Colchones inteligentes y sensores para proteger la piel más delicada

Las personas que no pueden cambiar de posición de forma independiente, como los recién nacidos, los pacientes enfermos y hospitalizados, tarde o temprano tienden a desarrollar Lesiones en la piel causadas por la presión. prolongada sobre la piel.

Sólo en Suiza se gastan cada año unos 300 millones de francos en el tratamiento de escaras – un problema que puede provocar un empeoramiento general del estado de salud y que hasta hace poco parecía insuperable.

Sin embargo, a los científicos de la EMPA se les ocurrió una idea. dos soluciones brillantes que nos permitirá abordar el problema de las lesiones por presión de una manera decididamente inteligente: mientras que en el laboratorio de Membranas y Tejidos Biomiméticos de San Gallo estamos trabajando en un colchón especial para recién nacidosEl proyecto ProTex reúne a investigadores de EMPA, la Universidad de Berna, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Suiza Oriental y Bischoff Textil AG en St. Gallen en el desarrollo de un Sensores textiles “inteligentes” lo que ayudará a las personas encamadas previniendo la aparición de llagas por presión.

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El camino hacia la prevención pasa por la ciencia

cuando el nuestro piel Si se somete a una presión excesiva durante un largo periodo de tiempo, acaba estropeándose. ¿Qué resultados son? lesiones de la piel conocidas como escaras, un problema que afecta principalmente a personas que no pueden cambiar de posición de forma independiente.

Las poblaciones de alto riesgo, en este contexto, son principalmente personas en sillas de ruedas, ancianos y algunos pacientes hospitalizados, incluidos recién nacidos en unidades de cuidados intensivos.

El tratamiento de estas lesiones es complejo y bastante caro. “también puedes"Él dice Simón Annaheim, investigador de EMPA en el Laboratorio de Textiles y Membranas Biomiméticas de St. Gallen, “Las enfermedades existentes pueden verse agravadas por estas lesiones por presión.“. El camino más sensato a seguir, según el joven estudioso, sería el de Evite la formación de este tipo de heridas desde el principio..

El proyecto en el que trabaja el investigador de la EMPA se centra en particular en necesidades de los recién nacidos. Las características de la piel, de hecho, son completamente diferentes de una edad a otra: si para los adultos los principales factores de riesgo son la fricción de la piel sobre la superficie y la falta de transpirabilidad de los tejidos, en el caso de los recién nacidos los problemas son de un tipo completamente diferente.

Según Simon Annaheim, los colchones convencionales no son adecuados para bebés que no pueden moverse de forma independiente. Por lo tanto, su equipo está trabajando con investigadores del Politécnico de Zúrich, Dell 'Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich (ZHAW) y elHospital Infantil Universitario de Zúrich para encontrar una superficie de descanso óptima para la delicada piel de los recién nacidos.

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Un colchón especial para la piel de los recién nacidos

Desarrollar un colchón capaz de adaptarse a necesidades individuales de los recién nacidos hospitalizados, los investigadores comenzaron por determinar las condiciones de presión en diversas regiones del cuerpo de niños muy pequeños: “Nuestros sensores de presión mostraron que la cabeza, los hombros y la parte inferior de la columna son las zonas con mayor riesgo de sufrir escaras“, vuelve a explicar Annaheim.

Partiendo de esta suposición, los investigadores desarrollaron un colchón de aire especial compuesto de tres cuartos que, con la ayuda de sensores de presión y un microprocesador, se puede inflar con precisión mediante una bomba electrónica, minimizando la presión ejercida en diferentes zonas del cuerpo.

Gracias a un proceso láser infrarrojo desarrollado en EMPA, fue posible producir el colchón utilizando un membrana polimérica flexible y multicapa, suave con la piel y libre de costuras irritantes.

Después del desarrollo en el laboratorio, pasamos a la práctica. Y el resultado de las pruebas fue más que prometedor: en comparación con un colchón de espuma, el prototipo redujo la presión sobre las partes vulnerables del cuerpo. hasta el 40 por ciento. Sólo queda ampliar el alcance del estudio: pronto comenzará una investigación más amplia en el Departamento de Medicina de Cuidados Intensivos y Neonatología del Hospital Infantil Universitario de Zurich.

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Sensores inteligentes para prevenir escaras

El segundo proyecto en preparación en EMPA se centra en las necesidades de los adultos, partiendo de un concepto muy básico: la clave es convertir factores de riesgo de las alteraciones de la presión arterial en señales de alarma útiles para los operadores.

Cuando se permanece mucho tiempo en la misma posición, sentado o acostado, se producen problemas de presión arterial y circulación. falta de oxígeno en los tejidos: en personas capaces de moverse libremente, esto desencadena un reflejo de movimiento que lleva al sujeto a cambiar de posición. Sin embargo, en personas con paraplejía o coma, esto retroalimentación neurológica se puede detener.

En estos casos, el riesgo de daño tisular se puede informar tempranamente mediante sensores inteligentes como los desarrollados en proyecto protexEn el proyecto participan investigadores de la EMPA, la Universidad de Berna, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Suiza Oriental (OST) y Bischoff Textil AG en St. Gallen.

El nuevo sistema de sensores consta de Tejidos inteligentes asociados a dispositivos de análisis de datos en tiempo real.. "Los sensores textiles respetuosos con la piel contienen dos fibras poliméricas funcionales diferentes", El explica Luciano Boesel del laboratorio de Membranas Biomiméticas y Textiles de la EMPA en St. Gallen.

Además de las fibras sensibles a la presión, los investigadores integraron fibras poliméricas conductoras de luz (POF) que permiten medir el oxígeno: “Tan pronto como disminuye el contenido de oxígeno en la piel, el sistema de sensores señala un riesgo creciente de daño tisular“, explica Boesel.

Los datos se transmiten directamente al paciente o al personal de enfermería, lo que permite intervenir antes de que se dañe el tejido.

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ProTex: sensores textiles y fibras ópticas para los futuros tejidos inteligentes

I Sensores ProTex se pueden integrar en prendas como ropa interior o calcetines y son capaces de medir la presión y la saturación de oxígeno de la piel y los tejidos con los que están en contacto.

Cuando el contenido de oxígeno disminuye y los sensores detectan el riesgo de lesiones, se activa una señal de alarma. “Nuestros sensores representan un nuevo enfoque para sensores portátiles y también son un paso importante hacia la ropa 'inteligente''", explica Úrsula Lobo de la Universidad de Berna.

En este proyecto, elUniversidad de Ciencias Aplicadas de Suiza Oriental proporciona interfaces miniaturizadas para fibras ópticas, mientras que elEMPA aporta fibras ópticas POF, fabricadas mediante un nuevo proceso de hilado húmedo de microfluidos desarrollado por la Universidad. “Ninguno de nosotros podría llevar a cabo el proyecto solo“, explica Boesel.

El nuevo Método de producción de POF es una de las tres patentes que surgieron como parte del proyecto ProTex: una evolución importante, que permite el control de componentes polimericos del orden de micrómetros y un procesamiento más ecológico de las fibras.

Otra patente interesante nacida de los estudios del proyecto ProTex es una sensor textil transpirable que se puede llevar directamente sobre la piel y que ya está a punto de ser lanzado al mercado por La spin-off bernesa Sensawear.

En resumen, la investigación avanza rápidamente y los científicos no ocultan su satisfacción: "Los resultados y las tecnologías de ProTex permitirán futuras aplicaciones en el campo de la tecnología informática sensores portátiles y ropa inteligente“, dice Boesel con convicción.

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