Lietuviški išmanieji marškinėliai pakeliui į rinką

Pasaulyje jau sukurta  daug įvairios išmaniosios aprangos, tačiau proveržį stabdo, kaip sako  ekspertai, vertinimo algoritmų trūkumas. Kad būtų ne tik registruojami  duomenys, bet ir pateikiamas sprendimas, kaip žmogus  turėtų elgtis konkrečiu atveju. Lietuvių komanda pamėgino įveikti šią  problemą - sukurti algoritmą, kuris, atsižvelgdamas į žmogaus būklę  realiu laiku, duotų nurodymus, koks turėtų būti fizinis krūvis, kad treniruotė būtų sveika ir efektyvi. 

Trejų metų projektą „Išmanioji apranga  sportui ir sveikatinimui („CareWare“) finansavo Mokslo, inovacijų ir  technologijų agentūra (MITA) pagal tarptautinę programą „Eureka“. Jį  įgyvendino Lietuvos sporto universiteto (LSU) Sporto mokslo ir inovacijų  instituto tyrėjai kartu su Kauno technologijos universiteto (KTU)  matematikais, informatikais bei tekstilininkais ir dviem įmonėmis: UAB  „Audimas“ bei programavimo srityje dirbančia UAB „Optitecha“.  Tarptautinio informacinių technologijų projekto „CareWare“ partnerės  buvo belgų ir prancūzų įmonės. Lietuvių komandos koordinatorius - prof.  Jonas Liudas Poderys. 

Nemažas iššūkis 

Kaip pasakojo LSU Sporto mokslo ir  inovacijų instituto mokslo darbuotoja sporto fiziologė dr. Kristina  Poderienė, projekto tikslas buvo sukurti arba ištobulinti išmaniosios  aprangos sistemas, kad atsirastų galimybė integruoti jas susiejant visus daviklius tarpusavyje įvairiais vartojimo  atvejais. Pavyzdžiui, prancūzų komanda buvo atsakinga už išmaniosios  aprangos panaudojimą pagyvenusių žmonių gyvenimo kokybei ir sveikatos priežiūrai gerinti, belgų – sunkių ligonių gydymui ir reabilitacijai,  lietuvių – sportui ir sveikatinimui. 

„Mūsų kuriamą produktą, pavadintą  išmaniąja funkcinės būklės ir fizinio aktyvumo stebėsenos sistema,  sudarė dvi pagrindinės dedamosios: išmanieji marškinėliai ir programinė  įranga. Į marškinėlius integruoti penki elektrodai, pagaminti sidabro  jonų audinio pagrindu, fizinio krūvio metu registruoja gana švarų, t.y.  geros kokybės, elektrokardiogramos (EKG) signalą. Tai  iš tikrųjų buvo   nemažas iššūkis, - pabrėžė dr. K. Poderienė. - Registruoti geros  kokybės EKG yra  labai sudėtinga, nes judant registruojamas ir raumenų  aktyvumas. Jų signalai yra stipresni nei širdies.“  

Parenkant vietas, kur integruoti  elektrodus, taip pat kokius audinius naudoti, kokį elektrodų dizainą  sukurti, kad jie registruotų kuo geresnės kokybės EKG signalą ir būtų  galima fizinio krūvio metu išgauti reikalingą informaciją, kartu dirbo  KTU tekstilininkai, įmonės „Audimas“ specialistai ir LSU sporto  fiziologai.  KTU matematikai ieškojo būdų, kaip iš triukšmingo signalo  ištraukti naudingą informaciją, kūrė filtravimo, duomenų vertinimo metodikas. 

Individualizuotos treniruotės 

Išmanieji marškinėliai penkiais  integruotais elektrodais registruoja tris EKG derivacijas, tam tikrus  širdies elektrinius impulsus, fizinio krūvio metu ir bevieliu  „Bluetooth“ ryšiu signalas siunčiamas į mobilųjį telefoną. Ten programine įranga signalas apdorojamas, analizuojamas ir vartotojui  teikiamas grįžtamasis ryšys realiu laiku. Tai reiškia,  kad vartotojui  jam suprantama kalba suformuluojami nurodymai-rekomendacijos,  kaip jis  turėtų sportuoti, pavyzdžiui,  greičiau ar lėčiau bėgti. Jei iškyla  kokia nors pavojinga situacija, paprašoma sumažinti fizinį krūvį.  Jei  rodikliai vis tiek blogi, paprašoma nutraukti treniruotę. Jei viskas  vyksta gerai, pasakoma, kada žmogus pasiekė  tos dienos pratybų tikslą. 

Rekomenduojama, kad pratybų krūvis ir  trukmė būtų  individualūs.  Taigi atsižvelgiama ne tik į žmogaus fizinę  būklę, bet ir konkrečios dienos rytinę savijautą. Pavyzdžiui, jei žmogus  blogai išsimiegojęs, pavargęs ar peršalęs, jo pratybos turėtų būti ne  tokios intensyvios, nes tai ne stiprintų jo sveikatą, veikiau blogintų  būklę. 

Pasak dr. K. Poderienės, tokios individualizuotos pratybos turi trukti tol, kol  širdies susitraukimų skaičius (jų suma)  pasieks tam tikrą dydį. Pavyzdžiui, jei žmogus greičiau bėgs,  tai pratybų tikslas bus pasiektas per trumpesnį laiką, jei lėčiau -  nustatytas širdies susitraukimų skaičius bus pasiektas per ilgesnį  laiką. 

Pranašesni už analogiškus produktus 

Lietuvių komandos sukurti išmanieji  marškinėliai, palyginti su dabar rinkoje esančiais analogiškais  produktais, garantuotų labai aukšto lygio individualizavimą. Pavyzdžiui,  laikrodžių apyrankės ar ant krūtinės dedami pulsometrai yra pagrįsti  tik širdies susitraukimo dažnio registravimu, ir toks individualizavimas  yra labai mažo lygio.  

„Ar teisingai žmogus  treniruojasi, vadinamoji viršutinė saugi širdies susitraukimų dažnio  riba apskaičiuojama iš 220 atėmus žmogaus amžių –  jos peržengti  nerekomenduojama. 

Kad širdies funkcinės galimybės lavėtų,  būtina viršyti 50 proc. širdies susitraukimų dažnio rezervo, t.y.  intervalo nuo ramybės būsenos,  pavyzdžiui, miegant ar ryte tik  prabudus, iki pačios didžiausios saugios širdies susitraukimų dažnio  ribos. Jeigu mankštos ar pratybų metu širdies susitraukimų dažnis  pasieks 70 - 85 proc. šio  rezervo, tai lavinamasis pratybų efektas bus  didžiausias. Tokios yra rekomendacijos“, - aiškino sporto fiziologė.  

Tačiau šie skaičiai yra vidutiniai.  Konkrečiu atveju žmogus gali būti gerai treniruotas ar silpnos  sveikatos, ir treniruočių individualizavimo reikėtų didesnio. Be  to, anksčiau minėtos rekomendacijos  neatsižvelgia į konkretaus žmogaus  kiekvieną dieną kintančią būseną. Arba profesionalių sportininkų atveju –  į būtinybę adaptuotis išvykus į varžybas kitoje šalyje, kitoje  geografinėje zonoje. Jei sportininkas pradės intensyviai treniruotis,  kol dar nėra adaptavęsis, pablogins situaciją, organizme vykstantys  adaptacijos procesai sulėtės. Taigi ir esant tokiai situacijai naujoji   įranga leidžia stebėti ir vertinti sportininko būseną, užtikrinti, kad į varžybų startą jis stos geriausiai pasirengęs.  

Lietuvių komandos sukurta sistema gali  būti taikoma vertinti ir koreguoti profesionalių sportininkų fizinį  krūvį per pratybas, teikti rekomendacijas, kaip turėtų treniruotis  sportininkas. Naudodamasis šia įranga, sportininkas galėtų be perstojo  sekti savo būseną. Kartu nesantis treneris ar gydytojas, prisijungęs  prie programos, taip pat galėtų realiu laiku stebėti, kaip sportininko  organizmo būsena kinta per pratybas, ir teikti rekomendacijas, kitaip  tariant, efektyviau  valdyti krūvio poveikį organizmo adaptaciniams  procesams. 

Išmaniaisiais marškinėliais  jau susidomėjo viena belgų įmonė.  Lietuvių komandai  pateikė pasiūlymą. Kitas strateginis kelias, pasak dr. K. Poderienės,  būtų kartu su partneriais Lietuvoje diegti produktą į rinką.  Tada reikėtų per papildomą projektą patiems bandyti sukurti pigesnį  kardiografą. Šiam projektui jis pirktas iš vokiečių, dėl to labai  pabrango visa sistema. Taigi, reikia spręsti ir šią problemą. Dabar  vyksta diskusijos tarp partnerių, kurį kelią pasirinkti.   

Siekiant inovacijų proveržio būtina,  kad pažangi idėja, inovatyvus produktas lengviau rastų savo  investuotoją - Lietuvoje ar užsienyje. Būtent tokią užduotį išsikėlė  atviras mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros tinklas "OPEN R&D Lietuva", subūręs visus šalies valstybinius universitetus,  mokslinių tyrimų institutus, mokslo ir technologijų parkus bei atviros  prieigos centrus. Didžiausias Baltijos šalyse inovacijų infrastruktūros,  paslaugų ir kompetencijos tinklas padeda susitikti moderniausias  technologijas plėtojantiems Lietuvos tyrėjams su mūsų šalies ir užsienio  verslininkais, skatina jų bendradarbiavimą.

MITA kuruojamo "OPEN R&D  Lietuva" tinklo nariai teikia daugiau kaip 2,5 tūkst. paslaugų  inžinerijos ir informacinių technologijų, biomedicinos ir  biotechnologijų, medžiagų mokslo, fizikinės ir cheminės technologijos,  gamtos išteklių ir žemės ūkio srityse. Kad verslo įmonėms būtų lengviau  susigaudyti mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros paslaugų  gausybėje, MITA įkūrė "OPEN R&D Lietuva" tinklo  Kontaktų centrą.  Jis padeda verslui greičiau surasti tinkamus žmones mokslo  institucijose, sužinoti, kur galima užsisakyti reikalingas paslaugas,  sudaro galimybes individualiems susitikimams. Užtenka elektroniniu paštu  atsiųsti užklausą, ir pateikiamas atsakymas, su kuo toliau reikėtų  bendrauti. 

Šaltinis: Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra.