ჭკვიანი ტექსტილი ჯანმრთელობის მონიტორინგში ფართოდ გამოიყენება 1990-იანი წლებიდან. ტანსაცმელში ინტეგრირებული ელექტროდებით, სენსორებითა და აქტივატორებით შესაძლებელია სხეულის მდგომარეობის მონიტორინგი ან გამოსწორება. მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სწრაფი განვითარების კვალდაკვალ, ინტელექტუალური ტექსტილის გამოყენება ჯანმრთელობის მონიტორინგის სფეროში უფრო სიღრმისეული გახდა.

ელექტროკარდიოგრამის (ეკგ) გაზომვა

ელექტროკარდიოგრამა (ეკგ) გულის კუნთის ელექტრულ აქტივობას სხეულის ზედაპირიდან ზომავს. რაისის უნივერსიტეტის ბრაუნის საინჟინრო სკოლის ლაბორატორიის ქიმიური და ბიომოლეკულური ინჟინრის, ფილოსოფიის დოქტორის, მატეო პასკუალის ხელმძღვანელობით მკვლევართა ჯგუფმა ახალი, გასარეცხი, შესაკერი, მთლიანად ნახშირბადის ნანოფიბრების გამოყენებით ჭკვიანი ელექტროკარდიოგრამის მონიტორინგის მაისური შეკერა.

მაისური შედგება ჩვეულებრივი ბოჭკოებისა და ნახშირბადის ნანობოჭკებისგან დამზადებული საკერავი ელექტროდებისგან და სიგნალის გადაცემის ხაზისგან. ეს ელექტროდის ბოჭკოები და სიგნალის გადამყვანები ისეთივე რბილია, როგორც ჩვეულებრივი საკერავი ბოჭკოები, მაგრამ აქვთ მეტალის გამტარობა და დაბალი წინაღობა. ნახშირბადის ნანობოჭკოვანი ქსოვილები მოქნილია და ტექსტილში მისი ქსოვა შესაძლებელია ზიგზაგისებური ნიმუშის გამოყენებით, რომელიც მაისურთან ერთად იჭიმება გაწყვეტის გარეშე. ზიგზაგისებური ნიმუშის რეგულირება შესაძლებელია მაისურების ან სხვა ქსოვილების სხვადასხვა მონაკვეთის შესაბამისად. ამავდროულად, ბოჭკოები მჭიდროდ მორგებული ტანსაცმლის მეშვეობით მუდმივ კონტაქტშია მომხმარებლის კანთან, აგროვებენ ელექტრულ სიგნალებს მომხმარებლის სხეულიდან და გადასცემენ მონაცემებს სმარტფონს ან სხვა მოწყობილობას. ტესტის თანახმად, ინტელექტუალური ეკგ მონიტორინგის მაისური კომფორტულია სატარებლად და სიზუსტის თვალსაზრისით ოდნავ უკეთესია, ვიდრე ბაზარზე არსებული კომერციული სამედიცინო ეკგ მონიტორინგის მოწყობილობები, ხოლო მისი მუშაობა არ შეიცვლება სარეცხი მანქანით განმეორებითი რეცხვის შემდეგ.

ელექტრომიოგრამის (EMG) გაზომვა

ელექტრომიოგრაფია (EMG) კუნთში შეკუმშვისა და მოდუნების ციკლის დროს მიმდინარე ელექტრული აქტივობის საზომია. როგორც წესი, კუნთების აქტივობა აღირიცხება კანზე პირდაპირ მოთავსებული სამი ელექტროდით. იუტას უნივერსიტეტისა და სამხრეთ კორეის კიუნგსანგის ეროვნული უნივერსიტეტის მკვლევარებმა შეიმუშავეს დაბალი ღირებულების, მარტივად გამოსაყენებელი ბიოელექტრული სენსორი, რომელსაც შეუძლია კუნთების შეკუმშვის დროს გენერირებული EMG სიგნალების გაზომვა. EMG სიგნალების გამოყენება შესაძლებელია კუნთების დაღლილობისა და აღდგენის შესასწავლად და ნეიროკუნთოვანი დაავადებების დიაგნოსტიკისა და მკურნალობის შესახებ დამატებითი ინფორმაციის მოსაწოდებლად. ელექტრონულ ტექსტილზე დაფუძნებული ბიოსენსორები შეიძლება დაიფაროს სხეულის ელექტროდების დიდი ფართობით უფრო ზუსტი გაზომვების მისაღებად. თავდაპირველად, მკვლევარებმა ვერცხლის პასტა პირდაპირ კანზე დაბეჭდეს. პოლიესტერი/ბამბის ნაზავი ბრტყელტრაფონიური ბეჭდვის გზით. ვერცხლი ელექტროენერგიას ატარებს, რაც მას ელექტრო სიგნალების მონიტორინგისთვის კარგ მასალად აქცევს. თუმცა, ის ტოქსიკურია და ხანგრძლივი ზემოქმედების შემდეგ შეიძლება კანის გაღიზიანება გამოიწვიოს. ამიტომ, ვერცხლის სასარგებლო თვისებების გამოსაყენებლად და მის მიერ წარმოქმნილი პრობლემების გადასაჭრელად, მკვლევარებმა ვერცხლის ფურცელზე ოქროს ნანონაწილაკების (Au NPs) ფენა დაადეს, რამაც ვერცხლის ნაწილაკები დაფარა და კანთან შეხება არ მისცა, რის შედეგადაც შეიქმნა დეტექტორი, რომელსაც შეუძლია ელექტროენერგიის გატარება კანის გაღიზიანების გარეშე. ექსპერიმენტები აჩვენებს, რომ Au/Ag ბიოსენსორს კარგი რეცხვისადმი მდგრადობა აქვს.

ელექტროენცეფალოგრამის (EEG) გაზომვა

ელექტროენცეფალოგრაფია (EEG) აღრიცხავს თავის კანის სხვადასხვა ნაწილს შორის ძაბვის სხვაობას, რომელიც გამოწვეულია ტვინის სხვადასხვა სტრუქტურით, თითოეული არხი კი ორ ელექტროდთან არის დაკავშირებული. EEG ელექტროდების დამზადება შესაძლებელია პატარა ლითონის ფირფიტისგან, რომელიც თავის კანზე მიმაგრებულია გამტარი ელექტროდის გელის გამოყენებით. მათი დამზადება შესაძლებელია სხვადასხვა მასალისგან, მათ შორის კალის (Sn), ვერცხლის/ვერცხლის ქლორიდის (Ag/AgCl), ოქროსგან (Au) და პლატინის (Pt). თავის კანის ელექტროენცეფალოგრაფია ამჟამად რუტინულად ტარდება საერთაშორისო 10-20 სისტემის გამოყენებით, რომელიც შედგება 19 ჩამწერი ელექტროდისა და 2 საცნობარო ელექტროდისგან. საწყისი წერტილის გარდა, რომელიც 10%-ით არის დაშორებული, დანარჩენი 20%-ია. გარდა ამისა, დაავადების მონიტორინგის სხვადასხვა პოზიციის საჭიროებების შესაბამისად, 10-20 სისტემის საფუძველზე, 10-10 სისტემის მიღება შესაძლებელია ელექტროდის პოზიციის 10%-ზე გაწელვით. ეს ელექტროდები, როგორც წესი, მიმაგრებულია ელასტიური ქსოვილისგან დამზადებულ ქუდებზე, რათა უზრუნველყოფილი იყოს სათანადო კონფიგურაცია.

საერთაშორისო 10-20 სისტემა

საერთაშორისო 10-10 სისტემა

BioSerenity-ის Neuronaute კოსტუმი, რომელიც მოიცავს ჭკვიან პერანგს და ჭკვიან ქუდს, აღჭურვილია ბიომეტრიული ბიოსენსორებით, რომლებიც აკონტროლებენ მომხმარებლის ელექტროენცეფალოგრამას, თვალის მოძრაობას, კუნთების აქტივობას, გულისცემას, სუნთქვის სიხშირეს, სხეულის ტემპერატურასა და აქტივობას. მონაცემების სინქრონიზაცია შესაძლებელია მობილურ აპლიკაციასთან Bluetooth-ის საშუალებით, რომლის მიზანია ეპილეფსიით დაავადებული პაციენტების დიაგნოსტიკასა და მონიტორინგში დახმარება სახლში, ასევე კრუნჩხვების გამომწვევი მიზეზების გარკვევაში.

სხეულის სხვა პარამეტრები

(1) ოფლის/ტენიანობის სენსორი

სხეულის სითხეები, როგორიცაა ოფლი, შარდი ან ცრემლები, შეიძლება იძლეოდეს პაციენტის ჯანმრთელობის შესახებ ინფორმაციას, ამიტომ მათი შეგროვება და ანალიზი შესაძლებელია სამედიცინო დიაგნოზისთვის. იტალიაში, რომის II უნივერსიტეტის გუნდმა შეიმუშავა უსადენო, მოქნილი კანის მოწყობილობა ოფლში pH დონის მონიტორინგისთვის. მოწყობილობა აერთიანებს ბრტყელეკრანიან დაბეჭდილ პოტენციურ სენსორს, ინტეგრირებულ წრედს და ანტენას პოლიიმიდის (კაპტონის) მასალაზე. ირიდიუმის დიოქსიდის აპკი ელექტროდირებით არის დატანილი გრაფიტის სამუშაო ელექტროდზე, როგორც pH-ის სენსორული ფენა, ხოლო ინტეგრირებული მიკროსქემის დაფას შეუძლია მონაცემების შეგროვება და შენახვა. დადასტურდა, რომ ინტეგრირებული კანის მოწყობილობას შეუძლია ოფლის pH-ის მნიშვნელობის რეალურ დროში მონიტორინგი სირბილის დროს, რაც შეესაბამება pH მრიცხველის ტესტის მონაცემებს.

(2) ტემპერატურის სენსორი

სხეულის ტემპერატურის ინდექსს ზოგჯერ შეუძლია დაავადების პროგრესირების თავიდან აცილება. 28 წლის 2021 დეკემბერს, ამერიკის სამედიცინო ასოციაციის ჟურნალმა (JAMA) გამოაქვეყნა უახლესი სტატისტიკა ჩინეთში დიაბეტის შემთხვევებისა და მკურნალობის შესახებ 2013 წლიდან 2018 წლამდე. კვლევის თანახმად, ჩინელ ზრდასრულ მოსახლეობაში დიაბეტის გავრცელება 10.9 წლის 2013 პროცენტიდან 12.4 წლის 2018 პროცენტამდე გაიზარდა; პრედიაბეტის გავრცელება 36 წლის 2013%-დან 38 წლის 2018%-მდე გაიზარდა. დიაბეტით დაავადებულთა დაახლოებით 25%-ს სიცოცხლის განმავლობაში განუვითარდება დიაბეტური ტერფის წყლული (DFU). დიაბეტური ტერფის წყლული დიაბეტის გავრცელებული ქრონიკული გართულებაა, რომელიც ხასიათდება ინვალიდობისა და სიკვდილიანობის მაღალი მაჩვენებლით. ადრეულმა და სწორმა პრევენციამ და მკურნალობამ პაციენტების 45%-85% ამპუტაციისგან შეიძლება დაიცვას. კანის ტემპერატურის შეფასებამ აჩვენა, რომ ადამიანებში ტერფის წყლულების რისკს ამცირებს.

დიაბეტის მონიტორინგის კომპანია Siren Care-მა ჭკვიანი წინდა გამოუშვა.(ჩვენი ძაფი 3075 ასი/2070 პოლიესტერის ნართი შეიძლება გამოყენებულ იქნას წინდების გასაკეთებლად) რომელიც იყენებს ტემპერატურის სენსორს დიაბეტით დაავადებული პაციენტის ტერფის ექვსი ძირითადი ადგილმდებარეობის უწყვეტი მონიტორინგისთვის, რათა დადგინდეს, არის თუ არა ტერფში ანთება და ალგორითმს ტემპერატურის ჩვენების მონიტორინგისთვის და მდგომარეობის მონიტორინგისთვის განგაშის გენერირებისთვის.

წრე A-თი მონიშნული არე შეიცავს ბატარეას, მიკროკონტროლერის ბლოკს და Bluetooth ჩიპს; B ტერფის ტერფის სენსორები განლაგებულია თითზე (სენსორი 1), მეტატარსალურ წერტილში (სენსორი 2-4), ტერფის შუა ნაწილში (სენსორი 5) და ქუსლზე (სენსორი 6).

სპონტანური და ნებაყოფლობითი მოძრაობები ჩვილებში

ჰელსინკის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შეიმუშავეს ჭკვიანი საბავშვო კომბინიზონი, რომელიც ზუსტად ზომავს შვიდი თვის ასაკის ჩვილების სპონტანურ და ნებაყოფლობით მოძრაობებს, რითაც ასახავს ბავშვის ტვინის ქსელის განვითარების მთლიანობას. ჭკვიანი კომბინიზონი აერთიანებს მრავალ სენსორს, რათა შეაგროვოს მობილური აქსელერომეტრისა და გიროსკოპის მონაცემები ბავშვის მოძრაობისას და შემდეგ ხელით აკომენტარებს ბავშვის პოზას და მოძრაობის ნიმუშებს ვიდეოჩანაწერების საფუძველზე, ახალი ანოტაციის სქემის გამოყენებით, რომელიც სპეციალურად შექმნილია მოცემული ასაკობრივი ჯგუფის მოძრაობის საერთო ნიმუშების შესაფასებლად. და ბოლოს, ღრმა კონვოლუციურ ნერვულ ქსელზე (CNN) დაფუძნებული მანქანური სწავლების ალგორითმი გაწვრთნილია მონაცემების გამოყენებით პოზისა და მოძრაობის კატეგორიების ავტომატურად მონიტორინგისთვის.

(ა) მოძრაობის სენსორები განთავსებულია ჭკვიანი კომბინიზონის ოთხ პროქსიმალურ ბოლოში; (ბ) ანოტაციის პარამეტრები აჩვენებს სინქრონიზებულ ვიდეოს და მოძრაობის მონაცემებს

(წყარო: Official Account of Textile Herald)