- Исследовательская группа во главе с профессором Пак Ин Кю разработала технологию, позволяющую предотвратить образование пролежней путем непрерывного измерения давления и температуры на коже
a-b) Структура беспроводно-безбатарейной сенсорной платформы (c-d) Фотографии и моделирование функции растяжения змеевидной структуры из-за деформации упакованной сенсорной платформы [KAIST]
Южнокорейские ученые разработали беспроводную сенсорную систему, которая может предотвратить пролежни, представляющие серьезный риск для пожилых людей, благодаря совместным международным исследованиям.
Корейский передовой институт науки и технологий (KAIST) объявил 29-го сентября, что исследовательская группа под руководством профессоров Пак Ин Кю и Ро Ён Сока из факультета машиностроения KAIST совместно с исследовательской командой, руководимой профессором Джоном Роджерсом из Северо-Западного университета США, разработала систему беспроводно-безбатарейных датчиков, которая позволяет непрерывно измерять давление и температуру на местах контакта с кожей для предотвращения пролежней. Исследовательская группа проверила эффективность и стабильность данной технологии с помощью клинических экспериментов вместе с профессором Ли Бён Чжу из отделения реабилитационной медицины Больницы при Пусанском национальном университете, Ли Дже Саном и Мин Вон Ки из реабилитационной больницы Хансол в г. Кимхэ.
Пролежень относится к повреждению кожи или ее нижних тканей, который вызывается ишемическим некрозом ткани. Такой некроз возникает из-за нарушения кровообращения в капиллярах, которое связано с постоянным давлением к определенной части тела. Причем повышенная температура кожи может ускорить развитие пролежней. Они стали распространенным явлением из-за старения населения и увеличения хронических заболеваний, и часто возникают у пациентов с нарушением движений, чувствительности и когнитивных способностей. Ранняя диагностика и профилактика очень важны, так как возникновение пролежней увеличивает продолжительность госпитализации и медицинские расходы стационарных пациентов, а также вызывает значительную боль у пациентов и лиц, осуществляющих уход.
Чтобы значительно снизить частоту пролежней, требуются сенсорные и системные технологии с превосходной надежностью для непрерывного измерения давления и температуры на поверхности кожи лежачих пациентов, что все еще находится на ранних стадиях исследований и разработок.
Исследовательская группа KAIST разработала систему беспроводно-безбатарейных датчиков давления для решения этой проблемы, реализовав непрерывный мониторинг давления и температуры на поверхности кожи. Также команда оценила эффективность и стабильность системы на пациентах с риском пролежней.
Беспроводно-безбатарейный датчик давления, разработанный в этом исследовании, измеряет давление с помощью повышенного сопротивления при «провисании» мембранной пленки, состоящей из металла и полимера. Он показал достаточную чувствительность, высокую линейность, небольшие гистерезис и дрейф, а также отличную стабильность выходного сигнала в пределах требуемого диапазона давления, связанного с появлением пролежней. Причем датчик не реагирует на изгиб или сдвиг, что повышает точность датчиков давления, прикрепленных к коже.
Кроме того, датчик температуры позволяет корректировать выходной сигнал резистивного датчика давления в соответствии с изменением температуры кожи, и обеспечивает непрерывное измерение изменений температуры кожи, связанных с ускорением развития пролежней.
(а) Принципиальная схема системы беспроводно-безбатарейных датчиков (b) Фотографии двух антенн, размещенных под матрасом кровати для передачи электроэнергии и данных, а также фото считывающего устройства и мультиплексора возле койки (c) Результаты моделирования распределения, интенсивности и направления магнитного поля (d) Дальность действия двух мультиплексированных антенн, определенное путем эксперимента [KAIST]
Чтобы покрыть все тело пациента, исследовательская группа разместила две катушечные антенны передатчика под матрасом койки, а также поставила считывающее устройство и мультиплексор рядом с койкой, чтобы обеспечить стабильную передачу электроэнергии и передачу данных с помощью беспроводной сенсорной платформы, прикрепленной к коже пациента. Во время испытания команда измеряла распределение, направление и напряженность магнитного поля от катушечной антенны передатчика. Кроме того, был осуществлен непрерывный мониторинг температуры и давления на коже в течение длительного времени у пациентов из группы риска по развитию пролежней, таких как пациенты с гемиплегией или общим параличом.
«Мы разработали первую в мире систему беспроводно-безбатарейных датчиков, которая позволяет непрерывно измерять давление и температуру на местах контакта с кожей пациентов, лежащих на койке. Это значительно облегчит раннюю диагностику и профилактику пролежней» - сказал профессор Пак Ин Кю.
Результаты исследования, проведенного при поддержке Корейского исследовательского фонда, опубликованы 24 августа в онлайн-издании Nature Communications, международного академического журнала в области материаловедения и конвергентных исследований.
nbgkoo@heraldcorp.com