Smart sparkdräkt ger information om barnets rörelser och utveckling

13.2.2020
Innovationen ger för första gången möjlighet att kvantitativt mäta barnets spontana rörlighet i en naturlig miljö.

Forskare har tagit fram en smart sparkdräkt, dvs. ett klädesplagg som exakt mäter den spontana rörligheten hos små barn från fem månaders ålder. Informationen om rörligheten gör exempelvis att man lättare kan bedöma avvikelser i barnets neurologiska utveckling.

Forskningen om den smarta sparkdräkten och den relaterade analysmetoden hos sju månader gamla barn har publicerats i tidskriften Scientific Reports. Den smarta sparkdräkten kan i framtiden även användas av större barn.

Bedömning av barnets spontana rörelser är en del av neurologisk undersökning av barn. Tidigare har det inte varit möjligt att kvantitativt undersöka spontan motorisk aktivitet hos barn i en naturlig miljö. Barn har snarast bedömts kvalitativt hos en läkare eller fysioterapeut. Då måste man beakta att barnets aktivitet på mottagningen inte nödvändigtvis helt motsvarar hens aktivitet i hemmet.

– Den smarta sparkdräkten ger för första gången möjlighet till kvantitativ bedömning av barnets spontana rörelser utanför laboratorieförhållanden. Barnet kan exempelvis få sparkdräkten med sig hem för användning under resten av dagen och följande dag lämnas den tillbaka till sjukhuset där man går igenom resultaten, säger professor i neurofysiologi Sampsa Vanhatalo vid Helsingfors universitet.

Enligt Vanhatalo mäter den utvecklade analysmetoden barnets rörelser lika pålitligt som en människa skulle göra genom att titta på en videoinspelning. Efter mätningen känner man till barnets verkliga rörelser och positioner sekund för sekund och kan skapa beräkningar.

– Detta är revolutionerande. Med hjälp av mätningen kan man se de verkliga variationerna i barnets rörelser från fem månaders ålder, vilket inte tidigare har varit möjligt med smarta medicinska klädesplagg.

Neurologiska avvikelser bör upptäckas i ett tidigt skede

Informationen som den smarta sparkdräkten bidrar med är värdefull eftersom man kan stöda barnets utveckling i ett tidigt skede då man upptäcker avvikelser i den neurologiska utvecklingen i tid. Hjärnans formbarhet, dvs. plasticitet, är störst i den tidiga barndomen. Stödåtgärder för barnets utveckling utnyttjar hjärnans formbarhet och riktas in på barnets upprepade och dagliga aktivitet.

Åtminstone fem procent av alla finländska barn lider av problem med språkutvecklingen, regleringen av sin koncentration eller den motoriska utvecklingen. Problemen överlappar ofta varandra. Flera olika faktorer ligger bakom störningar i utvecklingen, men för tidig födelse, perinatal hjärnskada eller bristfällig vård i tidig barndom samt brist på stimuli i uppväxtmiljön ökar risken för problem med barnets utveckling. 

Enligt professor i barnneurologi Leena Haataja utgör störningar i barnets utveckling en betydande risk för inlärningsproblem och en nackdel i den hårda konkurrensen inom utbildningen och i arbetslivet i dagens samhälle. De utgör även riskfaktorer för marginalisering. 

– Med tanke på såväl individen, familjen som samhället är det viktigt att identifiera problem med barnets utveckling i ett tidigt skede och erbjuda stöd för barnets funktionsförmåga i vardagen tillsammans med barnets familj och uppväxtmiljö, säger Haataja.

Med den smarta sparkdräkten kan man även i framtiden objektivt mäta hur olika terapi- och vårdformer påverkar barnets utveckling.

– Detta är en nyckelfråga för hälso- och sjukvården i västvärlden. Dessutom är det möjligt att kvantitativt utreda hur den tidiga motoriska utvecklingen påverkar den senare kognitiva utvecklingen, säger Sampsa Vanhatalo.

Den smarta sparkdräkten är utvecklad inom projektet Rhythms in Infant Brain (RIB), som är en del av TERVA-programmet som finansieras av Finlands Akademi, Stiftelsen för pediatrisk forskning och Hjärnstiftelsen. Den mångvetenskapliga forskargruppen vid Nya barnsjukhuset leds av neurofysiolog Sampsa Vanhatalo och barnneurolog Leena Haataja. Utöver läkare utgörs gruppen av psykologer, fysioterapeuter, sjukskötare och ingenjörer.

För den smarta sparkdräktens textildesign och planeringen av smartdräktens användbarhet svarade professor Elina Ilén och för AI-analyserna svarade forskarna Manu Airaksinen och Okko Räsänen vid Aalto-universitetet. I arbetet har man utnyttjat bland annat Movesense-sensorn som utvecklats i Finland och bygger på Suuntos öppna kod och en mobilapplikation framtagen av tyska Kaasa.

Mer information:

Professor Sampsa Vanhatalo
Tfn 050 528 6119
E-post: sampsa.vanhatalo@helsinki.fi

Referens: Airaksinen, M., Räsänen, O., Ilén, E. et al. Automatic Posture and Movement Tracking of Infants with Wearable Movement Sensors. Scientific Reports, January 13, 2020. https://doi.org/10.1038/s41598-019-56862-5