Мы доставляем в
Кеймбридж
Мега требовательный современный мир, увеличение продолжительности жизни привели и в том числе, к таким изменениям в медицине, о которых раньше можно было только мечтать. В частности, появились интеллектуальные текстильные структуры или ткани в реальном времени контролирующие состояние человека и помогающие, к примеру, предотвратить острые и хронические заболевания, проводить мониторинг в реальном времени факторов влияющих на безопасные условия труда. Такой «УМНЫЙ» текстиль стал ориентироваться на людей с ограниченным доступом к услугам здравоохранения, для самостоятельного использования, где не требуется непрерывная помощь медперсонала, а так же для использования в больницах для постоянного наблюдения за пациентами либо в обстоятельствах, где контроль над здоровьем человека не возможен в силу специфики его работы или службы.
Современный «умный» текстиль для мониторинга состояния здоровья в режиме реального времени сейчас представлен в основном в виде носимой электроники и электронного текстиля. В чем различие? Если не углубляться, то в отличие от традиционной «жесткой» носимой электроники (присоединенных датчиков и других приборов) устройства на основе текстиля могут модифицироваться (растягиваться, сгибаться, скручиваться) и поэтому способны более точно обнаруживать, измерять движения человеческого тела, другие жизненно важные показатели, анализировать их и «передавать/получать» важные для человека данные. Электронные текстильные системы не причиняют человеку дискомфорта и почти не ощущаются, они портативны, просты в пользовании, устойчивы к различным воздействиям. За несколько последних десятилетий увидело свет множество «умных» тканей (защищающих, нагревающих, охлаждающих, светоизлучающих, измеряющих, других проводящих текстильных систем). Кроме того, стремительное развитие нанонауки ускорило процесс миниатюризации электронных устройств с низким энергопотреблением (генераторов на текстильной основе, датчиков, биосенсеров и других исполнительных механизмов), а также источников питания для них, что позволило создать большое разнообразие текстильных электронных архитектур.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ И ЧЕМ НАМ ПОМОЖЕТ
Носимые устройства и электронный тектиль взаимодействуют между собой при помощи технологии Bluetooth, NFC, радиочастотной инфракрасной идентификации, когда речь заходит о передачи данных на удаленные станции используется WI-FI, что позволяет отслеживать состояние пациента дистанционно и длительно.
Например, в ткань вшивают электроды, датчики для анализа биожидкостей. Электроды производят мониторинг сигналов организма, биомеханики, физической активности. «Умный» текстиль может измерить уровень глюкозы и лактата. Электронная обувь измеряет боковое подошвенное давление, удары пяткой, давление на носок, силу реакцию. На основании этих показателей производится анализ походки, делаются выводы о состоянии человека.
Сегодня можно увидеть различные формы биосенсоров: умные кольца, ожерелья, браслеты, ремни, которые зондируют состояние пациента, считывают жизненно важные сигналы. Однако, «умный» текстиль – это следующая ступень развития технологий. Не нужны отдельные устройства, которые надеваются дополнительно на тело человека и служат для диагностики. Это может сделать сама одежда, которая тоже становится носимым устройством для отслеживания параметров здоровья. В ткань интегрируются датчики, контроллеры, сенсоры. Они отслеживают определенные функции организма, например, давление, сердечный ритм, температуру, а затем посылают полученные данные на совместимое с предметом одежды устройство – смартфон, часы, удаленный терминал. Смарт текстиль для контроля над состоянием здоровья сейчас активно развивается. Уменьшаются размеры датчиков, усиливается их защита, увеличивается количество функций. Это позволит безопасно стирать «умную» одежду и использовать её в качестве повседневной, а контроль над важными показателями здоровья будет более тщательным и постоянным.
НА КАКОМ УСТРОЙСТВЕ ОСТАНОВИТЬ СВОЕ ВНИМАНИЕ
Выбор носимых устройств, количество их функций, возможности постоянно растут и улучшаются. С их помощью можно отслеживать много показателей, которые дают представление о состоянии здоровья человека.
Больше других распространены фитнес-браслеты, «умные» часы. Сейчас это не просто шагомеры. Они контролируют многочисленные показатели здоровья в режиме реального времени. У них две функции: мониторинг физиологических сигналов организма и поддержание связи с гаджетами для передачи на них полученных параметров для дальнейшего анализа.
Есть устройства, которые отслеживают: артериальное давление; мониторинг сердечного ритма; часы GlucoWatch - концентрацию глюкозы; содержание натрия в поте.
Для контроля пациентов с болезнью Паркинсона «умные» часы анализируют тремор, нарушения баланса с помощью гироскопа и акселерометра. Разработан алгоритм для обнаружения фибрилляции предсердий по ЧСС, что помогает предотвратить инсульт.
«Умные» очки измеряют пульс при помощи датчика, который крепится на переносице. Также есть модели, которые отслеживают содержание калия в поте. Очки могут оснащаться акселерометром, гироскопом, барометром, высотометром, другими сенсорами..
Быстрый рост носимых технологий в последнее время стимулировал развитие проводящих тканей, конденсаторов и аккумуляторов на тканевой основе, различных текстильных датчиков, и текстильных архитектур в таких дисциплинах, как оптоэлектроника и фотоника. Текстильный материал, который всегда считался связующим звеном между пользователем и окружающей средой, теперь после придания ему добавочной ценности стал играть еще более активную роль в жизни человека. Хороший пример. Не так давно исследователи британской компании Footfalls & Heartbeats анонсировали новый продукт - повязка, которая может произвести революцию в применении и долгосрочном мониторинге компрессионной терапии (в частности, при хронических язвах ног и уходе за ранами). Так же, технология измерения давления на ткани, будучи интегрированной в миниатюрные текстильные медицинские устройства позволит в режиме реального времени следить за реабилитацией после травм опорно-двигательного аппарата, определять давление в инвалидных креслах и кроватях. В ближайшем будущем Footfalls & Heartbeats планирует, что их «умная» ткань станет достаточно чувствительной для обнаружения биоэлектрических сигналов, что позволит удаленно осуществлять мониторинг сигналов ЭКГ, измерять уровень насыщения крови кислородом и объемную скорость кровотока. Но и это еще не все! Компания Footfalls and Heartbeats, продолжает внедрять инновации и выпускать новые продукты, не ограничиваясь при этом рамками возможного. Недавно они представили обувь, способную измерять полный цикл ходьбы, не используя при этом встроенной электроники, а применяя только собственные вязаные интеллектуальные структуры. По словам директора компании Саймон Макмастер: «Теперь мы можем легко измерить, когда тонкие пальцы ног отрываются от земли. Представьте себе точное измерение походки у пациентов с диабетом, чтобы предсказать появление язв стопы, или улучшения, достигнутые людьми в реабилитации после инсульта, и прогресс после замены тазобедренного или коленного сустава без длительных и дорогостоящих визитов к врачу. Кроме того, с помощью этой технологии футболисты смогут вернуться к полной физической форме после реконструкции передней крестообразной связки. И все это теперь стало возможно в обычных с виду кроссовках…».
Современные носимые интеллектуальные текстильные системы постоянно совершенствуются, и благодаря этой их эволюции стало возможным помочь всё большему числу людей внимательнее относиться к своему организму и своевременно обнаруживать проблемы, не давая им перерастать в заболевания.