用于缓解关节病患者的智能膝关节绷带

“Anthrokinemat”是一种智能膝关节绷带，旨在帮助关节病患者确定每天正确的运动量。所有有关关节张力的相关数据都被收集起来并传输到患者的手机上。这种绷带的开发是基于卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的体育科学家的工作，该研究得到了联邦经济事务和大学能源部(BMWi)在过去三年的资助。项目合作伙伴是不莱梅大学、绷带制造商Bauerfeind和传感器技术公司ITP。在后续的研究项目中，将开发一个原型。

“在预防和治疗关节病方面，除了患者的体重和营养外，适量的运动也起着重要作用，”伦敦理工大学体育和运动科学研究所(IfSS)的运动骨科医生斯特凡·塞尔教授说。他补充说，找到合适的运动水平并不容易，只有少数人和训练有素的运动员能够在没有专家支持的情况下正确解读自己身体的信号。这种智能绷带配备了许多传感器，可以向患者的手机发送信号，警告他/她不要超过张力限制。塞尔建议:“关节病患者应该每天做一定时间的高强度运动。”然而，过度的紧张，比如几个小时的徒步旅行，可能会使受损的关节受到压力，导致数周的疼痛。

机器学习:用运动数据训练算法

最大的挑战在于发展绷带索尔斯滕·斯坦因教授说，迄今为止，最大的问题是寻找一种合适的算法来量化膝盖的张力。IfSS生物运动中心的负责人指出:“传感器只能测量运动，但不能测量适当的张力。在关节病的情况下，关节不应过度紧张。这就是为什么我们必须尽可能精确地估计作用在膝盖内部的力。”为了解决这个问题，机器学习算法——人工神经网络——被使用。该算法使用运动数据进行训练，并自动学习估计由运动引起的膝关节受力。一些研究成果已经发表在传感器塞尔和斯泰因的研究。

“关节病相当普遍，”Stefan Sell说。根据官方统计，在德国约有3500万人出现关节的放射症状，其中约有1000万人患有明显的疾病。随着年龄的增长，关节退行性变加剧，每四分之一的50岁以上的德国公民和大约80%的75岁以上的人患有关节病。脊柱最常受累，其次是关节病膝盖还有髋关节。