Für Dermatologen ist es wichtig zu wissen, wie stark die Haut einer Person juckt, doch die Selbsteinschätzung der Patienten ist oft recht subjektiv. Ein neuer tragbarer Sensor könnte helfen, indem er die Häufigkeit und Intensität des Juckreizes eines Benutzers objektiv misst. Ein Team unter der Leitung von Akhil Padmanabha, einem Doktoranden am Robotics Institute der Carnegie Mellon University, erfand den ringförmigen Geräteprototyp.
Padmanabha litt während seiner Kindheit und Jugend unter Juckreiz, der durch schwere Ekzeme verursacht wurde, und war daher bestrebt, anderen mit juckender Haut zu helfen. Wie andere experimentelle Wearables zur Hautjuckreizerkennung zuvor (ja, es gibt auch andere) verwendet das am Zeigefinger getragene Gerät der Carnegie Mellon University Beschleunigungsmesser, um die deutlichen Fingerbewegungen zu erkennen, die mit Juckreizkratzen verbunden sind.
Was bisherige Sensoren jedoch nicht erkennen konnten, war die Intensität der Kratzer. Mit anderen Worten: Sie können den Druck, den die Finger des Trägers auf die Haut ausüben, nicht messen.
Um diese Daten zu erhalten, rüstete Padmanaba sein Gerät mit einem Kontaktmikrofon aus. Solche Mikrofone zeichnen keine Schallwellen auf, die sich durch die Luft bewegen, sodass keine Bedenken hinsichtlich der Privatsphäre bestehen. Sie können jedoch hochfrequente Schwingungen fester Objekte aufzeichnen. In diesem Fall werden die Vibrationen dadurch erzeugt, dass sich der Fingernagel über die Haut bewegt und das Objekt einer der Finger ist.
Mikrofon- und Beschleunigungsmesserdaten werden von einer festverdrahteten Leiterplatte verarbeitet, die am Unterarm des Patienten getragen wird.
Um die in der Tafel verwendete Software zu entwickeln, bat Padmanaba 20 Freiwillige, die Oberfläche eines druckempfindlichen Tablets mit unterschiedlicher Intensität zu kratzen, während sie den Sensor an derselben Hand trugen. Durch die Korrelation der Sensordaten jedes Kratzers mit den vom Tablet aufgezeichneten Druckwerten ist ein maschineller Lernalgorithmus in der Lage, jedem Kratzer eine Intensitätsbewertung von 0 bis 10 zuzuweisen.
Auch wenn eine kommerzielle Version dieses tragbaren Geräts nie von Ärzten verwendet wird, hoffen Padmanaba und Kollegen, dass es zum Testen von Medikamenten gegen Juckreiz oder einfach als Mittel für Patienten zur Verfolgung ihrer eigenen Symptome verwendet werden kann.
„Ich war an verschiedenen Technologieprojekten beteiligt, aber jetzt wollte ich mich, inspiriert von meinen persönlichen Schwierigkeiten, auf den Juckreiz konzentrieren, der in meinem Leben so viel Schmerz verursachte“, sagte er.
Ein Artikel über die Forschung wurde kürzlich in der Zeitschrift Communications Medicine veröffentlicht.