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智能织物改变传统医疗保健,技术交叉融合支持

2018-07-07 09:39编辑:natherbexpo.com人气:


医生经常告诉病人要“倾听”他们的身体,并注意身体会告诉您什么。今天,正在开发的技术将真正能够倾听我们身体,并适当处理这种信号,以帮助确定最佳实施方案。

人口老龄化的趋势已经被媒体广泛报道,全球人口出生率持续下降加快了老龄化。这些趋势共同意味着未来几十年能够照顾更大基数老年人口的人数将会更少。在短期内,没有什么可以改变这些社会统计数据,但似乎技术进步能够介入并通过形象化甚至字面上的方式予以帮助。

随着集成半导体尺寸不断缩小和功能的不断增强,人工智能、云计算和无处不在的连接性概念将以突破性的方式结合在一起,从而能够最有利地改变医疗保健行业的状况。各种发展的可能性都非常大,市场需求也在增长,人性本质上也有强烈的意愿作出积极的改变。

今天,可穿戴技术的典型代表是最常戴在手腕上的小型设备,用于监测活动和佩戴者的脉率等统计数据。简而言之,这是一种受意识影响的增强效果。随着技术的发展,未来的小型设备可能会直接织入我们所穿的衣服中,从而使其不易影响人类自己,因此更容易被接受。

正如通常所言,智能织物有可能改变我们监测许多场景的方式,但也许它们最大的潜力在于医疗保健。通过使用技术来监测病人的状况并适当用药是一个非常活跃的研究领域,有一些结果已经开始出现。

感测压力

在伤痛恢复期间,身体某个区域施加或者承受的压力可能是特别令人关心的事情。肿胀是愈合过程的一部分,但必须加以监测,因为它也可能是继发感染的先兆。同样,如果病人没有定期活动,他们可以迅速形成压疮,从而抑制愈合过程。答案是要监测病人的伤口及其总体的运动,或者是否缺乏这些运动。

达到此目的的一种方法是使用可以编织进床单或衣服的传感器。编织到床上用品的有机硅涂层导电纱线目前正在开发中,它可以监测湿度和运动,并在患者需要关照时提醒护理人员。医院也在使用同样的技术使病床能够根据病人的需要自动移动,从而减轻护理人员的负担。

同样的技术原理也正在被整合到敷料和绷带中,以监测在伤痛恢复期身体施加的压力。例如,可以通过监测表明敷料是否太紧,或记录受感染区域的肿胀减轻的速度。

有很多种方法用来测量给定介质的压力。传统上,是通过测量限制血液流动所需的压力来记录血压,现在可以使用压力传感器自动执行此过程,其中的压力传感器与用于施加压力的压缩空气并排安装。因此,血压监测仪已成为任何人都可以在舒适的家中使用的消费类设备。将同样的技术整合到运动服装等面料中其实并不是一个巨大的飞跃。

压力传感器也可用于例如鞋垫等其他方面,能够监测患有周围神经病变的患者的步态和活动,这是一种阻止大脑接收来自身体特定区域(例如脚)信息的病况。图1所示为Orpyx的这种系统,它能够记录鞋垫的数据并将其无线传输到智能手机应用程序。通过使用传感器来监测患者脚上的压力并提供反馈,可以帮助防止形成溃疡。在极端情况下,溃疡可能导致需要截肢。

智能织物改变传统医疗保健,技术交叉融合支持

图1:Orpyx系统采用嵌入到鞋垫的压力传感器,并通过无线连接到智能手机

将传感器嵌入敷料中可以通过测量皮肤的变形来评估因肢体肿胀而施加的压力,这正是研究人员目前正在开发的 “智能织物”。

通过将压力监测直接集成到智能织物中,可以更容易地掌握长期的发展趋势,从而有助于早期诊断诸如心血管问题等疾病。

更加智能的石膏

得益于纳米技术的发展,通过监测皮肤电特性的变化来测量水合作用水平目前已经成为现实。将细小的电线嵌入直接作用于皮肤的可拉伸织物,小型电极可以监测水合作用,并可实时传输信息。同样的技术也可以应用于服装行业。

一种类似而有效的诊断方法可以应用在智能敷料中,使一个小电流通过人体细胞,并测量其阻抗,这是一种被称为阻抗光谱技术的非常有意义的扩展。通过测量细胞在衰变时呈现的电容和电阻的变化,可用于创建智能绷带,这样一来褥疮可以在人眼看见之前就能够识别。

虽然电子技术是智能织物解决方案的重要组成部分,但它也正在与传统医疗保健合作开发,其中包括研究如何更有效地用药。来自美国内布拉斯加大学林肯分校(the University of Nebraska-Lincoln)、哈佛医学院(Harvard Medical School)和麻省理工学院的一组研究人员已经证明,智能敷料不仅能够监测伤口,而且还有直接用药的潜力。

(来源:维信电子)

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