В стельку: что нового на рынке “умной” обуви

Шерлок Холмс мог с легкостью определить образ жизни, социальный статус и увлечения человека по его обуви. Благодаря инновациям не за горами тот день, когда по туфлям и ботинкам можно будет судить о состоянии здоровья человека и даже о его предрасположенности к тем или иным заболеваниям. К тому же значительно расширится рынок медицинской обуви. 

Башмак с навигатором

Японский автоконцерн Honda разрабатывает навигационный инструмент для обуви слепых людей. Устройство подключается к башмакам пользователя и синхронизируется со смартфоном, чтобы направлять человека к месту назначения.

Система состоит из двух отдельных датчиков движения, по одному для каждого ботинка, которые вибрируют, указывая направление. Если левая нога вибрирует, надо повернуть налево, если правая — то направо. Если обе ноги вибрируют, пользователь должен продолжить движение вперед. Включение системы не будет препятствовать использованию трости. Honda ожидает, что ее продукт выйдет на рынок в марте 2023 года.

“Диагностическая” подошва

Австралийский стартап технологического университета Суинберн Sensfit Technologies разработал умную обувь для улучшения качества жизни пожилых людей за счет раннего выявления деменции, диабетических язв и других проблем с физической активностью.

Технология основана на 87 интеллектуальных датчиках, соединенных инновационными графеновыми чернилами, которые встроены в подошвы обуви. 

Инновационная сенсорная технология улавливает рисунок движения, а запатентованные алгоритмы искусственного интеллекта анализируют данные. При этом обувь “проводит” неврологическую оценку, помогая пользователям понять и отреагировать на возникновение проблем со здоровьем, таких как слабоумие, диабетические язвы или вероятность падения. Это может привести к раннему лечению состояний, которые при других обстоятельствах, возможно, и не были бы обнаружены.

Аналогичный проект реализуется также в вузе США. Метод, предложенный исследователями государственного университета штата Нью Джерси Рутгерс, выявляет проблемы с походкой за 15-20 лет до постановки диагноза “болезнь Паркинсона” и других неврологических расстройств. В ходе исследования ученые изучили движения при ходьбе в кроссовках, снабженных датчиками, как пациентов с подтвержденным синдромом Мартина-Белла (синдром ломкой X хромосомы), так и здоровых людей. 

“Характер ходьбы может быть показательным признаком здоровья, но симптомы нарушений походки, такие как ломкая X хромосома, могут ускользать от невооруженного глаза в течение многих лет, пока они не станут заметными”, – сказала соавтор исследования, профессор Университета Рутгерса Элизабет Торрес. 

По данным Национального фонда ломкой Х-хромосомы, примерно 1 из 468 мужчин и 1 из 151 женщин являются носителями аномального гена. Национальная организация по редким заболеваниям отмечает, что более 30% людей с делецией SHANK3 обычно требуют исследования двух или более хромосом, прежде чем делеция будет обнаружена. Если то же самое можно будет определить, просто сделав несколько шагов в особой обуви, это позволит приблизить во всех смыслах слова медицинскую помощь. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Дистанционный мониторинг

Несколько стартапов предлагают использовать умную обувь для дистанционного мониторинга состояния пациентов. Например, компания Parker Hannifin продвигает FlexSense — растягивающийся, сжимаемый, носимый беспроводной сенсор, предназначенный для обеспечения точных с медицинской точки зрения измерений движения человеческого тела. Сенсор предлагается использовать в качестве инструмента дистанционного мониторинга пациентов с сердечной недостаточностью и “вшивать” в носки, стельки или непосредственно в обувь. 

Датчики в состоянии отслеживать критические симптомы, связанные с сердечной недостаточностью, такие как изменение веса и отеки. Ожидается, что поставщики медицинских услуг смогут быстрее реагировать на ухудшение состояния больного и корректировать лечение, которое часто может быть оказано в амбулаторных условиях. Это, в свою очередь, снизит риски последующей дорогостоящей госпитализации и посещения отделения неотложной помощи.

Другой проект нацелен на пациентов с сахарным диабетом. Биометрическая стелька BIO_SOLE — детище Pinnacle Solutions и Autonomous_ID. В ней используются датчики давления, акселерометр, гироскоп и схемы для отслеживания каждой части движения, на которую может влиять положение тела, вес, травма или заболевание.

Технология также обещает безопасность и конфиденциальность данных и устраняет риски, связанные с утратой данных. Аналитическая платформа Pinnacle получает информацию от стельки, чтобы обработать ее с применением инструментов машинного обучения и искусственного интеллекта.

Впрочем, сказать, на какой стадии находится сейчас этот проект, — сложно, на сайте разработчика новости не обновлялись с 2019 года.

Решения для ортопедии 

Ортопедическая отрасль, как никто другой, могла бы серьезно выиграть от внедрения инноваций. И первые шаги в этом направлении сделаны.

В сотрудничестве с экспертами-ортопедами американская компания PROTIQ разработала материал, который можно использовать для 3D-печати ортопедической обуви. Он представляет собой полимер TPU, который обладает теми же свойствами, что и дерево, но при этом эластичен и чрезвычайно легок. Благодаря этим характеристикам TPU PROTIQ можно рассматривать как жизнеспособную альтернативу дереву. Для печати своего полимера компания использует технологию селективного лазерного спекания, поскольку она обеспечивает гораздо большую точность. Кроме того, благодаря этому колодки для обуви можно клеить, полировать и скреплять скобами практически так же, как их деревянные аналоги. Таким образом мастерам легче переключиться на новую технологию без дополнительного обучения. 

Чтобы предоставить ортопедам и производителям обуви программное обеспечение для проектирования 3D-моделей, PROTIQ воспользовался услугами своего давнего партнера Trinckle. 

На платформе Trinckle можно загружать сканы стоп, моделировать их для получения желаемой формы, а также измерять модели. Можно создавать учетные записи клиентов, сохранять созданные для них 3D-модели и обращаться к ним спустя месяцы или годы. Что немаловажно, программное обеспечение является бесплатным.  

Не только для спортсменов

Нью-Йоркская больница специальной хирургии (HSS) объявила о стратегическом партнерстве с компанией Sports Engineering, Inc. (образовалась в стенах Вустерского политехнического института) для создания обуви, снижающей риск травм. 

Фирма разработала два продукта — Smart Spring и разъемную подошву, на которых HSS проводит исследования и валидацию. Цель проекта — снизить вероятность травм нижних конечностей, таких как разрывы передней крестообразной связки, растяжения мышц и связок.

По данным Американской ассоциации ортопедической медицины (APMA) 2019 года, в США около 77% американцев сталкивались с заболеваниями стоп. Использование неподходящей обуви в течение длительного периода времени для обычной ходьбы или бега может привести к растяжениям, травмам стоп, что может ограничить подвижность пользователей при выполнении повседневных действий. Чем дольше эти состояния остаются без лечения, тем сильнее испытывают люди боль и дискомфорт. Однако ожидается, что растущая осведомленность потребителей о преимуществах медицинской обуви будет способствовать росту спроса на соответствующую продукцию. Эта обувь обеспечивает амортизацию всей стопы, предоставляя ее владельцу поддержку для свободного передвижения. 

HSS оснащена современной лабораторией анализа движения, которая использует 3D-захват для оценки движений суставов и контактных нагрузок. В HSS трудится множество выдающихся хирургов-ортопедов. Среди тех, кто непосредственно участвует в партнерстве SEI, доктор Марк Дракос, специалист по стопам и лодыжкам, который является помощником ортопеда баскетбольной команды "Нью-Йорк Никс". 

HSS обеспечивает уход за многочисленными индивидуальными профессиональными спортсменами, а также за игроками клубов Нью-Йорк Джайентс, Бруклин Нетс, Нью-Йорк Метс, Нью-Йорк Ред Булл, Нью-Йорк Либерти.

По прогнозу Grand View Research, мировой рынок медицинской обуви будет расти со среднегодовым темпом 5,7% в следующие шесть лет. Растущее число проблем, связанных со стопами, таких как подошвенный фасциит, мозоли, артрит, травмы стоп и лодыжек, мозоли и плоскостопие, из-за плохо сидящей обуви, является ключевым фактором, стимулирующим рынок, полагают аналитики. 

Кроме того, пациенты с заболеваниями, включая сахарный диабет, являются одними из ведущих потребителей лечебной обуви. Неадекватно контролируемый уровень сахара в крови у этих пациентов может повредить многие части тела, включая нервы и сосуды, которые идут к ногам, что делает их более склонными к развитию проблем с ногами и состоянию, называемому невропатией. Медицинская обувь помогает снизить риск и способствовать здоровому кровообращению, подвижности и поддержке ног.

Ожидается, что к 2040 году количество людей с сахарным диабетом достигнет 642 миллионов во всем мире. Это будет способствовать увеличению спроса на специализированную обувь.

Согласно исследовательскому отчету другого агентства — Markets & Markets, рынок умной обуви в текущем году вырастет на 25%. В данном случае маркетологи проанализировали только обувь, которая может считать шаги, измерять количество сожженных калорий во время занятий спортом и через bluetooth отправлять пользователям на смартфон. На долю Северной Америки приходится 42% роста мирового рынка и ожидается, что этот регион будет доминировать вплоть до 2025 года.

Этому будет способствовать мода на заботу о здоровье, здоровый образ жизни, на занятия фитнесом и спортом. Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион, Южная Америка и страны Среднего Востока в ближайшие пять лет станут ведущими рынками для рынка умной обуви.

По прогнозу агентства ABI Research, в 2022 году поставки устройств для умной обуви (стелек, носков и т.п.) превысят 9 миллионов долларов, увеличившись с чуть менее 1 миллиона в 2017 году. Таким образом рост за пять лет составил почти 57%. 

Корреспондент МВ и ФВ Екатерина Погонцева специально для evercare.ru