Saltele si senzori inteligenti pentru a proteja cea mai delicata piele

Persoanele care nu pot schimba poziția în mod independent, cum ar fi nou-născuții, pacienții bolnavi și spitalizați, mai devreme sau mai târziu, tind să se dezvolte leziuni ale pielii cauzate de presiune prelungit pe piele.

Numai în Elveția, aproximativ 300 de milioane de franci sunt cheltuiți în fiecare an pentru tratamentul escare de decubit – o problemă care poate duce la o înrăutățire generală a stării de sănătate și care până de curând părea de netrecut.

Oamenii de știință EMPA, totuși, tocmai au venit cu asta două soluții geniale ceea ce ne va permite să abordăm problema leziunilor de presiune într-un mod hotărât inteligent: în timp ce în laboratorul de membrane și țesături biomimetice din San Gallo lucrăm la un saltea speciala pentru nou-nascuti, proiectul ProTex reunește cercetători de la EMPA, Universitatea din Berna, Universitatea de Științe Aplicate din Elveția de Est și Bischoff Textil AG din St. Gallen în dezvoltarea unui senzori textile „inteligenti”. care va ajuta persoanele imobilizate la pat prin prevenirea aparitiei escarelor de decubit.

Senzorii revoluționari care pot economisi milioane de baterii
Lentile de contact „inteligente” pentru a explora o lume nouă

Drumul către prevenire trece prin știință

Când a noastră Pelle este supusă unei presiuni excesive pentru o perioadă lungă de timp, ajunge să fie deteriorată. Care sunt rezultatele leziuni cutanate cunoscut sub numele de escare, o problemă care afectează în principal persoanele care nu își pot schimba poziția în mod independent.

Populațiile cu risc ridicat, în acest context, sunt în principal persoane în scaune cu rotile, vârstnici și unii pacienți internați, inclusiv nou-născuți în secțiile de terapie intensivă.

Tratamentul acestor leziuni este complex și destul de costisitor. „De asemenea„, susține el Simon Annaheim, cercetător EMPA la Laboratorul de membrane și textile biomimetice din St. Gallen, „Bolile existente pot fi agravate de aceste leziuni de presiune„. Cea mai sensibilă cale de urmat, potrivit tânărului savant, ar fi aceea a evitați de la început formarea unor astfel de răni.

Proiectul la care lucrează cercetătorul EMPA se concentrează în special nevoile nou-născuților. Caracteristicile pielii, de fapt, sunt complet diferite de la o vârstă la alta: dacă pentru adulți principalii factori de risc sunt frecarea pielii la suprafață și lipsa de respirabilitate a țesăturilor, atunci când vine vorba de nou-născuți problemele sunt sunt de un cu totul alt tip.

Potrivit lui Simon Annaheim, saltelele convenționale nu sunt potrivite pentru bebelușii care nu se pot mișca independent. Prin urmare, echipa sa lucrează cu cercetători de la Politehnica din Zurich, dell 'Universitatea de Științe Aplicate din Zurich (ZHAW) șiSpitalul Universitar de Copii Zürich pentru a găsi o suprafață optimă de odihnă pentru pielea delicată a nou-născuților.

Robotica, senzorul „culoare” care imită sensibilitatea pielii
Efectul... cameleon al senzorilor și ecranelor 3D biodegradabile

O saltea specială pentru pielea nou-născuților

Pentru a dezvolta o saltea capabilă să se adapteze la nevoile individuale ale nou-născuților internați, cercetătorii au început prin a determina condițiile de presiune în diferite regiuni ale corpului copiilor foarte mici: „Senzorii noștri de presiune au arătat asta capul, umerii și partea inferioară a coloanei vertebrale sunt zonele cu cel mai mare risc de apariție a escarelor„, explică din nou Annaheim.

Pornind de la această presupunere, cercetătorii au dezvoltat o saltea pneumatică specială compusă din trei camere care, cu ajutorul lui senzori de presiune si un microprocesor, pot fi umflate precis prin intermediul unei pompe electronice, minimizand presiunea exercitata pe diferite zone ale corpului.

Datorită unui proces cu laser infraroșu dezvoltat la EMPA, a fost posibilă producerea saltelei folosind a membrană polimerică flexibilă și multistrat, delicat cu pielea și fără cusături iritante.

După dezvoltarea în laborator, am trecut la practică. Iar rezultatul testelor a fost mai mult decât promițător: în comparație cu o saltea din spumă, prototipul a redus presiunea asupra părților vulnerabile ale corpului până la 40 la sută. Tot ce rămâne este să lărgim sfera studiului: o investigație mai amplă va începe în curând la Departamentul de Medicină Intensivă și Neonatologie de la Spitalul Universitar de Copii din Zurich.

Astfel bacteriile intestinale strică somnul copiilor
Spații și sănătate: exemplele elvețiene de Château-d'Œx și Lichtensteig

Senzori inteligenți pentru prevenirea escarelor

Al doilea proiect în curs de desfășurare la EMPA se concentrează pe nevoile adulților, pornind de la un concept foarte de bază: cheia este converti factorii de risc a tulburărilor de tensiune arterială în semnale de alarmă care sunt utile operatorilor.

Când rămâi mult timp în aceeași poziție, stând sau întins, provoacă probleme de tensiune și circulație lipsa oxigenului în țesuturi: la persoanele capabile să se miște liber, acest lucru declanșează un reflex de mișcare care determină subiectul să își schimbe poziția. La persoanele cu paraplegie sau comă, totuși, aceasta feedback neurologic poate fi oprit.

În aceste cazuri, riscul de afectare a țesuturilor poate fi raportat din timp de senzori inteligenți ca cele dezvoltate în proiect ProTex, care implică cercetători de la EMPA, Universitatea din Berna, Universitatea de Științe Aplicate din Elveția de Est (OST) și Bischoff Textil AG din St. Gallen.

Noul sistem de senzori este format din țesături inteligente asociate cu dispozitive de analiză a datelor în timp real. "Senzorii textile prietenoși cu pielea conțin două fibre polimerice funcționale diferite", El explica Luciano Boesel al laboratorului de biomimetică și membrane textile al EMPA din St. Gallen.

Pe lângă fibrele sensibile la presiune, cercetătorii au integrat fibre polimerice conductoare de lumină (POF) care permit măsurarea oxigenului: „De îndată ce conținutul de oxigen din piele scade, sistemul de senzori semnalează un risc crescut de deteriorare a țesuturilor„, explică Boesel.

Datele sunt transmise direct pacientului sau personalului de îngrijire, permițând intervenția înainte ca țesutul să fie deteriorat.

Ajutând pe toată lumea să se îmbunătățească: este sănătatea în era AI
Un „laborator al ingeniozității” pentru a îmbogăți Spitalul Balgrist

ProTex: senzori textile și fibre optice pentru viitoarele țesături inteligente

I Senzori ProTex pot fi integrate în îmbrăcăminte precum lenjerie de corp sau șosete și sunt capabile să măsoare presiunea și saturația de oxigen a pielii și țesuturilor cu care sunt în contact.

Când conținutul de oxigen scade și senzorii detectează riscul de rănire, este activat un semnal de alarmă. „Senzorii noștri reprezintă o nouă abordare a senzori portabili și sunt, de asemenea, un pas important către îmbrăcăminte „inteligentă”.'”, explică Ursula Wolf de la Universitatea din Berna.

În acest proiect,Universitatea de Științe Aplicate din Elveția de Est oferă interfețe miniaturizate pentru fibre optice, în timp ceEMPA contribuie cu fibre optice POF, realizate printr-un nou proces de filare umed microfluidic dezvoltat de Universitate. „Niciunul dintre noi nu a putut realiza singur proiectul„, explică Boesel.

Noul Metoda de producție POF este unul dintre cele trei brevete care au apărut ca parte a proiectului ProTex: o evoluție importantă, care permite controlul asupra componente polimerice de ordinul micrometrilor şi o prelucrare mai ecologică a fibrelor.

Un alt brevet interesant născut din studiile pentru proiectul ProTex este a senzor textil respirabil care poate fi purtat direct pe piele si care este deja aproape de a fi lansat pe piata de catre Spin-off-ul bernez Sensawear.

Pe scurt, cercetarea se mișcă rapid, iar oamenii de știință nu își ascund satisfacția: „Rezultatele și tehnologiile ProTex vor permite aplicații suplimentare în domeniul tehnologiei computerelor în viitor senzori purtabili și îmbrăcăminte inteligentă„, spune Boesel cu convingere.

În căutarea polimerului perfect: misiunea Dorinei Opris
Tranzistoare imprimate pe hârtie sau folie PET? Elveția este aproape acolo...