پوشیدنی‌ها برای ردیابی انواع علائم حیاتی و مشخصه‌های سلامت به کار می‌روند. پوشیدنی‌ها برای اینکار به حسگرهای خاص وابسته هستند که فناوری آنها روزانه در حال پیشرفت است. در ادامه این مقاله از مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی به مرور فناوری حسگرها در پاییز ۱۴۰۰ می‌پردازیم.
حسگرهای پوشیدنی استفاده از دست را در افراد قطع عضو دنبال می‌کنند
پژوهشگران دانشگاه میسوری،کلمبیا سامانه‌ای توسعه داده‌اند برای ردیابی استفاده از دست در افرادی که پروتز دست دارند یا بیمارانی که تحت پیوند دست قرار گرفته اند. این فناوری حرکت دست‌ها و بازوها را ردیابی می‌کند و به نظارت بر شیوه استفاده افراد از دست‌ها در زندگی روزمره کمک می‌کند. چنین داده‌هایی می‌تواند به ایجاد درمان‌های شخصی کمک کند و پزشکان را قادر می‌سازد بهبودی و تحرک را در شرایط متعددی که می‌توانند بر استفاده از دست تأثیر بگذارند، مانند مولتیپل اسکلروزیس و سکته مغزی، ردیابی کنند.
حسگری برای اندازه‌گیری نیکوتین هوا
سیگار کشیدن در کنار تنفس دود سیگار می‌تواند مشکلات قلبی-عروقی و تنفسی ایجاد کند. در واقع برای اندازه‌گیری نیکوتین هوای اطراف حسگری توسط Madhu Bhaskaran, Md. Ataur Rahman و Philipp Gutruf ساخته شده است. این حسگر نازک از وانادیوم دی‌اکسید ساخته شده است که در مجاورت نیکوتین و پیوند با آن تغییری در رسانایی آن پدید می‌آید. میزان این تغییر با غلظت نیکوتین وابسته است. با شناسایی این تغییر و تقویت آن می‌توان غلظت نیکوتین هوا را تشخیص داد. پژوهشگران امیدوارند حسگرهایی از این نوع برای تشخیص آلودگی محیط رواج یابد.
نظارت بر زخم‌های عمیق جراحی با بخیه‌های هوشمند
نظارت بر زخم‌ها پس از جراحی یک گام مهم برای جلوگیری از عفونت، باز شدن زخم و سایر عوارض است. اما زمانیکه محل جراحی در عمق بدن قرار دارد، نظارت معمولاً محدود به مشاهدات بالینی یا بررسی‌های پرهزینه رادیولوژیکی است که اغلب در تشخیص عوارض پیش از اینکه تهدید کننده زندگی شوند، ناکام می‌مانند.
برای تشخیص عوارض زخم به محض وقوع، گروهی از پژوهشگران دانشگاه ملی سنگاپور یک بخیه هوشمند اختراع کرده‌اند که بدون باتری است و می‌تواند به صورت بیسیم اطلاعات را از محل‌های جراحی عمیق تشخیص داده و منتقل کند.
این بخیه‌های هوشمند دارای یک حسگر الکترونیکی کوچک هستند که می‌تواند یکپارچگی زخم، نشت مواد و ریزحرکت‌های بافت را کنترل کند. این بخیه‌های هوشمند را می‌توان به عنوان یک ابزار هشدار اولیه استفاده کرد تا منجر به کاهش میزان جراحی مجدد، بهبودی سریعتر و بهبود نتایج بیمار شود.
حسگرهای حرکتی پوشیدنی به پیش‌بینی مسیر بهبودی بیماران مبتلا به آسیب شدید مغزی کمک می‌کنند
گروهی از پزشکان و مهندسان دانشگاه جانز هاپکینز دریافتند دستگاه‌های تشخیص حرکت مانند دستگاه‌هایی که در تلفن همراه شما یافت می‌شوند، می‌توانند در پیش‌بینی نتایج بیمارانی که دچار آسیب شدید مغزی شده‌اند، مفید باشند.
رویکرد فعلی برای ارزیابی پاسخگویی در بیماران مبتلا به آسیب شدید مغزی در درجه اول به معاینه فیزیکی بالینی متکی است که مستعد خطا است، زیرا بیماران اغلب با سطوح هوشیاری مختل یا نوسانی دست و پنجه نرم می‌کنند.
برای بهبود دقت این پیش‌بینی‌ها، پزشکان در دانشکده پزشکی جانز هاپکینز مطالعه‌ای را انجام دادند که در آن شتاب‌سنج‌های پوشیدنی را روی مچ پا، آرنج و مچ این بیماران قرار دادند. این دستگاه‌ها سیگنال‌های حرکتی را ثبت کردند که مشخص شد با سطح هوشیاری بیمار مرتبط است و ممکن است به پزشکان در پیش‌بینی مسیر بهبودی هر بیمار کمک کند.
نظارت بر سلامت استخوان با یک حسگر بیسیم
مهندسان و متخصصان ارتوپدی در دانشگاه آریزونا یک حسگر بیسیم بسیار نازک ساختند که برای نظارت طولانی مدت بر سلامت استخوان طراحی شده است.
این دستگاه بدون باتری برای اندازه‌گیری پارامترهای فیزیولوژیکی مختلف مانند دما و فشار استخوان در نظر گرفته شده است و می‌تواند برای بیماران مبتلا به پوکی استخوان یا نظارت بر بهبود و هدایت توانبخشی پس از شکستگی مفید باشد. این فناوری همچنین می‌تواند به تصمیم‌گیری‌های بالینی، مانند زمان برداشتن صفحات یا پیچ‌ها از استخوان کمک کند. این دستگاه با استفاده از یک چسب کلسیمی به سطح استخوان چسبانده می‌شود. برای به دست آوردن انرژی و برقراری ارتباط با دستگاه‌های خارجی مانند گوشی‌های هوشمند، به انتقال نیرو و ارتباطات میدان نزدیک متکی است.
دستگاهی پوشیدنی که مصرف بیش از حد مواد افیونی را شناسایی و خنثی می‌کند
پژوهشگران در دانشگاه واشنگتن یک دستگاه پوشیدنی برای تشخیص و معکوس کردن مصرف بیش از حد مواد افیونی ساخته‌اند. این دستگاه که مانند پمپ انسولین روی معده قرار می‌گیرد، زمانی که تشخیص داد تنفس و حرکت فرد متوقف شده نالوکسان را تزریق می‌کند، پادزهری نجات بخش که تنفس را بازیابی می‌کند.
حسگر حرکتی برای ورزشکاران
دستگاه‌های حسگر بیسیم که حرکات کاربران را حس می‌کنند و فعالیت‌ها یا تغییرات در محیط‌های خاص را از راه دور نظارت می‌کنند، کاربردهای بسیاری دارند. برای نمونه، آنها می‌توانند برای اهداف نظارتی و همچنین برای ردیابی خواب یا فعالیت‌های بدنی بیماران و ورزشکاران مورد استفاده قرار گیرند. برخی از توسعه دهندگان بازی‌های ویدئویی نیز از سیستم‌های حسگر بیسیم برای ایجاد بازی‌های جذاب‌تر استفاده کرده‌اند.
پژوهشگران دانشگاه ایالتی فلوریدا، دانشگاه ترینیتی و دانشگاه راتگرز اخیراً Winect را توسعه داده‌اند، یک سامانه حسگر بیسیم جدید که می‌تواند وضعیت انسان‌ها را به صورت سه بعدی در حین انجام طیف وسیعی از فعالیت‌های فیزیکی ردیابی کند.
این سامانه حرکات را با ارسال سیگنال‌های وای‌فای و تجزیه و تحلیل نحوه انعکاس این سیگنال‌ها از بدن انسان بررسی می‌کند. همچنین این سامانه برای درک فعالیت‌ها و تغییرات رفتاری سالمندان و تشخیص زمین خوردن و سایر موقعیت‌های ضروری بسیار مفید است. با ردیابی فعالیت‌های روزانه و تولید آمار برای یک فرد، می‌توان سلامتی را پایش کرد و مداخلاتی را برای بهبود سلامت پیشنهاد کرد.
اندازه گیری اکسیژن خون با این پوشیدنی.
برای بیمارانی با بیماری‌های خاص مانند سرخگ محیطی تشخیص علائم اولیه مشکل بسیار مهم است. در این بیماری رگ‌های موضعی بدن تنگ می‌شوند. یک طراح با نام Deokhee Jeong قصد دارد با طراحی دستگاهی برای اندازه‌گیری اکسیژن از روی پوست به این افراد کمک کند. این طرح هنوز به مرحله ساخت نرسیده است اما پتانسیل بالایی دارد و طراحی بسیار خوبی نیز ارائه داده است. استفاده از گازهای لومینسان و الکترودهای نرم این دستگاه را قادر می‌سازد با روشی ساده اکسیژن خون در رگ‌های نزدیک پوست را اندازه‌گیری کند. برای اندازه‌گیری کافیست که دستگاه پشت دست بیمار ثابت شود. حسگر اکسیژن این وسیله توسط ASON Co طراحی شده است و احتمالا تا دو سال آینده به تولید انبوه می‌رسد.
ساخت باتری منعطفی که شبیه مار پیچ و تاب می خورد
پژوهشگران کره‌ای یک باتری منعطف و کشش‌پذیر تولید کردند که می‌تواند مانند فلس‌های مار به راحتی حرکت کند، خم و راست شود و پیچ و تاب بخورد. برخلاف دستگاه‌های پوشیدنی معمولی که قاب دستگاه و باتری در یک ساختار محکم قرار دارند، این فناوری جدید با اتصال چندین باتری کوچک شش ضلعی در ساختاری شبیه فلس‌های مار، یک باتری بسیار کشش‌پذیر، منعطف، با ثبات و عملکرد عالی توسعه داده است.
این فناوری روی یک ربات نرم با مفاصل متحرک مانند مار اعمال شد تا انعطاف‌پذیری آن هنگام حرکت مشاهده شود. این فناوری جدید را می‌توان در ربات‌های نرم پوشیدنی برای انسان یا در دستگاه‌های پزشکی توانبخشی برای افراد مسن و بیمار که نیاز به کمک فیزیکی دارند، پیاده‌سازی کرد. همچنین از ربات‌های مجهز به این باتری‌ها می‌توان برای دسترسی به فضاهای باریک و مسدود شده در هنگام بروز بلایای طبیعی و برای عملیات امداد و نجات استفاده کرد.
توانبخشی با حسگرهای پوشیدنی
در جلسات توانبخشی حسگرهای کنترل‌کننده با اندازه‌گیری کمیت‌هایی مانند قدرت مشتمان پیشرفت کار را نشان می‌دهند. حال دستگاهی را در نظر بگیرید که بیمار را طوری درگیر توانبخشی سازد که با دیدن کارکرد سمت سالم بدن توانایی کپی کردن رفتار سمت سالم را بدست آورد. توانبخشی در کلینیک به نوعی وابستگی به درمانگر ایجاد می کند اما توانبخشی در خانه با تلفن همراه این وابستگی را از بین می‌برد. پروفسور Vikram Kapila در NYU راهنمایی دانشجویی را برای ساخت چنین سامانه‌ای جهت توانبخشی انگشت به عهده داشته است. انان بر این باورند که توانبخشی در منزل می‌تواند در بالا بردن انگیزه بیمار بسیار موثر باشد. یکی از محاسن این دستگاه پوشیدن ساده ان است که به سادگی با لباس روزانه کاربر ترکیب می‌شود. این طرح هنوز تجاری سازی نشده است.
Archelis یک اسکلت بیرونی برای استراحت در حالت ایستاده
پوست مصنوعی برای نسل بعدی پوشیدنی ها
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
