منسوجات هوشمند و فرصت های نو در بخش پزشکی و سلامت

ترجمه: آزاده موحد

ابه گزارش سوریس ترجمه نساجی امروز، خیرا اخبار زیادی پیرامون استفاده از محصولات نساجی در صنعت پزشکی به گوش می رسد. این اخبار چه در رابطه با محصولات قابل کاشت یا پیوند، پوشش ها و مواد افزودنی برای سلامت و محافظت در برابر باکتری ها باشد و چه به پارچه های جدید و نوآورانه مربوط شود، همواره نقش صنایع نساجی در پیشرفت علم پزشکی واضح و مشهود است. یکی از بخش های مهم در این زمینه بخش فناوری سنسورهاست. بازار سنسورها شاهد رشد سریعی بوده است و بسیاری از شرکت ها در حال تولید منسوجات هوشمند برای کاربردهای مربوط به پزشکی و سلامت هستند.

هوشمندسازی جوراب

کمپانی سیرن واقع در سانفرانسیسکو اخیرا جوراب هوشمندی را با نام Neurofabric™ مخصوص بیماران دیابتی طراحی کرده است. در پارچه ی این جوراب میکروسنسورهایی به طور مستقیم کار گذاشته شده اند. شش سنسور-سه تا در قسمت پنجه، یکی در قوس و یکی در قسمت پاشنه پا و یکی در قسمت شست پا-دایما تغییرات دمایی پا را کنترل می کنند.

بنا بر گزارش کمپانی، جوراب های دیابتی سیرن به طور مدوام دمای پا را کنترل می کنند تا به شناسایی علایم التهاب در پا کمک کنند و مانع از بروز زخم های ناشی از دیابت شوند. از لحاظ بالینی ثابت شده که کنترل دمای پا موثرترین روش برای شناسایی جراحات پا است و تاثیر آن نسبت به روش های استاندارد موجود برای مراقبت از پا در بیماران دیابتی، 87 درصد بیشتر می باشد.

حدود 56 درصد از زخم ها پای ناشی از دیابت به عفونت می انجامد و 20 درصد افراد مبتلا به عفونت سرانجامی جز قطع عضو نخواهند داشت. در ایالات متحده آمریکا سالانه بیش از 100000 پا در اثر ابتلا به دیابت قطع می شود. در ضمن 80 درصد افراد مبتلا به دیابت که دچار قطع عضو شده اند، در طی مدت پنج سال زندگی خود را از دست می دهند.

فردی که این جوراب ها را به پا می کند این امکان را دارد که دمای پای خود را به صورت لحظه ای و از طریق اپلیکیشن مشاهده کند و تغییرات روز به روز آن را بسنجد.

به گفته ی ران ما، مدیر عامل و موسس کمپانی سیرن، علت تولیده فناوری فوق این بوده که زخم پا شایع ترین، پرهزینه ترین و مهلک ترین عارضه برای بیماران دیابتی است و تا کنون نیز هیچ راهی برای کنترل مداوم این مشکل وجود نداشته است. جوراب های نوروفابریک دارای کاربردهای بیشماری در بخش های سلامت و پزشکی، ورزشی، نظامی و مد هستند اما برای کمپانی سیرن روشن بود که نقطه شروع فعالیت آن ها باید استفاده از این جوراب ها برای جلوگیری از زخم های ناشی از دیابت می بود چون این مساله افراد زیادی را درگیر کرده و بحث بر سر از دست دادن یا ندادن عضوی از بدن می باشد.

فروش جوراب ها به صورت بخشی از یک سیستم است که شامل اشتراک پنج جفت از جوراب های سیرن که هر شش ماه یک بار ارسال می شوند، اپلیکیشن سیرن و خدمات حمایتی از مصرف کننده می باشد.

ویژگی های جوراب های دیابتی سیرن عبارنتد از:

• نوروفابریک-سنسورهای یکپارچه ی بدون درز که دمای پا را در شش نقطه کلیدی بررسی می کنند و موثرترین روش برای تشخیص سلامت پا هستند؛
• راحتی- تمام سنسورها بدون درز و غیر متصل هستند؛
• قابلیت شستشو با ماشین و بدون نیاز به شارژ شدن
•  انتقال دهنده رطوبت-پارچه رطوبت پا را می گیرد و سلامت پوست را بهبود می بخشد.

پیش بینی می شود عمر مفید باتری کار گذاشته شده شش ماه باشد.

بنا بر ادعای کمپانی سیرن، ظاهر این جوراب ها مانند جوراب های معمولی است و به طورت مداوم دمای پا و سلامت آن را کنترل و بررسی می کند. تنها کاری که افراد مبتلا به دیابت باید انجام دهند این است که جوراب ها را مثل یک جوراب معمولی به پا کنند.

سنسورهای گرافینی چاپ شده

کمپانی های W.L. Gore & Associates واقع در نیوآرک، دلاویر و Bonbouton واقع در نیویورک قصد دارند با همکاری یکدیگر مواد اولیه جدیدی را برای استفاده در فناوری سنسورهای هوشمند کشف کنند و امکان استفاده از پارچه های هوشمند را در پوشاک کمکی فراهم نمایند.

سنسورهای انعطاف پذیر و ملکولی نازک کمپانی بونبوتن از اکسید گرافین تهیه شده و برای کنترل دمای پوست مناسب است.

سنسورهای گرافینی به دلیل نازکی و انعطاف پذیری فوق العاده ای که دارند برای کنترل مداوم و بدون سیم بعضی از تحولات پاتوفیزیولوژیک مناسب هستند.

سنسورهای ضربان قلب

کمپانی Emglare در سان فرانسیسکو اخیرا لباس هوشمندی را معرفی کرده است که دارای سنسورهایی برای بررسی ضربان قلب و فعالیت الکتریکی قلب با استفاده از الکتروکاردیوگرافی می باشد. این لباس ها به طور مستقیم با یک اپلیکیشن موجود بر روی تلفن همراه در ارتباط هستند که در آن جا تمامی اطلاعات به دست آمده قابل مشاهده می باشد.

نخستین محصول تجاری کمپانی امگلیر اپلیکیشن تلفن همراه برای بررسی ضربان قلب بوده است که با لباس های هوشمند این کمپانی که دارای سنسور ضربان قلب و الکتروکاردیوگرام در خود هستند، مرتبط می باشد. این لباس های را می توان به صورت مستقیم و با یک شارژر بی سیم شارژ کرد. کمپانی امگلیر این لباس ها را به صورت زیرپوش و تی شرت ورزشی برای آقایان و سوتین ورزشی و معمولی برای خانم ها تولید کرده است چون این محصولات برای استفاده روزانه مناسب هستند و یکی از اهداف کمپانی هم تولید لباس های هوشمندی بوده که حتی در صورت استفاده در طول روز باز هم راحت و طبیعی باشند.

در تولید لباس های هوشمند کمپانی امگلیر متخصصان از بخش های مختلفی نظیر پزشکی و سلامت، انفورماتیک و مد با هم همکاری می کنند.

سنسوریا برای سلامتی

چند سال پیش کمپانی Redmond Sensoria واقع در واشنگتن جوراب هوشمندی را عرضه کرد که نه تنها قادر به بررسی سرعت و مسافت دونده بود بلکه بر کیفیت دویدن او هم نظارت داشت. هر کدام از جوراب هاب پای چپ و راست دارای سه سنسور در قسمت کفی جوراب بوده که به وسیله ی آن ها فشار پا تشخیص داده می شود. این سنسورها با الیاف رسانای موجود در بافت جوراب مرتبط هستند و اطلاعات جمع آوری شده را به پابندی که از طریق یک اتصال مغناطیسی به لبه جوراب متصل است، بازپخش می کنند. این جوراب ها طوری طراحی شده که به صورت یک تخته مدار از جنس منسوج عمل کند. پابند زمانی که به اتصال مغناطیسی مرتبط می شود، فعال شده و از طریق یک بلوتوث هوشمند در ارتباط مداوم با اپلیکیشن تلفن همراه سنسوریا قرار می گیرد. این کمپانی همچنین لباس هایی برای کنترل ضربان قلب نیز تولید می کند.

کمپانی ردموند اخیرا فناوری جوراب های هوشمند را گسترش داده و به تولید کفش های دو هوشمند سنسوریا پرداخته است. سنسورهای فشاری که درون کفش قرار داده می شوند به یک ابزار الکترونیکی قابل جداشدن با نام Sensoria® Core متصل هستند که دارای فناوری "سیستم روی یک تراشه" می باشد. این سنسورها بر سرعت، تندی، صعود و فرود، وزن، زمان تماس و تکنیک فرود آمدن پا نظارت دارند که دسترسی به این اطلاعات نیز از طریق اپلیکیشن همراه دونده ی سنسوریا امکان پذیر می باشد. فرد دونده می تواند از این داده ها برای بهبود عملکرد خود و کاهش خطر آسیب دیدگی استفاده کند. در حال حاضر پیش سفارش هایی برای این کفش ثبت شده است.

بر اساس ادعای کمپانی، فناوری های سنسوریا سفارشی بوده و امکان استفاده از آن ها در طیف گسترده ای از برنامه های بهداشت و سلامت وجود دارد. سنسورهای این کمپانی در PH های مختلف مورد آزمایش قرار گرفته اند و برای پوست ضرری ندارند. این سنسورهای نازک با ضخامت کمتر از یک میلی متر برای موارد زیادی از کاربردهای بالینی قابل استفاده است از جمله مشکلات مربوط به بیماران دیابتی، شناسایی و جلوگیری از زمین خوردن، نورولوژی و توانبخشی.

بیباپ: از اپلیکیشن های موسیقی تا فناوری های سلامتی

رویکرد کمپانی BeBop Sensors واقع در برکلی، کالیفرنیا استفاده از پارچه برای اندازه گیری نیرو است. این کمپانی در سال 2014 به عنوان یک تجارت جداگانه از یک کمپانی دیگر که توسط کیث مک میلن، طراح سازهای موسیقی تاسیس شده بود، راه اندازی شد. کمپانی بیباپ برای تولید یک پارچه پیزورزیستیو(پیزومقاومت) از ترکیبی از پلیمرها استفاده می کند. زمانی که در جهات مختلف به ماده اولیه تنش اعمال شود-تاب داده، خم یا کشیده یا به آن نیرویی اعمال شود-در خواص الکتریکی پارچه تغییراتی رخ می دهد که توسط جوهرهای رسانایی که تغییر در مقاومت را حس می کنند، قابل اندازه گیری است. بر حسب کاربرد مورد نظر هندسه های منحصر به فردی به کار گرفته می شود.

بنا بر ادعای کمپانی بییاپ سنسورهای این کمپانی قادر به اندازه گیری خصوصیات فیزیکی، مختصات سه گانه، خمش، حرکت، چرخش، چرخش زاویه ای و همچنین حس کردن فشار هستند. بازارهای مناسب برای این سنسورها عبارتند از منسوجات و پوشاک محافظ، کفش، دستگاه های مربوط به مراقبت های پزشکی، تجهیزات ورزشی، خودرو، رباتیک، هوافضا، بازی، بیومتریک یا زیست سنجشی و پروتز.

کمپانی بیباپ یک کلاه ایمنی هوشمند با رزولوشن بالا نیز تولید کرده که دارای 40 سنسور می باشد و قادر است از کل حادثه و برخورد از زاویه ی دید سر شخص فیلمی با سرعت بالا بگیرد. داده های به دست آمده که شامل نقطه ی دقیق برخورد و آستانه سرعت می شود برای تجزیه و تحلیل روش های درمانی بعدی قابل استفاده می باشد. همچنین می توان به کلاه برنامه ای داد تا در هنگام بروز حادثه به طور خودکار با اورژانس تماس بگیرد. به گفته ی مک میلن، موسس کمپانی ضربه به ناحیه بالک در جمجمه به مراتب خطرناک تر از استخوان پیشانی است. آگاهی از این که منشا ضربه چه بوده و چگونگی گسترش آن اطلاعات اولیه ی خوب و مفیدی را فراهم می کند که در فرایند درمان موثر است.