Խելացի ներքնակներ և սենսորներ՝ ամենանուրբ մաշկը պաշտպանելու համար

Մարդիկ, ովքեր չեն կարողանում ինքնուրույն փոխել իրենց դիրքը, ինչպիսիք են նորածինները, հիվանդները և հոսպիտալացված հիվանդները, վաղ թե ուշ, հակված են զարգանալ. ճնշման հետևանքով առաջացած մաշկի վնասվածքներ երկարաձգվում է մաշկի վրա.

Միայն Շվեյցարիայում ամեն տարի մոտ 300 միլիոն ֆրանկ է ծախսվում հիվանդության բուժման վրա bedsores – խնդիր, որը կարող է հանգեցնել առողջական վիճակի ընդհանուր վատթարացման, և որը մինչև վերջերս անհաղթահարելի էր թվում։

EMPA-ի գիտնականները, սակայն, պարզապես եկան դրան երկու փայլուն լուծում ինչը թույլ կտա մեզ վճռականորեն խելացի կերպով լուծել ճնշման վնասվածքների խնդիրը. մինչդեռ Սան Գալոյի բիոմիմետիկ մեմբրանների և գործվածքների լաբորատորիայում մենք աշխատում ենք մի հատուկ ներքնակ նորածինների համարProTex նախագիծը համախմբում է EMPA-ի, Բեռնի համալսարանի, Արևելյան Շվեյցարիայի Կիրառական Գիտությունների Համալսարանի և Սենթ Գալենի Bischoff Textil AG-ի հետազոտողներին «խելացի» տեքստիլ սենսորներ որը կօգնի անկողնուն գամված մարդկանց՝ կանխելով ճնշման վերքերի առաջացումը։

Հեղափոխական սենսորներ, որոնք կարող են փրկել միլիոնավոր մարտկոցներ
«Խելացի» կոնտակտային ոսպնյակներ՝ նոր աշխարհ ուսումնասիրելու համար

Կանխարգելման ճանապարհն անցնում է գիտության միջով

Երբ մերը Pelle երկար ժամանակ ենթարկվում է ավելորդ ճնշման, այն ավարտվում է վնասված: Ինչ արդյունքներ կան մաշկի ախտահարում հայտնի է որպես անկողնային խոցեր, խնդիր, որը հիմնականում ազդում է այն մարդկանց վրա, ովքեր չեն կարող ինքնուրույն փոխել դիրքը:

Այս համատեքստում բարձր ռիսկային պոպուլյացիաները հիմնականում հաշմանդամի սայլակավոր մարդիկ են, տարեցները և որոշ հոսպիտալացված հիվանդներ, այդ թվում՝ նորածինները վերակենդանացման բաժանմունքներում.

Այս վնասվածքների բուժումը բարդ է և բավականին թանկ: «նույնպես», - պնդում է նա Սայմոն Անահեյմ, EMPA հետազոտող Սենթ Գալենի բիոմիմետիկ թաղանթների և տեքստիլների լաբորատորիայում, «Գոյություն ունեցող հիվանդությունները կարող են սրվել այս ճնշման վնասվածքներից«. Ամենախելամիտ ճանապարհը, որ պետք է գնալ, ըստ երիտասարդ գիտնականի, կլինի այն ի սկզբանե խուսափել նման վերքերի առաջացումից.

Նախագիծը, որի վրա աշխատում է EMPA հետազոտողը, հատկապես կենտրոնանում է նորածինների կարիքները. Մաշկի առանձնահատկությունները, ըստ էության, բոլորովին տարբեր են տարիքից մյուսը. եթե մեծահասակների համար հիմնական ռիսկի գործոնները մաշկի շփումն են մակերեսի վրա և գործվածքների շնչառության բացակայությունը, ապա նորածինների հետ կապված խնդիրները. դրանք բոլորովին այլ տեսակի են։

Սայմոն Անահեյմի խոսքերով, սովորական ներքնակները հարմար չեն այն երեխաների համար, ովքեր չեն կարող ինքնուրույն շարժվել: Հետևաբար, նրա թիմն աշխատում է հետազոտողների հետ Ցյուրիխի պոլիտեխնիկ, Of,Ցյուրիխի կիրառական գիտությունների համալսարան (ZHAW) ևՑյուրիխի համալսարանական մանկական հիվանդանոց գտնել օպտիմալ հանգստի մակերես նորածինների նուրբ մաշկի համար:

Ռոբոտաշինություն՝ «գունավոր» սենսոր, որը նմանակում է մաշկի զգայունությունը
Էֆեկտը… կենսաքայքայվող 3D սենսորների և էկրանների քամելեոն

Հատուկ ներքնակ նորածինների մաշկի համար

Մշակել ներքնակ, որը կարող է հարմարվել նորածինների անհատական ​​կարիքները Հոսպիտալացված, հետազոտողները սկսեցին որոշել շատ փոքր երեխաների մարմնի տարբեր շրջաններում ճնշման պայմանները.Մեր ճնշման սենսորները դա ցույց տվեցին գլուխը, ուսերը և ողնաշարի ստորին հատվածը դրանք անկողնային խոցերի ամենամեծ վտանգի տակ գտնվող տարածքներն են», - կրկին բացատրում է Անահեյմը:

Ելնելով այս ենթադրությունից՝ հետազոտողները մշակել են հատուկ օդային ներքնակ՝ կազմված երեք սենյակ որի օգնությամբ ճնշման սենսորներ և միկրոպրոցեսորը կարող է ճշգրտորեն փչվել էլեկտրոնային պոմպի միջոցով՝ նվազագույնի հասցնելով մարմնի տարբեր հատվածների վրա գործադրվող ճնշումը:

EMPA-ում մշակված ինֆրակարմիր լազերային գործընթացի շնորհիվ հնարավոր եղավ արտադրել ներքնակը օգտագործելով a ճկուն և բազմաշերտ պոլիմերային թաղանթ, նուրբ է մաշկի վրա և զերծ է գրգռող կարերից։

Լաբորատորիայում զարգացումից հետո անցանք պրակտիկայի: Իսկ թեստերի արդյունքն ավելի քան խոստումնալից էր՝ համեմատած փրփուր ներքնակի հետ՝ նախատիպը նվազեցրեց ճնշումը մարմնի խոցելի մասերի վրա։ մինչև 40 տոկոս. Մնում է միայն ընդլայնել ուսումնասիրության շրջանակը. շուտով ավելի լայն հետազոտություն կսկսվի Ցյուրիխի համալսարանական մանկական հիվանդանոցի Ինտենսիվ թերապիայի բժշկության և նեոնատոլոգիայի բաժանմունքում:

Այսպիսով, աղիքային բակտերիաները փչացնում են երեխաների քունը
Տիեզերք և առողջություն. Château-d'Œx-ի և Lichtensteig-ի շվեյցարական օրինակները

Խելացի սենսորներ՝ անկողնային խոցերը կանխելու համար

EMPA-ում ընթացող երկրորդ նախագիծը կենտրոնանում է մեծահասակների կարիքների վրա՝ սկսած շատ հիմնական հայեցակարգից. փոխարկել ռիսկի գործոնները արյան ճնշման խանգարումները տագնապի ազդանշաններ են, որոնք օգտակար են օպերատորների համար:

Երբ դուք երկար ժամանակ մնում եք նույն դիրքում՝ նստած կամ պառկած, արյան ճնշման և արյան շրջանառության հետ կապված խնդիրներ են առաջանում. հյուսվածքներում թթվածնի պակասըՄարդկանց մոտ, ովքեր կարող են ազատ տեղաշարժվել, սա առաջացնում է շարժման ռեֆլեքս, որը սուբյեկտին ստիպում է փոխել դիրքը: Պարապլեգիա կամ կոմա ունեցող մարդկանց մոտ, սակայն, սա նյարդաբանական հետադարձ կապ կարող է դադարեցվել.

Այս դեպքերում հյուսվածքների վնասման վտանգը կարող է վաղաժամ տեղեկացվել խելացի սենսորներ ինչպես զարգացածները ProTex նախագիծ, որը ներառում է հետազոտողներ EMPA-ից, Բեռնի համալսարանից, Արևելյան Շվեյցարիայի Կիրառական Գիտությունների Համալսարանից (OST) և Bischoff Textil AG-ից Սանկտ Գալլենում:

Նոր սենսորային համակարգը բաղկացած է խելացի գործվածքներ՝ կապված իրական ժամանակի տվյալների վերլուծության սարքերի հետ: 'Մաշկի համար հարմար տեքստիլ սենսորները պարունակում են երկու տարբեր ֆունկցիոնալ պոլիմերային մանրաթելեր«, Նա բացատրում է Լուչիանո Բոեսել EMPA-ի բիոմիմետիկ և տեքստիլ թաղանթների լաբորատորիայի Սենտ Գալլենում:

Բացի ճնշման նկատմամբ զգայուն մանրաթելերից, հետազոտողները ինտեգրվել են լուսահաղորդիչ պոլիմերային մանրաթելեր (POF) որոնք թույլ են տալիս չափել թթվածինը.Հենց որ մաշկի մեջ թթվածնի պարունակությունը նվազում է, սենսորային համակարգը ազդարարում է հյուսվածքների վնասման մեծ ռիսկի մասին», - բացատրում է Boesel-ը:

Տվյալներն ուղղակիորեն փոխանցվում են հիվանդին կամ բուժքույրական անձնակազմին, ինչը թույլ է տալիս միջամտել մինչև հյուսվածքի վնասվելը:

Օգնում ենք բոլորին ավելի լավանալ. սա առողջություն է AI-ի դարում
«Սրամտության լաբորատորիա»՝ հարստացնելու Բալգրիստ հիվանդանոցը

ProTex՝ տեքստիլ սենսորներ և օպտիկական մանրաթելեր ապագա խելացի գործվածքների համար

I ProTex սենսորներ դրանք կարող են ինտեգրվել հագուստի, օրինակ՝ ներքնազգեստի կամ գուլպաների մեջ և կարող են չափել մաշկի և հյուսվածքների ճնշումը և թթվածնով հագեցվածությունը, որոնց հետ շփվում են:

Երբ թթվածնի պարունակությունը նվազում է, և սենսորները հայտնաբերում են վնասվածքի վտանգը, միանում է տագնապի ազդանշանը: «Մեր սենսորները ներկայացնում են նոր մոտեցում շարժական սենսորներ և դրանք նաև կարևոր քայլ են դեպի «խելացի» հագուստ», - բացատրում է Ուրսուլա Վոլֆ Բեռնի համալսարանի.

Այս նախագծում, որԱրևելյան Շվեյցարիայի կիրառական գիտությունների համալսարան ապահովում է փոքրացված միջերեսներ օպտիկական մանրաթելերի համար, մինչդեռEMPA նպաստում է POF օպտիկական մանրաթելերին, որոնք պատրաստված են համալսարանի կողմից մշակված նոր միկրոհեղուկ խոնավ պտտման գործընթացի միջոցով: «Մեզանից ոչ ոք միայնակ չէր կարող իրականացնել նախագիծը», - բացատրում է Boesel-ը:

Նորը POF արտադրության մեթոդ այն երեք արտոնագրերից մեկն է, որոնք առաջացել են որպես ProTex նախագծի մի մաս. կարևոր էվոլյուցիա, որը թույլ է տալիս վերահսկել պոլիմերային բաղադրիչներ միկրոմետրերի կարգով և մանրաթելերի ավելի էկոլոգիական մշակում:

Մեկ այլ հետաքրքիր արտոնագիր, որը ծնվել է ProTex նախագծի ուսումնասիրություններից ա շնչառական տեքստիլ սենսոր որը կարելի է կրել անմիջապես մաշկի վրա և որն արդեն մոտ է շուկա դուրս գալուն Bernese spin-off Sensawear.

Մի խոսքով, հետազոտություններն արագ են ընթանում, և գիտնականները չեն թաքցնում իրենց գոհունակությունը.ProTex-ի արդյունքները և տեխնոլոգիաները հնարավորություն կտան հետագայում կիրառել համակարգչային տեխնոլոգիաների ոլորտում կրելի սենսորներ և խելացի հագուստ», - համոզված է Բոեսելը:

Կատարյալ պոլիմերի որոնման մեջ՝ Դորինա Օպրիսի առաքելությունը
Թղթի վրա տպված տրանզիստորե՞ր, թե՞ PET թաղանթ: Շվեյցարիան գրեթե այնտեղ է…