चलने के पैटर्न व विकृतियां वर्तमान में दुनिया भर में सबसे आम है। अध्ययनों से पता चलता है कि, सबसे प्रमुख विकृतियों में पैर का चपटा होना, सपाट होना, उभरी हुई एड़ी के साथ हड्डी का फैला होना, ऊंचे मेहराब और अनियमित रूप से चलना शामिल हैं।
इस तरह की समस्या से सीधे तौर पर शरीर का संतुलन खराब हो सकता है, असामान्य मुद्रा या पोस्चर, घुटनों और जोड़ों का कमजोर पड़ना जिससे चलने में कठिनाई हो सकती है।
इसलिए, सही तरीके से चलने और मुद्रा संबंधी विकृति की निगरानी जरूरी है। ये प्रक्रियाएं अहम सुराग प्रदान कर सकते हैं या विभिन्न चिकित्सीय समस्याओं का पता लगा सकते हैं, जिससे रोगी के ठीक होने में तेजी आ सकती है और किसी भी लंबे समय में होने वाले नुकसान से बचा जा सकता है।
शोध में बताया गया है कि, शोधकर्ता पोस्चर संबंधी विकृति का पता लगाने और उनके सुधार पर बड़े पैमाने पर काम कर रहे हैं। लचीले पहनने योग्य सेंसर अनियमितताओं का पता लगाते हैं, जिसमें विशिष्ट दबाव पैटर्न के प्रयोग के साथ उनके संबंधों को देखा जाता है।
भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (आईआईटी), दिल्ली के शोधकर्ताओं ने नैनोकंपोजिट सामग्री पर आधारित एक ऐसा मापने और पहनने योग्य दबाव सेंसर विकसित किया है। जिसमें प्रकाश-संवेदनशील पॉलिमर और पीजोइलेक्ट्रिक नैनोकणों का अनोखा संयोजन है। जो बड़े क्षेत्र में पिक्सेलेटेड सेंसिंग, सरल प्रक्रिया प्रवाह के लिए आसान डिजाइन का लाभ प्रदान करता है। यह व्यक्ति की गतिविधि की निगरानी और चोट को ठीक करने के लिए एक कम लागत वाला उपकरण है।
आईआईटी दिल्ली के इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग के शोधकर्ता नदीम तारिक बेघ, फैजान तारिक बेघ और प्रोफेसर धीमान मलिक द्वारा 'मशीन लर्निंग असिस्टेड हाइब्रिड ट्रांसडक्शन नैनोकंपोजिट आधारित फ्लेक्सिबल प्रेशर सेंसर मैट्रिक्स फॉर ह्यूमन गैट एनालिसिस' शीर्षक से एक शोध किया गया है। यह शोध नैनो एनर्जी नामक पत्रिका में प्रकाशित हुआ है।
शोधकर्ताओं ने बताया कि, सेंसर पूरी तरह से हर परिस्थिति में काम करने योग्य पाया गया है। इसे हथेली या शरीर के किसी भी हिस्से पर आसानी से लगाया जा सकता है, जहां स्थानीय दबाव का पता लगाना अहम है। प्रस्तावित सेंसर में दोहरी ट्रांसडक्शन नैनोकम्पोजिट सामग्री का उपयोग किया गया है।यह यांत्रिक तनाव के साथ-साथ संपर्क दबाव की समवर्ती संवेदन की अनुमति देता है जो उच्च सुविधा प्रदान करके वर्तमान मशीन लर्निंग एल्गोरिदम के साथ आसानी से जुड़ जाता है।
प्रमुख शोधकर्ता और आईआईटी में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग के सहायक प्रोफेसर डॉ. धीमान मलिक ने कहा कि, सेंसर और मशीन लर्निंग को एक साथ मिलाकर स्वास्थ्य की देखभाल, खेल विज्ञान, रक्षा आदि क्षेत्रों में अत्याधुनिक तकनीकों के लिए चतुर सेंसर का आविष्कार हुआ है।
उन्होंने कहा, हमारी प्रयोगशाला में किए गए परीक्षणों के दौरान, हमने पाया कि सेंसर पैर के पिछले सिरे पर अलग-अलग दबाव का विश्लेषण करके इसे विद्युत आउटपुट में परिवर्तित करके वयस्कों और बच्चों में पैर की समस्याओं का पता लगाने में मदद कर सकता है। चूंकि पिछले पैर के असामान्य दबाव के कारण घुटने के जोड़ों, कूल्हों और यहां तक कि रीढ़ से संबंधित चोटों में समस्याएं हो सकती हैं, इसे समझना और ठीक करना एक महत्वपूर्ण प्रयोग है।
सेंसर द्वारा उत्पन्न विश्लेषण पारंपरिक मशीन लर्निंग मॉडल द्वारा किया जाता है और इसे किसी व्यक्ति के चलने के व्यवहार से जोड़ा जाता है। एक सामान्य व्यक्ति के पूर्व-निर्धारित पैटर्न के साथ दबाव पैटर्न की तुलना करके, जांच विशेषज्ञ मौजूद विकृति के प्रकार का निष्कर्ष निकाल सकते हैं।
डॉ. मल्लिक ने आगे कहा कि, दबाव पैटर्न डॉक्टरों और विशेषज्ञों को कस्टम इनसोल डिजाइन करने में सहायता कर सकता है जो असामान्य दबाव वाले पैर के क्षेत्रों का समर्थन करके पैर की विकृति को संतुलित करता है। वास्तव में, प्रस्तावित सेंसर संभावित रूप से महंगे फुटवियर संशोधनों, सर्जरी और मुद्रा सुधार सहायक उपकरण के लिए एक आसान, कम लागत वाला विकल्प प्रदान कर सकता है।
इसके अतिरिक्त, सेंसर विभिन्न मानवीय गतिविधियों को समझने में मदद कर सकता है। उदाहरण के लिए, यह उपयोगकर्ता के पिछले पैर में दबाव में बदलाव महसूस करके यह पता लगा सकता है कि उपयोगकर्ता चल रहा है, दौड़ रहा है या कुछ और कर रहा है। सेंसर विभिन्न बायोमैकेनिकल गतिविधियों के दौरान पैर के दबाव की परिवर्तनशीलता पर विचार करता है, जो इसे प्रत्येक दबाव पैटर्न को किसी दी गई गतिविधि से जोड़ने में मदद करता है।
इसका स्मार्ट हेल्थकेयर सिस्टम में जबरदस्त प्रयोग है, जिसमें गतिविधि पैटर्न, व्यायाम की तीव्रता, कदमों की संख्या आदि मधुमेह, मोटापे आदि से पीड़ित लोगों में महत्वपूर्ण स्वास्थ्य विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण पैरामीटर बनाते हैं। इसके अतिरिक्त, सेंसर बुजुर्गों की गिरावट का पता लगाने में सहायक हो सकता है। विशेष रूप से पार्किंसंस विकार वाले या विकलांग रोगियों में।
इसके अलावा, विकसित सेंसर प्रणाली बहुत सारे काम एक साथ करने की प्रकृति के कारण, सेंसर को चोट ठीक करने में उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सेंसर का उपयोग हाथ की पकड़ की ताकत का आकलन करने के लिए किया गया है। अंगों की चोटों से निपटने के दौरान यह उपयोग महत्वपूर्ण है और दोबारा ठीक होने को समझने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। अंगों या हथेलियों पर चोट लगने की स्थिति में, पकड़ की ताकत सीधे उपचार की प्रगति से संबंधित होती है।
डॉ. मल्लिक ने कहा, यह सिर्फ शुरुआत है लेकिन हम पहले ही कई प्रयोगों में प्रस्तावित सेंसर की उपयोगिता का प्रदर्शन कर चुके हैं। यह एक कुशल स्वास्थ्य देखभाल के मूल्यांकन करने वाली वातावरण की दिशा में एक कदम है।
अपनी प्रयोग विविधता के साथ, विकसित सेंसर इन-हाउस स्मार्ट उपकरणों के लिए नए दरवाजे खोलता है जो वर्तमान अत्याधुनिक सेंसर तकनीकों में प्रासंगिक चुनौतियों को दूर करता है। प्रस्तावित सेंसर के बाजार में प्रवेश का दायरा बहुत बड़ा है और इसके तकनीकी पदचिह्न कृषि, स्वास्थ्य सेवा, ऊर्जा क्षेत्र, उद्योग, खेल आदि में उपयोग किए जा सकते हैं।