基于電子皮膚的可穿戴傳感器技術(shù)是監(jiān)測(cè)褥瘡早期發(fā)展的最有效方法。為了進(jìn)行精確測(cè)量,這些傳感器需要同時(shí)檢測(cè)多個(gè)疾病相關(guān)的指標(biāo)。雖然目前已經(jīng)提出了各種監(jiān)測(cè)皮膚褥瘡風(fēng)險(xiǎn)的傳感策略,但是多功能可穿戴傳感器仍有許多實(shí)際問題尚未解決,例如用于連續(xù)傳感的無線供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)葐栴},器件與皮膚機(jī)械不匹配的柔性問題,長(zhǎng)期使用的無創(chuàng)性問題,以及一次性器件的低成本和衛(wèi)生問題(易于處置)等。
據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道,近日,韓國(guó)延世大學(xué)(Yonsei University)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種用于監(jiān)測(cè)褥瘡風(fēng)險(xiǎn)的無線多功能織物傳感器,成功測(cè)量了施加在皮膚和組織上的壓力(P)、皮膚溫度(T)和皮膚阻抗(Z)的關(guān)鍵變化,解決了與無線、連續(xù)通信,以及柔性、無創(chuàng)和一次性等功能相關(guān)的實(shí)際問題。該傳感器可應(yīng)用于日常生活中有褥瘡風(fēng)險(xiǎn)的患者的身體監(jiān)測(cè),使患者和護(hù)理人員能夠及時(shí)收到早期褥瘡潰瘍預(yù)警。
(a)褥瘡潰瘍的四個(gè)發(fā)展階段;(b)無線織物傳感器示意圖;(c)無線織物傳感器光學(xué)照片,包括傳感區(qū)域、互連線和通信模塊;(d)印刷電路板(PCB)模塊的光學(xué)照片
在這項(xiàng)工作中,研究人員開發(fā)了一種小型化的阻抗傳感模塊,用于收集傳感器數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)?a target="_blank">手機(jī)應(yīng)用程序(App)。這種完全集成在簡(jiǎn)單棉織物上的可穿戴褥瘡傳感器可以無線、連續(xù)監(jiān)測(cè)皮膚外部施加的壓力、皮膚溫度和皮膚阻抗,以便檢測(cè)潛在的褥瘡。此外,織物上的一次性傳感器和基于傳統(tǒng)模擬電路的無線電子設(shè)備被巧妙地集成在印有互連線的塑料槽中,電子模塊可以通過應(yīng)用帶有多個(gè)傳感器的新織物條實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。當(dāng)皮膚狀況出現(xiàn)異常時(shí),患者和護(hù)理人員可以通過無線模塊收到通知。
用于褥瘡監(jiān)測(cè)的無線織物傳感器分為三個(gè)功能部分:織物上的感應(yīng)區(qū)域和互連線;聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板上的模塊連接部件;無線測(cè)量模塊。大部分傳感器和互連線都是在織物上制造的,以便在潛在的潰瘍區(qū)域可能釋放氣體和水分時(shí)確保透氣性。這防止了皮膚接觸區(qū)域由于空氣流通受限而導(dǎo)致的傷口進(jìn)一步惡化。
無線織物傳感器的制造、模塊連接部件的制造以及整體集成示意圖
研究人員對(duì)健康受試者進(jìn)行了測(cè)試,以評(píng)估將無線多功能織物傳感器應(yīng)用于人體監(jiān)測(cè)的功效。在施加壓力的條件下,該傳感器成功測(cè)量了外加壓力、皮膚溫度和皮膚阻抗值,與現(xiàn)有商業(yè)傳感器測(cè)得的數(shù)值一致。該多功能織物傳感器克服了無線、連續(xù)、柔軟、無創(chuàng)和一次性使用等問題,在褥瘡監(jiān)測(cè)實(shí)際應(yīng)用中,有望快速檢測(cè)施壓狀況下的皮膚和組織異常情況。
無線多功能織物傳感器的性能
無線多功能織物傳感器用于人體測(cè)試
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:用于連續(xù)監(jiān)測(cè)褥瘡風(fēng)險(xiǎn)的無線多功能織物傳感器
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