Verhindern von Verletzungen durch Smart Textiles
Verhindern von Verletzungen durch Smart Textiles
Anonim

Es ist ein Trend, der mit sensorbestückten Socken für Menschen mit Diabetes begann, insbesondere für solche mit Nervenschäden. Dieser Schaden macht sie anfälliger für Fußgeschwüre, die zu Amputationen führen können.

Jetzt wird die intelligente Technologie, die in diese Socken eingewebt ist, in anderen Designs getestet, um Verletzungen zu vermeiden: für Rollstuhlfahrer, für Parkinson-Kranke, sogar für Läufer, um Fuß-, Knie- und Rückenverletzungen zu vermeiden.

Die Technologie nennt sich „Smart Textiles“, bei der Sensoren in das Gewebe des Gewebes eingebracht werden. Menschen mit Diabetes verwenden sie, um Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen zu erkennen. Die Sensoren übermitteln die biometrischen Daten über eine App an Ärzte, sodass das Problem behoben werden kann, bevor der Patient es bemerkt.

Der Einsatz von Smart Textiles zum Schutz verletzungsanfälliger Menschen ist Teil der menschlichen Erweiterung des Internets der Dinge. So wie Ihr Auto, Ihre Haushaltsgeräte und andere Geräte zunehmend vernetzt sind, entwickelt sich das „Internet of Me“, um Ihren Körper durch das Sammeln und Analysieren Ihrer persönlichen Gesundheitsdaten in Schuss zu halten.

Warum Menschen mit Diabetes

Indem es eine Rolle bei der Früherkennung spielt, hilft dieses scheinbar gewöhnliche Kleidungsstück, die verheerendsten Folgen von Nervenschäden zu verhindern. Weltweit sind die Füße und unteren Gliedmaßen von 40 bis 60 Millionen Menschen mit Diabetes von Nervenschäden betroffen. Bekannt als periphere Neuropathie, kann sie zu Fußgeschwüren führen, der zugrunde liegenden Ursache von mehr als 80 % der Amputationen der unteren Extremitäten.

Die Erkrankung führt dazu, dass die Patienten das Gefühl in den Füßen verlieren. Daher bemerken sie möglicherweise nicht, dass ihre Füße heiß werden oder schwitzen, was das Risiko von Blasen erhöht. Wenn der Empfindungsverlust schwerwiegend ist, spüren sie die Blase möglicherweise nicht und behandeln sie daher möglicherweise nicht. Gleichzeitig kann ihre Diabetes-bedingte schlechte Durchblutung den Heilungsprozess blockieren oder zum Erliegen bringen, was zu Geschwüren führt. Die Wundversorgung, die nicht immer erfolgreich ist, kann viele Monate dauern, was das Risiko einer Eskalation der Infektion erhöht. Ist dies der Fall, kann es zu einer Amputation kommen.

In den letzten zwei Jahrzehnten haben Verbesserungen in der Präventivmedizin die Notwendigkeit von Operationen reduziert und die Operationsrate halbiert. Smart Textiles könnte die Zahl der Amputationen weiter reduzieren.

Jeder Fortschritt in der Behandlung dieser Krankheit ist zweifellos ein willkommenes Ereignis. Die Diabetesraten sind bemerkenswert: Die International Diabetes Federation prognostiziert, dass, während heute 463 Millionen Erwachsene im Alter von 20 bis 79 Jahren damit leben, diese Zahl bis 2045 auf 700 Millionen steigen könnte.

Prototypen

Sensorfunktionen haben weltweit Start-up-Unternehmen ausgelöst. Sie befinden sich in verschiedenen Stadien der Kommerzialisierung der Technologie. Als Medizinprodukte eingestuft, müssen Smart Socks die gesetzlichen Vorschriften der Länder erfüllen, in denen sie zum Verkauf zugelassen sind. Patienten erhalten sie durch Rezepte, die regelmäßig erneuert werden müssen.

In den USA zum Beispiel müssen Smart Socks von der Food and Drug Administration zugelassen werden, dann qualifizieren sie sich für den Versicherungsschutz im Rahmen von Medicare. Eine bereits zugelassene und auf dem Markt befindliche Marke wird von Siren Care hergestellt. In einer Studie aus dem Jahr 2018 fanden Wissenschaftler und Unternehmensforscher heraus, dass sich „die kontinuierliche Temperaturüberwachung als vielversprechendes Instrument erwiesen hat, das als Frühwarnsystem für die Behandlung von Fußgeschwüren dienen könnte“. (Siren Care lehnte es ab, für diesen Artikel interviewt zu werden.)

Die Heimtücke des Diabetes umfasst das Fehlen von Symptomen für einige Jahre vor der eigentlichen Diagnose. Die IDF schätzt, dass im Jahr 2019 einer von zwei Menschen mit Diabetes – 232 Millionen weltweit – nicht diagnostiziert wurde.

Vor einigen Jahren war Trevor Schofield einer der unerkannten. Der Ingenieur mit einem Hintergrund in Textilmaschinen arbeitete 2012 in China, als er ein Fußgeschwür entwickelte, das sich trotz Behandlung mit Antibiotika verschlimmerte. Seine Krankheit eskalierte zu einer systemischen Sepsis. Er kehrte nach Belfast zurück, wo er CEO des Start-ups Bioflex Yarns Ltd. ist. Bei der Diagnose Typ-2-Diabetes musste er unterhalb des Knies amputiert werden.

Drei Jahre später, als er am überlebenden Fuß Blasen und Geschwüre entwickelte, gründete er Bioflex, um seine eigene Version von Smart Socks zu entwickeln.

Die Sensoria-Geschichte

Heute, mit der etablierten Smart-Textil-Fähigkeit, kann „so ziemlich jedes Kleidungsstück und jedes vorstellbare Schuhwerk, sogar Accessoires“, mit Sensoren ausgestattet werden, sagte Davide Vigano, Mitbegründer und CEO von Sensoria. Das Unternehmen arbeitet mit dem Rancho Los Amigos National Rehabilitation Center zusammen, um „ein intelligentes Kissen zu entwickeln, um das Risiko von Geschwüren für Rollstuhlfahrer zu verringern“, sagte er in einem Interview mit Medical Daily. Die Kissen haben eine Einlage zur Aufnahme der textilen Drucksensoren.

Die Produktlinie von Sensoria umfasst Socken mit Drucksensoren, die den Aufprall und die Landetechnik des Fußes überwachen. Die von den Sensoren generierten Informationen helfen dem Läufer, Verletzungen zu vermeiden und wissen so, welche Schuhtypen ihm den besten Schutz für seinen Laufstil bieten. Sensoria arbeitet auch mit der Cleveland Clinic an „einer Knieorthese, die Reha-Patienten aus der Ferne sammelt und überwacht“. Diese Idee sei bei einer Pandemie besonders zeitgemäß, stellte Herr Vigano fest, da die Behandlung von Patienten der körperlichen Rehabilitation außerhalb einer medizinischen Einrichtung, insbesondere von Patienten mit Begleiterkrankungen, ein primäres Ziel ist.

Das Unternehmen beabsichtigt auch, mithilfe von textilgenerierten Daten Menschen mit Parkinson zu helfen, Stürze zu vermeiden. Die Sensoren weisen sie auf Probleme mit ihrem Gang oder Gleichgewicht hin. Es arbeitet mit der Michael J. Fox Foundation daran, die Socken für diese Anwendung anzupassen.

Sensoren können auch die diagnostische Genauigkeit fördern. „Zum ersten Mal können wir die quantifizierten Daten kombinieren und haben eine viel aussagekräftigere Interaktion zwischen Patient und Arzt“, sagte Vigano. Mediziner können sensorgenerierte und selbstberichtete Informationen vergleichen, um ein umfassenderes Bild vom Zustand der Patienten zu erhalten.

Die Innovation endet nicht bei Sensoren, sagte Alison Gault, Senior Lecturer in Fashion and Knit Textile Art, Design and Fashion an der Belfast School of Art der Ulster University, die mit Bioflex in der Forschung zusammenarbeitet. Nanotechnologie, sagte sie in einem Interview mit Medical Daily, könnte es ermöglichen, dass die Fasern intelligent werden.

Frau Gault und Bioflex haben ein Patent für ein Verbundgewebe eingereicht. Das Gewebe wurde entwickelt, um mit oder ohne Sensoren zu arbeiten, und es wird erwartet, dass es eine Vielzahl von medizinischen Anwendungen hat.

Das Fazit hier: Im Moment sind es Menschen mit Diabetes, die feststellen, dass sie von dieser Technologie zur Verletzungsprävention profitieren, während ihre medizinischen Teams feststellen, dass sie eine weitere Ressource haben, um ihren Patienten zu helfen. Auf der anderen Seite könnten andere Verbraucher, andere medizinische Teams die gleichen Dinge finden.

Randy B. Hecht schreibt über medizinische und andere aufkommende Technologien und Materialwissenschaften.

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