Мы доставляем в
Анн-Арбор
Ваш город — Мичиган
Угадали?

«Умные» ткани и медицина

«Умные» ткани и медицина

          «Умный» текстиль находит применение во многих сферах жизни, включая медицину. Ткани, созданные с применением высоких технологий, отслеживают состояние организма, напоминают о необходимости сделать разминку, предупреждают о повышении показателей пульса или давления.

За последнее десятилетие использовать смарт-текстиль в медицине стало возможно благодаря трём тенденциям:

  • датчики носимых устройств стали надёжнее, проще в применении, меньше по размеру;
  • производители предложили проводниковые и полупроводниковые материалы, которые подходят для создания тканей;
  • в IT-сфере появились новые, эффективные алгоритмы обработки данных, продолжает развиваться искусственный интеллект.

Несмотря на развитие смарт-текстиля, созданные с его применением медицинские разработки не продаются в каждой аптеке и не используются повсеместно в медучреждениях. Однако разработчики прилагают усилия, так что в ближайшие три-четыре года можно уже ждать появления устройств в повседневной жизни.

 

«Умный» текстиль и восстановление после инсульта

          Востребованность такого решения обусловлена частотой инсультов. По данным ВОЗ, это вторая по численности причина смертей в мире. Так, в 2016 году от инсульта скончалось шесть миллионов человек. Но и для тех, кому удалось выжить, создаётся высокий риск. Парез — ослабление мышц — преследует пациентов, который восстанавливаются после инсульта.

Изделия, созданные на основе смарт-текстиля, упрощают и оптимизируют процедуры электростимуляции. Авторы разработок ориентируются на людей с ограниченной подвижностью рук. Чтобы сделать таких пациентов самодостаточнее, им предлагают изделия с датчиками обратной связи и поверхностным сопротивлением менее одного ома. Эластичная подложка из композитных материалов позволяет встраивать датчики и стимулирующие элементы в перчатки и другие детали одежды.

 

Сверхмягкие многоразовые носимые изделия для универсальной баллистокардиографии, полисомнографии

          Баллистокардиография — метод исследования сердца при смещении тела человека, распространённый с 1939 года. Сегодняшним «золотым стандартом» исследования физиологических параметров считается полисомнография — измерение физиологических параметров во сне. Однако до недавнего времени она провоцировала дискомфорт — приходилось выбирать между удобством и точностью измерений.

Разработка последних лет — однослойный сверхмягкий текстиль для полисомнографии. Его преимущества:

  • однослойная ткань не нарушает комфорт, не мешает сну;
  • чувствительность порядка 10,79 мВ/Па сочетается с рабочим диапазоном 0–40 Гц;
  • поверхность ткани долговечна и прочна, её можно без опасений стирать.

Носимые изделия из такого текстиля помогают контролировать дыхание, проводить баллистокардиографию, диагностировать апноэ и гипопноэ, предотвращать внезапную смерть во сне. Оптимизировать уже имеющиеся разработки в этой сфере удалось благодаря одностенным углеродным нанотрубкам (SWCNT) с применением серебряной пасты. Прогресс в этой области повысил чувствительность устройств до шести раз, ускорил время отклика и снизил гистерезис.

 

SkinWire: никаких больше неудобств для рук

          Профилактические и лечебные процедуры зачастую проводят, используя человеко-компьютерные интерфейсы (HCI) в виде перчаток. Однако они остаются громоздкими, пока корпус перчатки контактирует с корпусом электронного устройства. Такой форм-фактор создаёт неудобство при ношении, ограничивает возможности рук.

Разработчики форм-фактора SkinWire оставляют проблему в прошлом. Это демонстрируется на примере распознавания жестов с помощью гиростабилизатора IMU (который традиционно считается одним из самых громоздких элементов носимого оснащения). Смарт-текстиль нового поколения подразумевает подход, при котором электронные элементы интегрированы в ткань и соединены между собой проводниковыми дорожками на поверхности материала.

Для повышенного комфорта использование SkinWire подразумевает создание носимых изделий на заказ, без шаблонных параметров. В таком случае каждая вещь будет будет идеально подходить своему владельцу.

 

ElectroDermis — эластичные, настраиваемые электронные повязки, которые подходят для любых частей тела

          Локтевые и коленные суставы, другие участки тела имеют сочленения и подвижные суставы. Умный текстиль для ношения на подобных местах (повязки, маски и прочие элементы) должен обладать эластичностью, чтобы свободно тянуться и подстраиваться под положение суставов, костей и мышц. До недавнего времени это было сложно реализовать, но концепция ElectroDermis принципиально всё изменила. Носимые изделия, созданные в рамках такого подхода, эластичны и эстетически привлекательны, их комфортно носить. Разработка имеет перспективы применения в профилактике болезней, реабилитационных курсах, фитнесе, спортивных тренировках. Удобная форма использования — повязка, которая реагирует на движения и изменения показателей тела.


Возможность для людей с потерей слуха почувствовать звук с помощью «звуковой рубашки»

Звуковая рубашка создает ощущение музыки с помощью тактильных датчиков, встроенных в ткань

 

Soundshirt - это тактильное устройство, которое позволяет людям с нарушениями слуха почувствовать музыку на своей коже. Разработано это уникальное изделие компанией Cute Circle. По замыслу разработчиков, «звуковая рубашка» создает ощущение музыки с помощью ряда тактильных датчиков, встроенных в материал с помощью тканых проводящих элементов. Эти датчики переводят звук в режиме реального времени на тактильный язык, который уникален для каждого исполняемого музыкального произведения.

Как объясняет представитель компании: «…скрипки можно почувствовать на руках, а барабаны на спине создают полное погружение в чувство глухого зрителя. По сути, вся композиция оживает как язык, состоящий из серии тактильных ощущений, похожих на прикосновения, по всему телу человека, носящего рубашку».

          Перечисленные разработки — лишь немногие из примеров. Смарт-текстиль обретает широкие перспективы для использования в медицине, включая все этапы работы с пациентом: профилактику, диагностику, лечение, реабилитацию. Комфорт применения изделий повышается наряду с безопасностью и эффективностью.

Cloudim - онлайн консультант для сайта бесплатно.