Unterstützt durch Mittel von Intel und der National Science Foundation, LASARRUS entwickelt neue, innovative Geräte, um die Ergebnisse der Physiotherapie für Opfer von Schlaganfällen oder Gelenkverletzungen zu verbessern. Seine zum Patent angemeldeten Wearable-Technologien ermöglichen eine einheitliche Methode für die physiotherapeutische Rehabilitation durch multimodale Sensorik in einem am Körper getragenen Mesh-Netzwerk - angetrieben durch Digi XBee® Zigbee® Module.
Physikalische Therapie für Schlaganfallopfer neu denken
Jedes Jahr erleiden in den USA mehr als 800.000 Menschen einen Schlaganfall - etwa alle 40 Sekunden. Damit ist der Schlaganfall die Hauptursache für dauerhafte Behinderungen und ein wichtiger Faktor für die steigenden Gesundheitskosten in den USA. Es liegt an qualifizierten und fürsorglichen Physiotherapeuten, mit diesen Schlaganfallopfern zu arbeiten, um die motorischen Funktionen wiederzuerlangen, den Muskeltonus wiederherzustellen und ihre Rehabilitationsergebnisse zu verbessern.
Ein großer Teil der Zeit des PT - Schätzungen reichen von 33-50 % - wird einfach der Dokumentation der Patientenbegegnungen gewidmet, die eine Grundlage für den Nachweis von Fortschritten gegenüber den Kostenträgern und die Verbesserung der Gesamtergebnisse darstellt. Dieser Prozess beinhaltet die Messung einer Reihe von Metriken, einschließlich Vitalparameter, Körperposition und Muskelkraft.
Als Lloyd Emokpae sich einer orthopädischen Physiotherapie unterzog, sah er eine Möglichkeit, den Prozess radikal zu verbessern. Zusammen mit seinen Brüdern Roland, Nelson und Edward gründete er bald darauf die LASARRUS Clinic and Research Center LLC, ein Unternehmen mit der Mission, die Physiotherapie durch innovative vernetzte tragbare Geräte zu verändern, die Patientendaten erfassen, aufzeichnen und übertragen, um die Ergebnisse der Physiotherapie zu verbessern und die Berichterstattung zu beschleunigen.
Das Vorzeigeprodukt des Unternehmens, LASARRUS (ein Akronym für Limb Activation Stimulation And Robotic Rehabilitation Unencumbered Services), verwendet batteriebetriebene Sensoren, die so konfiguriert sind, dass sie biometrische Daten wie akustische Kardiographie (über ein eingebautes Mikrofon), EKG, Temperatur, Körperposition und mehr erfassen. Diese Sensoren werden an Digi XBee Module angeschlossen, die in einem Mesh-Netzwerk konfiguriert sind.
Ein tragbares Gerät, das über Digi XBee 3 verbunden ist
Der Dreh- und Angelpunkt des LASSARUS WearME ("Wearable Multimodal Electroacoustics") ist seine Fähigkeit, Zigbee Mesh und Bluetooth Netzwerkprotokolle und Konfigurationen zu integrieren, um seine einzigartige Funktionalität zu erreichen. Laut Nelson Emokpae, einem der Mitbegründer, ist das Funkmodul Digi XBee 3 der Schlüssel dazu.
Built on industry-leading technology, pre-certified Digi XBee 3 modems will enable LASARRUS engineers to quickly and easily add wireless connectivity to their flagship wearable shirts and pants with the flexibility to switch between multiple frequencies and wireless protocols as needed. Digi XBee 3 is ideal for moderate bandwidth (typically < 25 MB/month) and low-cost IoT applications. With Digi Remote Manager®, Digi XBee 3 modules can be easily configured and controlled from a central platform. Built-in Digi TrustFence® security, identity and data privacy features use multiple layers of control to protect against new and evolving cyber threats.
"Digi XBee 3 steuert die Kommunikation unseres Body-Area-Sensornetzwerks", so Nelson. "Ich habe XBee 3 bereits während meines Studiums verwendet, daher war ich mit der Unterstützung von Zigbee Mesh und Bluetooth sehr vertraut. Außerdem ist der Stromverbrauch sehr gering - was für ein tragbares Gerät wichtig ist. 
Jetzt können wir die Sensoren abfragen, die Daten aus dem Netzwerk sammeln und sie per Bluetooth an eine mobile Plattform senden. Die Verschlüsselung war eine weitere wichtige Anforderung, denn es handelt sich um Gesundheitsdaten, die wir unbedingt schützen müssen."
Jedes Hemd hat Taschen zur Aufnahme der Sensoren, und jeder Sensor hat seine eigene XBee 3-Komponente, die als Knoten fungiert und mit anderen Knoten im Hemd kommunizieren kann. Während der Begegnung mit dem Patienten hat der Physiotherapeut Zugriff auf dieses von der FDA zugelassene Gerät, um eine Reihe von Daten über die Vitalparameter und die PT-Compliance des Patienten zu erfassen.
Ein Wearable für die Pandemie-Ära
"Im stationären klinischen Umfeld wollen wir ein Werkzeug bereitstellen, das den PTs hilft, Patienten besser zu behandeln. Das war schon immer unser Fokus", so Nelson. "Aber in der Ära von COVID-19 wollen weniger Patienten oder Kliniker persönliche Patientenbegegnungen haben, und wir sehen heute andere, stärkere klinische Bedürfnisse. Wir erkennen, dass das LASARRUS WearME eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung der Pandemie aus Sicht der Telemedizin spielen kann.
"Erstens können Patienten unser Gerät von zu Hause aus tragen und dem Arzt ermöglichen, schnell eine vollständige physiologische Beurteilung zu erhalten. Das wird die Ergebnisse der Patienten verbessern, ohne sie unnötigen Risiken auszusetzen. Wir erforschen aber auch Möglichkeiten, unser Gerät zur Ferndiagnose von COVID-19-Symptomen einzusetzen. So können wir zum Beispiel auf Unregelmäßigkeiten bei der Atmung achten und Temperatur- und Herzdaten aufzeichnen. Wenn Symptome vorhanden sind, können wir den Patienten zur Untersuchung und Behandlung überweisen."
Doch auch nach Abklingen der Pandemie wird es weitere Anwendungsfälle für Telemedizin geben. "Einige Patienten sind vielleicht nicht oder nur unzureichend versichert", sagt Nelson. "Da sie aus eigener Tasche zahlen, wird Telemedizin finanziell attraktiver, und LASARRUS kann eine großartige Option für Verbraucher sein, ihren Fortschritt selbst zu überwachen. Wir können uns sogar vorstellen, dass Verbraucher unsere Lösung für die persönliche Fitnessüberwachung nutzen."
Das LASARRUS-Projekt wurde mit Startkapital über eine Kickstarter-Kampagne gestartet, um klinische Tests der WearME-Lösung und die Produktion zu unterstützen. "Unser Ziel ist es, 700 Nutzer zu erreichen, wofür 2.100 XBee 3-Modems benötigt werden", erklärte Emokpae. "Sobald wir diese Hürde genommen haben, freuen wir uns auf klinische und telemedizinische Anwendungen, die einen großen Einfluss auf die Qualität der PT-Versorgung haben können."