Computing
Matatalinong Insoles Binubuksan ang Hinaharap ng Pagsusuri ng Kalusugan Batay sa Gait
Idagdag ang Securities.io sa mga gusto mong mapagkunan sa Google
Isa sa mga gawain na ginagawa natin araw‑araw ay ang paglalakad. Bagaman maaaring hindi mo binibigyang‑pansin ang paraan ng iyong paglakad o ng iba, ang kanilang gait ay maaaring magbigay ng maraming impormasyon tungkol sa kanilang kalusugan.
This is because the central nervous system is involved in controlling the movement of our limbs and maintaining posture while the body is in motion.
Ang kapansanan sa paggalaw at paglalakad ay kadalasang resulta ng pinsala sa neurological system, mga musculoskeletal disorder, at mga degenerative pathology. Tradisyonal, ang mga kondisyong ito ay dine-diagnose ng mga doktor base sa pisikal at medikal na pagsusuri, kung saan ang gait analysis ay isinasagawa lamang sa mga advanced na ospital at sa limitadong bilang ng mga pasyente.
Maraming siyentipiko ang naniniwala na dapat isagawa ang gait analysis sa lahat ng pasyenteng may panganib sa mga sakit na ito, pati na rin sa mga nangangailangan ng pangmatagalang rehabilitasyon. May mga makatwirang dahilan para dito.
Una, humigit‑kumulang 7% ng populasyon ng US ay nakararanas ng seryosong kahirapan sa paglalakad, na tumutukoy sa mga problema sa paglakad, pagtakbo, paggalaw, o pag-akyat ng hagdan. Ang mga kahirapang ito ay karaniwan at mahalagang tampok ng maraming neurocognitive disorder tulad ng dementia at Parkinson’s disease (PD), na patuloy na tumataas.
Ang PD, partikular, ay nagdudulot ng kahirapan sa pagkontrol ng paggalaw ng kalamnan, na makikita bilang postural instability at gait freezing. Ang stroke ay nagdudulot din ng asymmetrical na paggalaw ng mga paa.
Mayroon ding napakalaking gastusin na kaakibat ng mga sakit na ito. Halimbawa, ang mga movement disorder ay kumukonsumo ng tinatayang 5% ng GDP ng US. Marami sa mga sakit na ito ay tinutukoy sa pamamagitan ng pagguho ng kontrol sa motor, tulad ng hindi pantay na gait at irregularidad sa paglakad.
Ang mga pagbabago sa motor signs ay maaaring matukoy nang maaga bago pa man ma‑diagnose ang sakit at makatutulong sa paggamot. Halimbawa, sa PD, pag‑dating ng klinikal na diagnostic criteria, karamihan ng mga neuron ng pasyente ay nag‑de‑degenerate na.
Kaya, malinaw na may pangangailangan na subaybayan ang gait at plantar pressure sa pang‑araw‑araw na gawain upang makatulong sa maagang pagtuklas ng iba’t‑ibang disorder, na nagbibigay daan sa maagang interbensyon na maaaring mapigilan at mapabagal ang pag‑usad ng sakit.
Ang pagtukoy ng mga irregularidad sa gait sa maagang yugto ay nagbibigay din ng pagkakataon sa mga propesyonal sa kalusugan na mag‑apply ng personalized therapeutic approaches at mapabuti ang kabuuang kinalabasan ng pasyente.
Bukod sa pag‑diagnose at pamamahala ng mga partikular na kondisyon, ang gait analysis sa populasyon ng matatanda ay nag‑aalok ng non‑invasive at cost‑effective na paraan para mapanatili ang pangkalahatang kalusugan at independensya.
Narito, ang mga teknolohiya tulad ng smartphones, sensors, at sensing fabric ay ilan sa mga mababang‑presyong at madaling makuhang opsyon para subaybayan ang aktibidad ng mga indibidwal. Ang mga wearable device ay isa pang mahalagang kasangkapan na maaaring magbigay ng pang‑araw‑araw na surveillance ng pag‑lakad.
Partikular, ang pag‑integrate ng mga sensor sa sapatos upang lumikha ng wearable electronic devices ay nag‑aalok ng promising strategy na nalulutas ang problema ng pressure‑sensing platforms na kasalukuyang ginagamit sa medikal na praktis para sukatin ang plantar pressure distribution.
Ang paggamit ng mga platform na ito ay limitado ng oras at spatial constraints. Kaya’t isang bagong pag-aaral ang nag‑buo ng smart wireless insole system para sa spatially resolved monitoring ng plantar pressure, na tumutukoy sa distribusyon ng puwersa sa kabuuan ng talampakan habang may weight‑bearing activities tulad ng pag‑lakad. Ang ganap na integrated, self‑powered system ay nagbibigay-daan sa real‑time gait visualization sa maraming mode.
Real-Time Gait Monitoring Through Integrated Sensor Network
Ang mga mananaliksik mula sa The Ohio State University ay nagdisenyo ng bagong wearable smart insole na nagmomonitor kung paano ka tumayo, naglalakad, at tumatakbo sa real time. Ang sistemang ito ay makakatulong sa mga gumagamit hindi lamang upang mapabuti ang kanilang postura kundi magbigay din ng maagang babala para sa mga kondisyon mula sa simpleng plantar fasciitis, isang karaniwang sanhi ng pananakit ng sakong, hanggang sa mas seryosong kondisyon tulad ng Parkinson’s disease.
Ang wearable na ito ay binuo gamit ang dalawampu’t dalawang maliliit na (CNT/ACET/PDMS) pressure sensors at sa itaas ng mga sapatos, ginamit ang maliliit na solar panel para sa power.
Upang mapagana ang buong sistema nang epektibo at sustainable, isang flexible perovskite solar cell (FPSC) ang dinisenyo na may mataas na power density, mataas na power conversion efficiency, at sapat na flexibility upang tiisin ang mekanikal na stress kapag ginagamit.
Ang sistema ay nag-aalok ng real‑time health tracking base sa kung paano naglalakad ang isang tao, isang proseso na kasing natatangi ng kanilang fingerprints.
Ang pressure‑sensing data ay kinokolekta at ipinapadala via Bluetooth sa smartphone para sa mabilis at detalyadong pagsusuri. Ang data ay ipinapadala sa real time, na nagbibigay-daan sa gumagamit na i‑visualize ang plantar pressure distribution sa tatlong magkaibang mode sa kanilang smartphone app.
According to study co-author Jinghua Li, who’s an assistant professor of materials science and engineering at Ohio State:
“Our bodies carry lots of useful information that we’re not even aware of. These statuses also change over time, so it’s our goal to use electronics to extract and decode those signals to encourage better self health care checks.”
Ito ay, siyempre, hindi ang unang pagtatangka sa isang wearable, na nakakita ng tumataas na interes sa mga nakaraang taon. Ang mga naunang prototype, gayunpaman, ay hinarap ang limitasyon sa mababang enerhiya at hindi matatag na performance.
Kaya, kailangang tiyakin ng koponan na ang kanilang wearable ay matibay, makapagbigay ng consistent at reliable na power, at makakolekta at makaka‑analyze ng data nang may mataas na antas ng katumpakan.
“Our device is innovative in terms of high resolution, spatial sensing, self‑powering capability, and its ability to combine with machine learning algorithms. So we feel like this research can go further based on the pioneering successes of this field.”
– The study’s lead author Qi Wang, who’s a PhD student in materials science and engineering at Ohio State
Na-publish in the journal Science Advances1, the study details the development of the fully self‑powered smart system.
Ang insole dito ay binubuo ng polyimide (PI) encapsulation layers, electrodes, carbon nanotube/acetylene black/polydimethylsiloxane (CNT/ACET/PDMS), at isang PDMS layer. Ang PDMS ay kilala sa kanyang biocompatibility, flexibility, at kakayahang hubugin sa iba’t‑ibang hugis.
Ang mga sensor ay siksik na integrated sa PDMS layer, kung saan kinokonvert nila ang pressure signals sa electrical signals. Ang mga signal ay kinokolekta ng analog‑to‑digital converter (ADC) sa printed circuit board (PCB) at ipinapadala sa mobile device.
Ang paggamit ng PDMS bilang sensor structural material at ang pag‑embed ng mga sensor sa PDMS layer ay nagbibigay-daan sa insole na maging lubos na matibay, kaya kayang tiisin ang pag‑stretch, pag‑twist, at pag‑fold.
Click here to learn about smart clothes for motion capture that can change sport & physiotherapy.
AI-Driven Motion Recognition & Sustainable Power Solution
Bukod sa disenyo at pag‑develop ng CNT/ACET/PDMS pressure sensors, ang ganap na integrated, wireless smart insole system ay may dalawang pangunahing tagumpay din, na kinabibilangan ng pagtiyak ng sustainable power supply at ang paggamit ng AI upang makuha at tumpak na kilalanin ang mga motion state.
Ang koponan ay aktwal na nag‑integrate ng support vector machine (SVM) learning model sa smart insole system upang i‑classify at kilalanin ang iba’t‑ibang human motion states.
Kumpara sa deep learning models, ang machine learning model na ito ay nag‑aalok ng mga benepisyo ng mas mabilis na training speed, hindi pag‑asa sa malalaking dataset, malinaw na decision boundaries, at tiyak na optimization objectives, kaya angkop para sa pag-aaral na ito.
Ang modelo ay sinanay sa data na nakolekta sa walong magkaibang motion states. Ang dataset ay naglaman ng kabuuang 1275 labeled samples, kung saan 80% ang ginamit para sa training at ang natitira para sa validation.
Kapag natapos na ang training, ang SVM model ay maaaring i‑categorize ang input data at mag‑generate ng recognition results, na binanggit ng pag-aaral na 100% para sa lahat ng trained states.
Sa paggamit ng advanced model na ito, nagawang tukuyin ng sistema ang walong magkaibang motion states. Kasama rito ang static movements tulad ng pag‑upo at pagtayo, hanggang sa mas dynamic tulad ng squatting at pagtakbo. Saklaw din nito ang single‑leg standing, pag‑lakad, at pag‑akyat at pagbaba ng hagdan.
Ang distribusyon ng mga sensor mula sa daliri ng paa hanggang sa sakong, ay nagbibigay-daan sa mga mananaliksik na makita kung paano nagkakaiba ang pressure sa iba’t‑ibang bahagi ng paa depende sa aktibidad, tulad ng pag‑lakad kumpara sa pagtakbo.
Dahil sa kumplikadong pressure patterns na nakikita sa toe at heel regions, mas maraming sensor ang inilagay doon, habang dalawa lamang (2) ang nasa arch area. Ang disenyo na ito ay nagsisiguro na kahit na limitadong bilang ng sensor, epektibong nakukuha pa rin ang mahalagang impormasyon tungkol sa pressure ng paa.
Tulad ng inaasahan, sa pag‑lakad, ang pressure ay inilalapat nang sunud‑sunod mula sa sakong patungo sa mga daliri, kabaligtaran sa pagtakbo kung saan halos sabay‑sabay na naaapektuhan ang halos lahat ng sensor. Bukod pa rito, ang oras ng pressure application habang naglalakad ay humahati lamang sa halos kalahati ng kabuuang oras, at isang-kapat lamang nito habang tumatakbo.
Para sa kaligtasan, tinitiyak ng koponan na ang kanilang device ay low‑risk sa pamamagitan ng paggamit ng flexible at ligtas na materyales para sa mga insole.
Para sa patuloy na paggamit, nag‑install ang koponan ng maliliit na lithium batteries na nagpapagana sa wearable system. Ang flexible perovskite solar modules (FPSMs) ay nagko‑convert ng sikat ng araw sa enerhiya, na pagkatapos ay iniimbak sa mga bateryang ito, na nagbibigay ng self‑sufficient energy supply. Ang mga bateryang ito, na integrated sa arch area ng insole upang mapabuti ang kaginhawahan, kaginhawahan, at stability, ay hindi nakakaapekto sa pang‑araw‑araw na gawain ng gumagamit o nagdudulot ng anumang pinsala.
Toward Personalized, Preventive, & Predictive Healthcare
Pagdating sa performance, ang mga smart insoles na nilikha ng mga mananaliksik ay nagpakita ng kahanga‑hang resulta. Wala silang napansing makabuluhang pagguho kahit matapos ang 180,000 cycles ng compression at decompression, na nagpapakita ng kanilang stability at pang‑matagalang tibay.
“The interface is flexible and quite thin, so even during repetitive deformation, it can remain functional. The combination of the software and hardware means it isn’t as limited.”
– Li
Kaya, gamit ang kanilang smart insoles, layunin ng mga mananaliksik na suportahan ang gait analysis upang matuklasan ang maagang abnormalidad na may kaugnayan sa neurological conditions, tulad ng Parkinson’s disease, musculoskeletal disorders, at mga kondisyon na may kinalaman sa pressure ng paa tulad ng diabetic foot ulcers.
Ang mababang gastos ng system, kasama ang mechanical robustness at kadalian ng fabrication, ay nagbibigay-daan sa customized, ergonomic designs para sa mga pasyenteng may mataas na arko o patag na paa.
Dagdag pa rito, ang paggamit ng AI sa bagong system ay nagpapahintulot na mag‑provide ng healthcare na nakaayon sa partikular na pangangailangan at lifestyle ng bawat indibidwal. Ibig sabihin, maaaring gamitin ito ng mga nagsusuot upang itama ang kanilang postura, maiwasan ang pinsala, at subaybayan ang rehabilitasyon.
Ngunit hindi pa dito nagtatapos; naniniwala ang mga mananaliksik na ang kanilang system ay maaaring i‑adapt para sa motion optimization, fatigue prediction, at customized fitness training sa hinaharap. Binanggit ng pag‑aralan:
“Overall, the integrated smart insole serves as a viable solution to revolutionizing next‑generation health care practices and the internet of things. The concept involving the synergy of materials, devices, hardware, and software can potentially expand to alternative fields, opening exciting opportunities for digital interaction between humans and the world.”
Ngayon, kung nagtataka ka kung kailan mo makukuha ang mga wearables na ito, inaasahan ng mga mananaliksik na magiging commercially available ang teknolohiya sa susunod na tatlo hanggang limang taon.
Sa ngayon, ang mga mananaliksik ay nagtatrabaho pa sa pagpapabuti ng kakayahan ng kanilang system na kilalanin ang mga gestures, na mangangailangan ng testing sa mas maraming populasyon. Ayon kay Li:
“We have so many variations among individuals, so demonstrating and training these fantastic capabilities on different populations is something we need to give further attention to.
Innovative Companies
Nike Inc.
Sa mundo ng wearables, ang mga tech giants Apple (AAPL ) at Alphabet Inc. (GOOG ) (GOOGL ) ay nakakuha ng malaking bahagi ng merkado. Ang Apple ay nangunguna sa wearable health tech sa pamamagitan ng Apple Watch, habang ang Google ay gumagawa ng marka sa fitness tracker na Fitbit.
Ngunit ngayon, tatalakayin natin ang footwear giant na Nike, na patuloy na nagpapalawak ng kanilang digital health at smart apparel offerings.
Sa wearables market, nag‑alok ang Nike ng maraming produkto sa paglipas ng mga taon, kabilang ang wrist‑worn devices tulad ng sports watches at activity tracker bands.
Noong nakaraang tag‑summer, inilunsad ng Nike ang self‑lacing basketball shoe na Adapt BB, na, tulad ng pangalan, ay nag‑a‑adjust sa hugis ng iyong paa sa real time para sa optimal na pakiramdam. Isang custom motor at gear train sa sapatos ang nag‑sense ng puwang sa paligid ng iyong paa at pagkatapos ay nag‑adjust upang magbigay ng snug fit.
Ang Nike Adapt BB ay isang patuloy na ina‑update na performance product na may kasamang app at advanced power‑lacing system. Pinili ng kumpanya ang basketball bilang lugar para sa debut ng kanilang sapatos, na may FitAdapt system na ilalapat sa iba pang sports at lifestyle products sa hinaharap kapag ito ay na‑hone para magbigay ng optimal quality fit sa basketball.
Nag‑announce din ang Nike na isang partnership sa recovery technology provider na Hyperice upang bumuo ng tech‑enabled boots na tinatawag na Hyperboot. Ang layunin ng kolaborasyon ay mag‑develop ng wearable technology para sa atleta upang mapabuti ang kanilang performance at recovery.
Ang mga battery‑powered high‑top shoes na ito ay dinisenyo upang makinabang sa parehong warm‑up at recovery. Ang mga boots ay nag‑aalok ng heat at dynamic air‑compression massage, na maaaring i‑adjust hanggang tatlong antas sa pamamagitan lamang ng pag‑press ng isang button.
“The Hyperboot helps get the body ready for activity, whether you’re playing for a title or you’re on your feet a lot at work.”
– Tobie Hatfield, senior director of Nike Athlete Innovation
Ang partnership na ito ay nagtatrabaho rin sa isang versatile vest na gumagamit ng thermoelectric coolers upang mag‑deliver ng instant heating at cooling, na nagbibigay-daan sa mga atleta na i‑target ang kapaligirang hindi nila kontrolado. Ang mga sensor ng thermal modules sa vest ay autonomously nagmo‑monitor at nagpapanatili ng body temperature.
NVDA Tsart ng Presyo
Sa market cap na $84.5 bilyon, ang Nike shares ay kasalukuyang nag‑trade sa $57.23, pababa ng 24.5% YTD. May EPS (TTM) na 3.01, P/E (TTM) na 19.04, at ROE (TTM) na 31.93%. Nagbabayad din ang Nike ng dividend yield na 2.80%.
Tungkol sa financials ng kumpanya, noong Marso 2025, ini‑report ng Nike ang mga resulta para sa ikatlong quarter na nagtapos noong Pebrero 28, 2025, kung saan nagkaroon ito ng $11.3 bilyon na revenue, pagbaba ng 9% mula sa nakaraang taon habang ang gross margin ay bumaba sa 41.5%, at ang diluted earnings per share ay $0.54, na pagbaba ng 30%.
Ang cash at equivalents at short‑term investments sa katapusan ng quarter ay $10.4 bilyon, habang nagbalik ang Nike ng $1.1 bilyon sa mga shareholders sa pamamagitan ng $594 milyon na dividends at $499 milyon na share repurchases.
“What’s encouraging is NIKE made an impact this quarter, leading with sport through athlete storytelling, performance products, and big sport moments. The operating environment is dynamic, but what matters most for NIKE is serving athletes with new product innovation and re‑igniting brand momentum through sport.”
– CEO Elliott Hill
Para sa ika‑apat na quarter, ang kumpanya ay nag‑forecast ng mas matarik na pagbaba kaysa inaasahan. Interesante, ngayong taon, nag‑run ang Nike ng unang Super Bowl ad sa halos tatlong dekada. Ang kumpanya ay kasalukuyang humaharap sa banta ng reciprocal tariffs ni Pangulong Donald Trump, na nakaaapekto sa supply chain nito, partikular sa Vietnam, Indonesia, at China.
Click here to learn about the next wave of wearables.
Conclusion
Sa mabilis na pagtanda ng populasyon ng mundo, ang pagpapanatili ng pisikal na function at independensya ay nagiging napakahalaga para sa kanilang pangkalahatang kagalingan. Dito, ang pagsubaybay sa gait ay susi sa pagbibigay ng cost‑effective na paraan upang tasahin ang iba’t‑ibang age‑related conditions na nakaaapekto sa neurological system at mag‑bigay ng mahalagang insight sa kalusugan at posibleng mobility limitations ng mga nakatatanda. Ang gait analysis ay nag‑aalok din ng promising early diagnostic tool upang matuklasan ang mga abnormalidad bago pa man ito maging chronic o debilitating.
Ang pinakabagong self‑powered system na may real‑time gait analysis ay nagpapakita ng napakalaking potensyal sa preventive health. Ang integrasyon nito sa AI at smartphone apps ay maaaring higit pang gawing accessible ang posture correction, injury prevention, at kahit fall detection sa masa, na nagpo‑promote ng mas malusog na populasyon at hinaharap!
Studies Referenced:
1. Wang, Q., Guan, H., Wang, C., Lei, P., Sheng, H., Bi, H., Hu, J., Guo, C., Mao, Y., Yuan, J., Shao, M., Jin, Z., Li, J., & Lan, W. (2025). A wireless, self‑powered smart insole for gait monitoring and recognition via nonlinear synergistic pressure sensing. Science Advances, 11(16). https://doi.org/10.1126/sciadv.adu1598
