Tekstil pinter geus loba dipaké dina pangawasan kaséhatan ti saprak taun 1990-an. Éléktroda, sénsor, jeung aktuator anu diintegrasikeun kana pakean bisa ngawas atawa ngabenerkeun kaayaan awak. Kalawan kamekaran élmu pangaweruh jeung téknologi anu gancang, aplikasi tékstil pinter dina widang pangawasan kaséhatan jadi leuwih jero.

Pangukuran éléktrokardiogram (EKG)

Éléktrokardiogram (EKG) ngukur aktivitas listrik otot jantung tina permukaan awak. Tim panalungtik anu dipingpin ku insinyur kimia sareng biomolekul Matteo Pasquali, PhD, ti laboratorium Brown School of Engineering Universitas Rice, parantos ngaput kaos oblong pamantau ELECTROcardiogram anu pinter nganggo serat nano karbon anyar anu tiasa dikumbah sareng tiasa dijahit.

Kaos oblong ieu diwangun ku éléktroda anu tiasa dijahit anu didamel tina serat biasa sareng serat nano karbon, sareng jalur transmisi sinyal. Serat éléktroda sareng transduser sinyal ieu lemes sapertos serat jahit biasa, tapi gaduh konduktivitas logam sareng impedansi anu handap. Serat nano karbon fléksibel sareng tiasa dianyam kana tékstil nganggo pola zig-zag anu manjang sareng kaos oblong tanpa pegat. Pola zig-zag tiasa disaluyukeun pikeun nyocogkeun kana rupa-rupa manjang kaos atanapi lawon anu sanés. Dina waktos anu sami, serat-serat éta tetep kontak sareng kulit pangguna ngalangkungan pakean anu pageuh, ngumpulkeun sinyal listrik tina awak pangguna sareng ngirimkeun data ka smartphone atanapi alat anu sanés. Numutkeun tés, kaos oblong anu cerdas ieu nyaman dianggo sareng bahkan rada langkung saé tibatan alat pamantau ekg médis komérsial di pasar dina hal akurasi, sareng kinerjana moal kapangaruhan saatos dikumbah mesin sacara berulang.

Pangukuran éléktromiogram (EMG)

Éléktromiografi (EMG) nyaéta ukuran aktivitas listrik anu lumangsung dina otot nalika siklus kontraksi sareng rélaksasi. Biasana aktivitas otot direkam ku tilu éléktroda anu dipasang langsung dina kulit. Para panalungtik ti Universitas Utah sareng Universitas Nasional Kyungsang di Koréa Kidul parantos ngembangkeun sénsor bioéléktrik anu murah sareng gampang dioperasikeun anu tiasa ngukur sinyal EMG anu dihasilkeun nalika otot kontraksi. Sinyal EMG tiasa dianggo pikeun nalungtik kacapean otot sareng pamulihan sareng salajengna nyayogikeun inpormasi pikeun diagnosis sareng pengobatan panyakit neuromuskular. Biosensor dumasar kana tékstil éléktronik tiasa ditutupan ku daérah éléktroda awak anu lega pikeun kéngingkeun pangukuran anu langkung akurat. Mimitina, para panalungtik nyitak pasta pérak langsung kana poliésterCampuran katun ngaliwatan sablon datar. Pérak ngalirkeun listrik, jantenkeun bahan anu saé pikeun ngawaskeun sinyal listrik. Nanging, éta toksik sareng tiasa nyababkeun iritasi kulit saatos paparan anu berkepanjangan. Janten, pikeun ngamangpaatkeun sipat-sipat pérak anu mangpaat sareng ngabéréskeun masalah anu ditimbulkeun, para panaliti neundeun lapisan nanopartikel emas (Au NP) dina lambaran pérak, ngalapis partikel pérak sareng nyegah aranjeunna némpél kulit, ngahasilkeun detektor anu tiasa ngalirkeun listrik tanpa ngairitasi kulit. Ékspérimén nunjukkeun yén biosensor Au/Ag gaduh résistansi cuci anu saé.

Pangukuran éléktroénséfalogram (EEG)

Éléktroénsefalografi (EEG) ngarékam bédana tegangan antara bagian kulit sirah anu béda-béda anu disababkeun ku struktur otak anu béda-béda, kalayan unggal saluran disambungkeun ka dua éléktroda. Éléktroda EEG tiasa didamel tina pelat logam leutik anu dipasangkeun kana kulit sirah nganggo gél éléktroda konduktif. Éta tiasa didamel tina rupa-rupa bahan, kalebet timah (Sn), pérak/Pérak klorida (Ag/AgCl), emas (Au), sareng platina (Pt). Éléktroénsefalografi kulit sirah ayeuna rutin dilakukeun nganggo sistem Internasional 10-20, anu diwangun ku 19 éléktroda rékaman sareng 2 éléktroda rujukan. Iwal titik awal, anu 10% jauhna, sésana 20%. Salaku tambahan, numutkeun kabutuhan posisi pangawasan panyakit anu béda-béda, dumasar kana sistem 10-20, sistem 10-10 tiasa didapet ku cara manjangkeun éléktroda dina 10% tina posisi. Éléktroda ieu biasana dipasangkeun kana topi anu didamel tina lawon elastis pikeun mastikeun konfigurasi anu leres.

Sistem 10-20 internasional

Sistem 10-10 internasional

Jas Neuronaute BioSerenity -- anu ngawengku kaos pinter sareng topi pinter -- dilengkepan biosensor biometrik anu ngawaskeun eeg, gerakan panon, aktivitas otot, denyut jantung, laju pernapasan, suhu awak sareng aktivitas anu nganggo. Data éta tiasa disinkronkeun kana aplikasi sélulér via Bluetooth, anu tujuanana pikeun ngabantosan diagnosa sareng ngawas pasien epilepsi di bumi sareng milarian naon anu nyababkeun kejang.

Parameter awak anu sanés

(1) Sénsor késang/kalembaban

Cairan awak sapertos késang, cikiih atanapi cimata tiasa masihan inpormasi ngeunaan kaséhatan pasien, janten éta tiasa dikumpulkeun sareng dianalisis pikeun diagnosis médis. Tim di Universitas Roma II di Italia parantos ngembangkeun alat kulit nirkabel sareng fléksibel pikeun ngawaskeun tingkat pH dina késang. Alat ieu ngahijikeun sénsor poténsial anu dicitak layar datar, sirkuit terpadu sareng anteneu dina bahan polimida (Kapton). Pilem iridium dioksida diéléktrodéposisi dina éléktroda kerja grafit salaku lapisan sensor pH, sareng papan sirkuit terpadu tiasa ngumpulkeun sareng nyimpen data. Parantos kabuktosan yén alat kulit terpadu tiasa ngawaskeun nilai pH késang sacara real time nalika lumpat, anu saluyu sareng data tés méter pH.

(2) Sénsor suhu

Indéks suhu awak sakapeung tiasa nyegah kamajuan panyakit. Dina 28 Désémber 2021, THE Journal of the American Medical Association (JAMA) medalkeun statistik panganyarna ngeunaan insiden sareng pangobatan diabetes di Cina ti taun 2013 dugi ka 2018. Numutkeun survéy, prévalénsi diabetes di kalangan déwasa Cina naék ti 10.9 persén dina taun 2013 janten 12.4 persén dina taun 2018; Prévalénsi pradiabetes ningkat ti 36% dina taun 2013 janten 38% dina taun 2018. Sakitar 25% jalmi anu ngagaduhan diabetes bakal ngalaman borok suku diabetik (DFU) salami hirupna. Borok suku diabetik mangrupikeun komplikasi kronis diabetes anu umum, kalayan tingkat cacad sareng mortalitas anu luhur. Pencegahan sareng pangobatan anu dini sareng leres tiasa nyalametkeun 45% ~ 85% pasien tina amputasi. Penilaian suhu kulit parantos dipidangkeun pikeun ngirangan résiko borok suku dina manusa.

Siren Care, perusahaan pangawas kaséhatan diabetes, parantos ngaluncurkeun kaos kaki pinter(Benang urang 3075 acy/2070 benang poliéster bisa dipaké pikeun nyieun kaos kaki) anu nganggo sénsor suhu pikeun terus-terusan ngawas genep lokasi konci suku penderita diabetes pikeun nangtukeun naha aya peradangan dina suku éta, sareng algoritma pikeun ngawas bacaan suhu sareng ngahasilkeun alarm pikeun ngawas kaayaan éta.

Daérah anu ditandaan ku bunderan A ngandung batré, unit mikrokontroler, sareng chip Bluetooth; B Sénsor dampal suku disebarkeun di ramo suku (sénsor 1), titik metatarsal (sénsor 2-4), tengah suku (sénsor 5) sareng keuneung (sénsor 6).

Gerakan spontan sareng sukarela dina orok

Para élmuwan di Universitas Helsinki parantos ngembangkeun jumpsuit orok pinter anu sacara akurat ngukur gerakan spontan sareng sukarela dina orok salami tujuh bulan, sahingga ngagambarkeun integritas perkembangan jaringan otak orok. Jumpsuit pinter ieu ngahijikeun sababaraha sénsor pikeun ngumpulkeun data akselerometer sareng giroskop sélulér nalika orok gerak, teras sacara manual ngaanotasi postur sareng pola gerakan orok dumasar kana rékaman vidéo nganggo skéma anotasi énggal anu dirancang khusus pikeun meunteun pola gerakan sakabéhna tina kelompok umur anu dipasihkeun. Pamungkas, algoritma pembelajaran mesin dumasar kana jaringan Saraf konvolusional jero (CNN) dilatih pikeun sacara otomatis ngawas kategori postur sareng gerakan nganggo data.

(a) Sénsor gerak disimpen dina opat tungtung proksimal jumpsuit pinter; (b) Setélan Anotasi nampilkeun data vidéo sareng gerak anu disinkronkeun

(Sumber: Akun Resmi Textile Herald)