BIOFEEDBACK - NOVÝ TREND V OPTIMALIZACI FYZIKÁLNÍ TERAPIE
Měření či monitoring řady fyziologických funkcí pomocí různých biometrických senzorů se již řadu let využívá pro zpětnou vazbu (feedback), jak učit jednotlivce změnit fyziologickou aktivitu za účelem zlepšení zdraví a výkonnosti.
BIOFEEDBACK A UMĚLÁ INTELIGENCE
Díky rychlému rozvoji v oblasti mikročipů či AI se začal princip biofeedbacku uplatňovat i v optimalizaci funkce řady přístrojů.
Ty tak mohou monitorovat reakci organismu na aktuální účinek přístroje a v reálném čase upravovat jejich kvalitativní i kvantitativní parametry k dosažení co nejlepších výsledků.
Nejčastěji měřené fyziologické či biochemické parametry:
- elektromyografie
- neurofeedback
- termografie
- elektrodermální aktivita (vodivost kůže)
- kardiovaskulární funkce (pulz a jeho variabilita, tlak krve)
- svalové napětí nebo
- vnímání bolesti.
JAK TĚLO REAGUJE NA PŮSOBENÍ FYZIKÁLNÍ TERAPIE
Fyzioterapie spouští fyziologické reakce, které zahrnují řadu systémových a buněčných změn, včetně bezprostřední aktivace sympatického nervového systému a zánětlivé reakce na poranění.
Následují dlouhodobé adaptace, jako je
- zvýšená svalová síla
- eliminace funkčních poruch pohybového aparátu
- zpomalení progrese degenerativních změn skeletu i měkkých tkání
- zlepšení kardiovaskulárních funkcí a
- posílení mechanismů obnovy buněčných struktur.
Fyzikální metody, jako je např.
- cvičení
- manipulace měkkých tkání (Soft Tissue Manipulation - STM)
- perkuse
- trakce/dekomprese
- elektromagnetické vlnění (světlo , teplo , laser )
- ultrazvuk nebo
- elektrické proudy /TENS , EMS, NMES /
tak působí na tyto systémy s cílem zlepšení pohybu a jeho rozsahu, snížení bolesti a podpory hojení, včetně regenerace poškozených tkání.
Řadu změn fyziologických parametrů dnes lze díky moderním technologiím nejen měřit a monitorovat, ale i v reálném čase vyhodnocovat tak, aby bylo možné optimalizovat efekt stále většího počtu moderních přístrojů s integrovanými biosenzory a mikročipy s prvky umělé inteligence /AI/.
NEJČASTĚJŠÍ PARAMETRY POUŽÍVANÉ K OPTIMALIZACI FYZIKÁLNÍCH METOD
Lékaři mají dnes k dispozici stále se rozšiřující paletu senzorů (např. EMG, EDG, EEG, PPG, EKG, aj.), ale ne všechny mají uplatnění v přístrojích pro laické použití.
U těch se nejčastěji využívají
GSR (Galvanic Skin Response)
Bolestivé podněty (jako je např. píchnutí špendlíkem) vyvolává sympatickou reakci potních žláz, které zvyšují sekreci.
I když je toto zvýšení obvykle velmi malé, pot obsahuje vodu a elektrolyty, které zvyšují elektrickou vodivost povrchu pokožky.
Tím podstatně snižují elektrický odpor kůže, jehož měření je základem metody GSR.
Příklady využití:
- automatická detekce stresu (např. u bolestivých impulzů)
- korekce příliš intenzivní fyzikální terapie (např. L-Trac NEi)
- objektivní kvantifikace bolesti či stressových stavů
- hodnocení účinnosti léčby bolesti a úprava dávkování analgezie, apod.
PPG (PhotoPletysmoGraphy)
PPG je optická metoda využívající LED diody emitující světlo do povrchu kůže a fotodiodu k měření změn v absorpci světla způsobených průtokem krve.
To umožňuje mj. výpočet tepové frekvence a jejích změn, měření změn průtoku krve měřenou oblastí, monitorování funkce autonomního nervového systému, apod.
Je to nejběžnější metoda pro nositelná zařízení, jako jsou chytré hodinky a fitness náramky, ale i pro různé přístroje využívající monitoring krevní mikrocirkulace k detekci jejím změnám v důsledku účinku fyzikálních metod.
Příklady využití:
- detekce a monitoring svalové únavy
- sledování srdečního pulsu
- monitorování změn mikrocirkulace (kapilární průtok krve)
PPM (Piezoresistive Pressure Measurement)
Tato technika využívá materiály, jejichž elektrický odpor se mění při působení mechanické síly, což jim umožňuje detekovat a měřit tlak.
Senzor převádí tlak na změnu elektrického odporu, která je následně převedena na elektrický signál, který indikuje hodnotu tlaku.
Tyto biosenzory obsahují membránu, která se působením tlaku prohýbá, a tato deformace mění odpor piezorezistorů v závislosti na tlakových změnách.
Nejčastěji se uplatňují při monitorování a udržování optimálního tlaku v pneumatickém systému přístrojů využívajících působení tlaku na tkáňové struktury.
Příklady využití:
- řízení tlaku při IPC /intermitentní pneumatické kompresi/ např. při léčbě bércových vředů, lymfedému, prevenci hluboké žilní trombózy, aj.
- redukce či eliminace otoků po úrazech i operacích
- trakční a dekompresní zařízení na principu vzduchových airbagů
- šetrné odstranění intersticiálního edému měkkých tkání u artrózy velkých kloubů
