壓力性損傷是指由于長時(shí)間壓迫骨突起而對皮膚或下層組織造成的局部損傷，并因皮膚溫度和水合作用水平升高而惡化。這些壓力性損傷通常發(fā)生在行動(dòng)不便、長期坐輪椅和臥床的患者中。

因此，需要為患者或醫(yī)護(hù)人員提供技術(shù)支持，以持續(xù)測量患者關(guān)鍵位置的壓力，并在需要重新移動(dòng)位置時(shí)發(fā)出警報(bào)。

此外，持續(xù)測量皮膚溫度和水合作用水平也對防止壓力性損傷至關(guān)重要。然而，這些損傷的早期診斷和預(yù)防仍然具有挑戰(zhàn)性。

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近期，有研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合提出一種無電池、無線多模態(tài)傳感器和可移動(dòng)傳感系統(tǒng)，可粘貼在受試者皮膚上，用于持續(xù)監(jiān)測其在輪椅上移動(dòng)或靜止時(shí)的皮膚界面壓力、溫度和水合作用。

粘附在多個(gè)關(guān)鍵位置的壓力、溫度和皮膚電反應(yīng)（GSR）傳感器為患者提供了一種準(zhǔn)確、定量的監(jiān)測方法，可有效防止長時(shí)間坐輪椅造成的壓力性損傷。

無電池、無線、可貼膚的傳感平臺和可移動(dòng)系統(tǒng)

該傳感平臺設(shè)計(jì)包括一個(gè)采用納米級封裝以提高靈敏度的裂紋激活（crack-activated）壓力傳感器，一個(gè)用于測量皮膚溫度的溫度傳感器，以及一個(gè)用于測量皮膚水合作用水平的皮膚電反應(yīng)傳感器。

與輪椅集成的可移動(dòng)傳感系統(tǒng)由主天線、多路復(fù)用器、近場通信（NFC）閱讀器、便攜式電池和便攜式設(shè)備（筆記本電腦和智能手機(jī)）組成，用于在靜止或移動(dòng)時(shí)為受試者身上的傳感器提供電力輸送和數(shù)據(jù)通信。

該可移動(dòng)系統(tǒng)能夠與安裝在輪椅使用者皮膚界面上的多個(gè)無線設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和能量收集，可覆蓋全身。

在坐姿引起的壓力低于100 kPa時(shí)，該壓力傳感器表現(xiàn)出更高的靈敏度、魯棒性，同時(shí)對彎曲和剪切力不敏感。

此外，它不僅具有較高的電阻變化（Δ R/R0= 2.5% @ 100 kPa），而且具有與傳統(tǒng)金膜相似的高線性度、低滯后和長期穩(wěn)定性。

無電池、無線多模態(tài)傳感器的性能特點(diǎn)

該可移動(dòng)傳感系統(tǒng)與四個(gè)多路復(fù)用天線相結(jié)合，通過安裝在輪椅使用者關(guān)鍵位置的多個(gè)傳感器，能夠在受試者固定或運(yùn)動(dòng)中準(zhǔn)確、可重復(fù)和持續(xù)地測量壓力、溫度和水合作用水平。

研究人員通過研究證明了該傳感系統(tǒng)的性能，并通過數(shù)值模擬進(jìn)行了驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)評估項(xiàng)目包括：使用可移動(dòng)傳感系統(tǒng)測量最大操作距離、運(yùn)行時(shí)間和室外人行道的信號監(jiān)控，針對輪椅上的脊髓損傷（SCI）患者進(jìn)行臨床試驗(yàn)，以及為減輕壓力采取的體重轉(zhuǎn)移行為。

實(shí)驗(yàn)證明了該無電池、無線傳感器和可移動(dòng)系統(tǒng)的可行性與穩(wěn)定性。

持續(xù)測量脊髓損傷住院截癱患者的壓力、溫度和水合作用

持續(xù)測量定期來醫(yī)院門診治療的脊髓損傷截癱患者的壓力、溫度和水合作用

總而言之，這項(xiàng)研究提出的多模態(tài)傳感平臺和可移動(dòng)傳感系統(tǒng)，可以有效幫助脊髓損傷患者以及因事故或手術(shù)導(dǎo)致身體特定位置急性活動(dòng)減少的輪椅患者預(yù)防由于長期坐著造成的壓力性損傷。

通過在感興趣位置部署越來越多的傳感器，所收集的數(shù)據(jù)能夠提供患者關(guān)鍵皮膚位置的時(shí)空壓力、溫度和水合分布的醫(yī)學(xué)信息。

通過增加額外的傳感器，包括在無電池?zé)o線傳感平臺中測量剪切力或皮膚紅斑的傳感器，還有助于增強(qiáng)研究者對皮膚損傷機(jī)制的理解。

作為一種開創(chuàng)性的方法，這項(xiàng)研究為開發(fā)預(yù)防坐姿引起的壓力性損傷的傳感器和系統(tǒng)提供了新的思路。

審核編輯：劉清