一種用于監(jiān)測褥瘡風(fēng)險的無線多功能織物傳感器

基于電子皮膚的可穿戴傳感器技術(shù)是監(jiān)測褥瘡早期發(fā)展的最有效方法。為了進(jìn)行精確測量，這些傳感器需要同時檢測多個疾病相關(guān)的指標(biāo)。雖然目前已經(jīng)提出了各種監(jiān)測皮膚褥瘡風(fēng)險的傳感策略，但是多功能可穿戴傳感器仍有許多實際問題尚未解決，例如用于連續(xù)傳感的無線供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)葐栴}，器件與皮膚機械不匹配的柔性問題，長期使用的無創(chuàng)性問題，以及一次性器件的低成本和衛(wèi)生問題（易于處置）等。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近日，韓國延世大學(xué)（Yonsei University）的研究團隊開發(fā)了一種用于監(jiān)測褥瘡風(fēng)險的無線多功能織物傳感器，成功測量了施加在皮膚和組織上的壓力（P）、皮膚溫度（T）和皮膚阻抗（Z）的關(guān)鍵變化，解決了與無線、連續(xù)通信，以及柔性、無創(chuàng)和一次性等功能相關(guān)的實際問題。該傳感器可應(yīng)用于日常生活中有褥瘡風(fēng)險的患者的身體監(jiān)測，使患者和護(hù)理人員能夠及時收到早期褥瘡潰瘍預(yù)警。

（a）褥瘡潰瘍的四個發(fā)展階段；（b）無線織物傳感器示意圖；（c）無線織物傳感器光學(xué)照片，包括傳感區(qū)域、互連線和通信模塊；（d）印刷電路板（PCB）模塊的光學(xué)照片

在這項工作中，研究人員開發(fā)了一種小型化的阻抗傳感模塊，用于收集傳感器數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)?a target="_blank">手機應(yīng)用程序（App）。這種完全集成在簡單棉織物上的可穿戴褥瘡傳感器可以無線、連續(xù)監(jiān)測皮膚外部施加的壓力、皮膚溫度和皮膚阻抗，以便檢測潛在的褥瘡。此外，織物上的一次性傳感器和基于傳統(tǒng)模擬電路的無線電子設(shè)備被巧妙地集成在印有互連線的塑料槽中，電子模塊可以通過應(yīng)用帶有多個傳感器的新織物條實現(xiàn)重復(fù)利用。當(dāng)皮膚狀況出現(xiàn)異常時，患者和護(hù)理人員可以通過無線模塊收到通知。

用于褥瘡監(jiān)測的無線織物傳感器分為三個功能部分：織物上的感應(yīng)區(qū)域和互連線；聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）基板上的模塊連接部件；無線測量模塊。大部分傳感器和互連線都是在織物上制造的，以便在潛在的潰瘍區(qū)域可能釋放氣體和水分時確保透氣性。這防止了皮膚接觸區(qū)域由于空氣流通受限而導(dǎo)致的傷口進(jìn)一步惡化。

無線織物傳感器的制造、模塊連接部件的制造以及整體集成示意圖

研究人員對健康受試者進(jìn)行了測試，以評估將無線多功能織物傳感器應(yīng)用于人體監(jiān)測的功效。在施加壓力的條件下，該傳感器成功測量了外加壓力、皮膚溫度和皮膚阻抗值，與現(xiàn)有商業(yè)傳感器測得的數(shù)值一致。該多功能織物傳感器克服了無線、連續(xù)、柔軟、無創(chuàng)和一次性使用等問題，在褥瘡監(jiān)測實際應(yīng)用中，有望快速檢測施壓狀況下的皮膚和組織異常情況。

無線多功能織物傳感器的性能

無線多功能織物傳感器用于人體測試

審核編輯：劉清