Pokroky v medicíně, technologiích či v oblasti reaktivní umělé inteligence* (AI) dovolují zavádět nové, dříve stěží představitelné prvky i do relativně levných přístrojů pro domácí použití a optimalizaci jejich funkcí.
Řada poměrně vyspělých přístrojů se potýká s problémem, že každý lidský organismus je jiný a reakce na shodné vnější podněty se mohou výrazně lišit.
Například nominálně stejná intenzita mechanického tlaku je u některého jedince vnímána jako minimální, kdežto u jiného jako příliš intenzivní.
Ačkoliv některé fyzikální metody jsou desítky let osvědčené v praxi, přístroje nebyly schopné reflektovat individuálně odlišnou reakci tkání a tomu přizpůsobit parametry, tedy optimalizovat výsledný efekt.
V posledních letech se proto pozornost vědců a vývojářů upřela směrem k propojení
- moderních biometrických čidel
- nových čipů založených na bázi pasivní umělé inteligence a
- biologické zpětné vazby (biofeedback).
PRINCIP FUNGOVÁNÍ BIOFEEDBACK OPTIMALIZACE
Byť se jedná o určitý "převrat" ve fungování některých přístrojů, samotná podstata je překvapivě jednoduchá:
- specializované čidlo (biometrický senzor) monitoruje určitý biologický parametr, který reaguje na změněnou situaci (aplikaci přístroje) změnou hodnoty
- monitorované údaje jsou "vedeny" do řídícího AI čipu naprogramovaného tak, aby při stejném vstupu vždy reagoval předvídatelným (naprogramovaným) způsobem.
Díky tomu přístroj na identickou situaci reaguje přesně stejným způsobem pokaždé, kdy se s ní setká. - změna chování přístroje (kvality či kvantity jeho působení) zpravidla vede i ke změně monitorovaného biologického parametru, na kterou AI čip opět reaguje, pokud mu tak naprogramovaný algoritmus přikáže.
Příklad:
U řady jedinců standardní intenzita lumbální trakce (dekomprese) může zpočátku používání vyvolat následně bolestivou reakci z důvodu dosud příliš rigidních struktur kolem páteře.
Jedná se o tzv. distenzní bolesti, tedy bolesti z příliš intenzivního "roztažení" těchto zkrácených vazů, úponů či kloubních pouzder.
Bolestivý impuls zpravidla vede k sympatické reakci a změně tzv. elektrodermální aktivity (EDA), známé také jako galvanické odezvy kůže (Galvanic Skin response - GSR).
Pokud je přístroj vybaven elektrodami schopnými monitorovat změny GSR (tedy reakci na bolestivý impuls), pak vcelku snadno dokáže pomocí předprogramovaného AI čipu snížit intenzitu trakce tak, aby riziko vzniku (byť naprosto benigních, ale nepříjemných) distenzních bolestí významně redukováno.
PŘÍKLADY APLIKACÍ AI U NEPROFESIONÁLNÍCH FYZIOTERAPEUTICKÝCH PŘÍSTROJŮ
AI Chair Doctor
Ke konci roku 2019 přišla japonská společnost Ogawa s převratnou myšlenkou zapojení umělé inteligence ke skenování a diagnostice stavu pohybového aparátu a automatickému nastavení funkce individualizovaného fyzioterapeutického programu speciálních křesel na míru každému jednotlivci.
Před zahájením činnosti provede křeslo pomocí GSR sken, aby analyzovalo tvar těla uživatele a přesně určilo i oblasti napětí.
Na základě skenování systém v reálném čase vytvoří unikátní fyzioterapeutický program, který nejen maximálně přizpůsobí aktuální situaci, ale dokáže průběžně provádět další mikroúpravy, aby se ještě více zlepšil konečný výsledek.
Již 5.generace moderních "fasciálních nožů" disponuje mj. i dvěma elektrodami tvořícími aktivní hranu přístroje vycházejícího z Grastonových nožů.
Ty fungují zároveň jako biosenzory monitorující GSR, která se mění při bolestivých impulzech vycházejících z trigger-pointů po jejich detekci přístrojem.
Nový chip AI 2.0 s předprogramovaným algoritmem mění parametry NMES i mechanických LMHFV tak, aby účinek přístroje byl co nevyšší.
Gonarthrone® II Důležitým prvkem působení tohoto kombinovaného přístroje je střídavá vzduchová komprese (IPC), která redukuje či eliminuje intersticiální edém dominantně odpovědný za bolesti měkkých tkání v okolí kloubu.
U podobných přístrojů (ale i u starších verzí Gonarthrone®) se jako určitý problém ukázalo udržování optimálního tlaku na tkáně bez ohledu na velikost kloubu (přístroj má stejnou velikost skořepiny).
Jinými slovy, u menších jedinců může být tlak airbagů na tkáně zcela nedostatečný, zatímco u velkého obvodu kolene je tlak často obtížně tolerovatelný a uživatelé jsou nuceni kompresor zcela vypínat.
Integrací biosenzorů PPM (monitorují tlak vzduchu v systému airbagů) napojených na nový řídící chip AI lze dosahovat stejného průběhu hodnot tlaku bez ohledu na objem kolene a vyřešit problém nedostatečného efektu či naopak nutnosti IPC vypínat.
Klinické zkušenosti s kombinací dynamické dekomprese, FIR a TENS (a mechanických vibrací) u potíží souvisejících s degenerativním onemocnění plotének jsou velmi dobré.
Avšak přeci jen se běžné přístroje neobešly bez určitých omezení ve smyslu optimálního efektu, resp. určitých "nežádoucích účinků", např. tzv. distenzních bolestí (viz výše).
Dlouholeté zkušenosti ukázaly, že tyto trvalé, tupé bolesti samovolně ustupující po 1-2 dnech souvisejí s příliš rychlým roztažením rigidních struktur podél páteře.
Přitom jim lze zpravidla předejít jen postupným zvyšováním intenzity i trvání trakce během prvních dnů používání L-Trac®.
Pro jedince se zvýšeným rizikem těchto (pouze) nepříjemného počátečního efektu je typická vyšší tuhost bederní oblasti provázená potřebou vyššího tlaku vzduchu v airbagu, který lze snadno monitorovat díky moderním biosenzorům PPM.
Nový AI chip pak sníží maximální tlak kompresoru a postupně ho zvyšuje na běžné hodnoty tak, jak tkáně získávají vyšší flexibilitu.
Trakci umělá inteligence (reaktivní AI) omezuje rovněž při výskytu určitých bolestivých impulzů identifikovaných díky integraci GSR senzorů, které monitorují elektrodermální aktivitu EDA - ta se při bolestech zvyšuje.
To rovněž přispívá k optimalizaci celého procesu dekomprese, analgezie, relaxace svalů a zlepšení mikrocirkulace (a tedy i regenerace tkání).
* - Reaktivní umělá inteligence je nejzákladnějším typem AI naprogramovaná tak, aby poskytovala předvídatelný výstup na základě vstupu, který přijímá.
Reaktivní přístroje vždy reagují na stejné situace přesně stejným způsobem a nejsou schopny se učit akce ani si představovat minulost či budoucnost.
Reaktivní umělá inteligence byla obrovským krokem vpřed v historii vývoje umělé inteligence, ale tyto typy umělé inteligence nemohou fungovat nad rámec úkolů, pro které byly původně navrženy.