Умен чорап разпознава със сензор невидимо опасна походка

Южнокорейски изобретатели създадоха електронен чорап, който открива опасен начин на ходене, свързан с диабет и лошо кръвообращение. Медицинското апаратче предотвратява рани, потенциално способни да породят гангрена и ампутация. Умните чорапи ще са от полза за хора със запушени или стеснени артерии на краката.

Ефектът от изобретението е докладван на априлския форум EHRA 2024 - научния конгрес на Европейското дружество по кардиология.

Диабетът е ужасяваща неинфекциозна пандемия - вече 1 от 10 души е с диабет и прогнозите са за нарастване на случаите, включително сред децата и младите хора.

Всяко десетилетие с диабет тип 2 съкращава живота средно около 3,5 г. по данни от проучване, проведено в 19 страни с висок доход. Логично с увеличаването на болните нарастват и случаите на ампутация на краката поради неусетно развиване на трудни за лечение и често незарастващи дълбоки рани по ходилата. Язви се развиват при 15 процента от диабетиците, а всеки четвърти от тази група в крайна сметка губи крайник. Това е шокиращо, като се има предвид, че 4 от 5 от тези ампутации са предотвратими. Лошият сценарий е възможен както при диабет тип 1, така и при диабет тип 2, наричан старчески допреди 20-ина години. Оттогава обаче започва драстично увеличаване и подмладяване на случаите.

В основата на проблема е лошият контрол на глюкозата в кръвта, при който наред с развитието на диабет тип 2 рязко се увеличават сърдечносъдовите усложнения.

Високата кръвна захар излага хората с диабет на около 4 пъти по-висок риск от фатални рани, диабетна невропатия, коронарна артериална болест, инсулт, сърдечна недостатъчност, предсърдно мъждене и периферна артериална болест в сравнение със здравите им връстници.

Заболяването на периферните артерии стеснява кръвоносните съдове, които пренасят кръв към краката и стъпалата, и увеличава вероятността за образуване на отворени рани и инфекции. Често това става неусетно поради влошената работа на увредените от наднормената кръвна захар нерви, при което човек страда от влошена чувствителност. Така всяка рана може да остане без симптоми чак до етапа на фатална язва с некротизиране.

Процентът на загуба на крайник по тази причина не се различава при мъжете и жените с диабет тип 1, но е значително по-висок сред мъжете, отколкото сред жените с диабет тип 2.

Прост и достъпен, но много ефикасен метод за профилактика е редовното проверяване на чувствителността на пръстите на краката - дали човек усеща докосванията. При липса на сетивност обаче вече са налице усложнение и висок риск от разязвяване по долната страна на пръстите или по т.нар. възглавнички на стъпалото.

Изобретението на корейския екип изтегля много напред алармирането за потенциална опасност от влошено кръвообращение в краката.

Високата кръвна захар уврежда нервите и кръвоносните съдове и след първоначалната дискретна фаза на изтръпване, мравучкане, тежест, затопляне се стига до загуба на усещане. Така всяка неусетена раничка става входна врата за инфекция, която на фона на лошото кръвообращение затруднява лечението и улеснява развиването на гангрена. “Диабетът може да повлияе на начина, по който ходят хората с това заболяване. Пациентите обикновено оказват натиск върху метатарзалната област на стъпалото (възглавничката), а не върху петата. Този начин на ходене насърчава образуването на отворени рани, които могат да се инфектират и да доведат до ампутация. Ранното установяване на проблемите с походката с помощта на електронен чорап би позволило на пациентите да обърнат внимание върху походката си и да се стараят да стъпват по правилния начин, чрез който да предотвратят сериозни проблеми с краката.” Така авторът на изследването д-р Ки Хонг Лий от Националната университетска болница Chonnam в Гуанджу обяснява практическия смисъл на изобретението. Твърденията са подкрепени с изследване, което доказва, че медицинското изделие разпознава по походката хората в риск от тежкото усложнение, което може да доведе до загуба на крака.

Правилното стъпване включва търкалящо движение, при което до повърхността се допира първо петата, след това възглавничката на ходилото и накарая - пръстите. Природата ни е снабдила с конструкция, която само при такава последователност на стъпването гарантира подходящ център на тежест за разпределение на напрежението в долната част на тялото по време на ходене.

В проучването са включени пациенти с диабет и равностойна контролна група от здрави хора. Всички носели умните чорапи, докато стоят и по време на ходене, за да се измери сърдечната им честота и да се оцени разпределението на налягането върху стъпалото.

Чорапът е с вграден сензор за балистокардиограма, която в случая се използва за измерване на сърдечната честота и натиска, упражняван върху стъпалата при ходене. Паралелно за проверка на точността на изделието на участниците се прави електрокардиограма (ЕКГ) с помощта на “лепенка”, прикрепена към китката и един електрод, закрепен устойчиво на гърдите.

Апаратурата в чорапа отчела сърдечната честота почти идентична на ЕКГ. Измерванията на налягането показали, че чорапът може да разпознае безпогрешно хората с диабет. Но и нещо още по-важно: да идентифицира сред тях пациентите с лошо кръвообращение.

Резултатите от малкото пилотно проучване са в полза на електронния чорап. Той може да бъде лесен, безболезнен, неинвазивен начин за профилактично пресяване на хора с диабет, които биха могли да се възползват от обучение за оздравяване на походката, за да предотвратят потенцално инвалидизиращи усложнения в краката.