые сигналы регистрируются. Таким образом, электрические сигналы позволяют проводить количественную оценку тремора во время письма.
Участники исследования рисовали ручкой спирали, волнистые линии или писали и сигналы, которые возникали при движении ручкой, точно отражали эти движения. Затем ученые провели классификацию с помощью ИИ и было обнаружено, что одна из моделей смогла идентифицировать заболевание с точностью 96,22%.
Разработка ученых позволяет определить признаки болезни Паркинсона с помощью анализа почерка, и методика дополняет существующие методы диагностики. Но для применения в клинической практике требуются дальнейшие исследования.
