Inteligentné matrace a senzory na ochranu tej najjemnejšej pokožky

Ľudia, ktorí nie sú schopní samostatne zmeniť polohu, ako sú novorodenci, chorí a hospitalizovaní pacienti, skôr či neskôr, majú tendenciu k rozvoju kožné lézie spôsobené tlakom predĺžený na koži.

Len vo Švajčiarsku sa ročne minie na liečbu okolo 300 miliónov frankov piaghe da decubito – problém, ktorý môže viesť k celkovému zhoršeniu zdravotného stavu a ktorý sa donedávna zdal neprekonateľný.

Vedci z EMPA s tým však práve prišli dve brilantné riešenia čo nám umožní riešiť problém tlakových zranení rozhodne inteligentným spôsobom: zatiaľ čo v laboratóriu biomimetických membrán a látok v San Gallo pracujeme na špeciálny matrac pre novorodencov, projekt ProTex spája výskumníkov z EMPA, Univerzity v Berne, Univerzity aplikovaných vied vo východnom Švajčiarsku a Bischoff Textil AG v St. Gallen pri vývoji „inteligentné“ textilné senzory ktorý pomôže ľuďom pripútaným na lôžko tým, že zabráni vzniku dekubitov.

Revolučné senzory, ktoré dokážu ušetriť milióny batérií
„Inteligentné“ kontaktné šošovky na objavovanie nového sveta

Cesta k prevencii vedie cez vedu

Keď naši kože je dlhodobo vystavený nadmernému tlaku, skončí sa poškodením. Aké sú výsledky kožné lézie známy ako preležaniny, problém, ktorý postihuje najmä ľudí, ktorí nedokážu samostatne meniť polohu.

Vysoko rizikovou populáciou sú v tejto súvislosti najmä ľudia na invalidnom vozíku, starší ľudia a niektorí hospitalizovaní pacienti, napr. novorodencov na jednotkách intenzívnej starostlivosti.

Liečba týchto lézií je zložitá a dosť nákladná. “tiež“, tvrdí Simon Annaheim, výskumník EMPA v Biomimetic Membranes and Textiles Laboratory v St. Gallen, “Tieto tlakové zranenia môžu zhoršiť existujúce ochorenia“. Najrozumnejšia cesta, ktorou sa podľa mladého učenca vydať, by bola vyvarujte sa vzniku takýchto rán hneď od začiatku.

Zameriava sa najmä na projekt, na ktorom pracuje výskumník EMPA potreby novorodencov. Charakteristiky pokožky sú v každom veku úplne odlišné: ak sú pre dospelých hlavnými rizikovými faktormi trenie pokožky na povrchu a nedostatočná priedušnosť tkanín, u novorodencov problémy sú úplne iného typu.

Podľa Simona Annaheima konvenčné matrace nie sú vhodné pre bábätká, ktoré sa nevedia samostatne pohybovať. Jeho tím preto spolupracuje s výskumníkmi z tzv Polytechnika v Zürichu, dell 'Univerzita aplikovaných vied v Zürichu (ZHAW) aUniverzitná detská nemocnica Zürich nájsť optimálnu plochu na odpočinok pre jemnú pokožku novorodencov.

Robotika, „farebný“ senzor, ktorý napodobňuje citlivosť pokožky
Efekt... chameleón biologicky odbúrateľných 3D senzorov a displejov

Špeciálny matrac pre pokožku novorodencov

Vyvinúť matrac schopný prispôsobiť sa individuálnych potrieb novorodencov Po hospitalizácii výskumníci začali určovaním tlakových pomerov v rôznych oblastiach tela veľmi malých detí: “Ukázali to naše tlakové senzory hlava, ramená a spodná časť chrbtice sú to oblasti s najväčším rizikom vzniku preležanín“, vysvetľuje opäť Annaheim.

Na základe tohto predpokladu vedci vyvinuli špeciálny nafukovací matrac zložený z tri izby ktorý s pomocou snímače tlaku a mikroprocesor, možno presne nafúknuť pomocou elektronickej pumpy, čím sa minimalizuje tlak vyvíjaný na rôzne oblasti tela.

Vďaka infračervenému laserovému procesu vyvinutému v EMPA bolo možné vyrobiť matrac pomocou a flexibilná a viacvrstvová polymérová membrána, jemný k pokožke a bez dráždivých švov.

Po vývoji v laboratóriu sme prešli do praxe. A výsledok testov bol viac než sľubný: v porovnaní s penovým matracom prototyp znížil tlak na zraniteľné časti tela až 40 percent. Zostáva len rozšíriť rozsah štúdie: na oddelení intenzívnej medicíny a neonatológie Univerzitnej detskej nemocnice v Zürichu sa čoskoro začne rozsiahlejšie vyšetrovanie.

Črevné baktérie tak kazia deťom spánok
Priestory a zdravie: švajčiarske príklady Château-d'Œx a Lichtensteig

Inteligentné senzory na prevenciu preležanín

Druhý pripravovaný projekt v EMPA sa zameriava na potreby dospelých, pričom vychádza z úplne základného konceptu: kľúčom je konvertovať rizikové faktory porúch krvného tlaku na alarmové signály, ktoré sú užitočné pre operátorov.

Keď zostanete dlho v rovnakej polohe, sedíte alebo ležíte, spôsobujú problémy s krvným tlakom a krvným obehom nedostatok kyslíka v tkanivách: u ľudí, ktorí sa môžu voľne pohybovať, to spúšťa pohybový reflex, ktorý vedie subjekt k zmene polohy. U ľudí s paraplégiou alebo kómou však toto neurologická spätná väzba možno zastaviť.

V týchto prípadoch môže byť riziko poškodenia tkaniva včas oznámené inteligentné senzory ako tie vyvinuté v Projekt ProTex, ktorá zahŕňa výskumníkov z EMPA, Univerzity v Berne, Univerzity aplikovaných vied Východného Švajčiarska (OST) a Bischoff Textil AG v St.

Nový senzorový systém pozostáva z inteligentné tkaniny spojené so zariadeniami na analýzu údajov v reálnom čase. "Textilné senzory šetrné k pokožke obsahujú dve rôzne funkčné polymérové ​​vlákna“, Vysvetľuje Luciano Boesel z laboratória biomimetických a textilných membrán EMPA v St. Gallen.

Okrem vlákien citlivých na tlak vedci integrovali svetlovodivé polymérové ​​vlákna (POF) ktoré umožňujú meranie kyslíka: „Akonáhle sa obsah kyslíka v pokožke zníži, senzorový systém signalizuje zvyšujúce sa riziko poškodenia tkaniva“ vysvetľuje Boesel.

Údaje sa prenášajú priamo k pacientovi alebo ošetrujúcemu personálu, čo umožňuje zásah pred poškodením tkaniva.

Pomáhať všetkým zlepšovať sa: to je zdravie vo veku AI
„Laboratórium vynaliezavosti“ na obohatenie nemocnice Balgrist

ProTex: textilné senzory a optické vlákna pre budúce inteligentné tkaniny

I ProTex senzory môžu byť integrované do oblečenia, ako je spodná bielizeň alebo ponožky, a sú schopné merať tlak a saturáciu kyslíkom pokožky a tkanív, s ktorými sú v kontakte.

Keď sa obsah kyslíka zníži a senzory zistia riziko zranenia, aktivuje sa alarm. “Naše senzory predstavujú nový prístup k prenosné senzory a sú tiež dôležitým krokom k „inteligentnému“ oblečeniu“, vysvetľuje Ursula Wolfová univerzity v Berne.

V tomto projekte,Univerzita aplikovaných vied vo východnom Švajčiarsku poskytuje miniaturizované rozhrania pre optické vlákna, zatiaľ čoEMPA prispieva POF optickými vláknami vyrobenými prostredníctvom nového mikrofluidného procesu mokrého zvlákňovania vyvinutého univerzitou. “Nikto z nás nemohol realizovať projekt sám“ vysvetľuje Boesel.

Nový Spôsob výroby POF je to jeden z troch patentov, ktoré sa objavili ako súčasť projektu ProTex: dôležitý vývoj, ktorý umožňuje kontrolu nad polymérne zložky rádovo v mikrometroch a ekologickejšie spracovanie vlákien.

Ďalším zaujímavým patentom zrodeným zo štúdií pre projekt ProTex je a priedušný textilný senzor ktorý sa dá nosiť priamo na koži a ktorý je už blízko uvedenia na trh tým Bernský spin-off Sensawear.

Výskum skrátka napreduje rýchlo a vedci neskrývajú spokojnosť: “Výsledky a technológie ProTex umožnia v budúcnosti ďalšie aplikácie v oblasti výpočtovej techniky nositeľné senzory a inteligentné oblečenie“, hovorí Boesel s presvedčením.

Pri hľadaní dokonalého polyméru: poslanie Doriny Opris
Tranzistory vytlačené na papieri alebo PET filme? Švajčiarsko je skoro tam...