糖尿病患者往往有自己的脚有点感觉不察觉身体的压力或温度信号出现。这可能会导致被忽视的伤口,然后发展成脓肿。许多糖尿病患者必须有截肢的脚趾或脚。
现在,发明了一种新型压力袜子弗劳恩霍夫研究人员准备通过一个集成的传感器系统来帮助保护伤口,当压力过高时,该系统会发出警告。新的压力监测袜子原型将于5月19-21日在纽伦堡SENSOR+TEST 2015上展示。
糖尿病患者经常遭受足部神经和循环问题的折磨,这减少了他们对疼痛的感知。他们真的不知道什么时候该卸下脚上的负担。在健康的人,神经通路确保重量自动转移从一只脚到另一只脚在长时间站立。
然而,糖尿病患者不会注意到他们的脚趾、脚跟或脚掌过重——脚部没有得到缓解,压力疮可能会悄无声息地发展。即使是很小的不均匀区域或鞋子的压力也会导致脚部的开放性伤口或组织损伤。
库存传感器提供三维压力读数
To ensure that poorly healing wounds don’t occur in the first place, researchers at the Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC in Würzburg – with support from industry partners and colleagues from the Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS in Erlangen – have developed a special stocking with integrated sensors.
总共40非常细,为糖尿病患者介电弹性体传感器测量压缩载荷和分布 - 接替工作通常是通过在他们的脚的神经进行。
“市场上现有的系统只使用鞋垫测量脚底的压力分布。我们的传感器安装在袜子的鞋底、鞋跟、脚背和脚踝上,这样它们就可以进行三维读数。这是一种全新的方法,”Fraunhofer ISC研究科学家Bernhard Brunner博士解释道。
一双眼镜的成本不应超过250欧元,因为测量系统可以连续生产,成本低。
电子数据传输到智能手机
这些传感器是由一种柔软且极具弹性的弹性体硅酮薄膜制成的,很容易与纺织品结合在一起。这种薄膜的两面都涂有高度柔性的石墨或炭黑电极。当薄膜因压缩或拉伸而变形时,其厚度减小,表面积同时增大。
这意味着它的电容随着压力而增加——ISC的研究人员可以测量到这种效应。例如,如果病人在一个地方站立很长一段时间,压力就会增加。传感器可以识别这一点,并通过导电线将测量信号传输到由Fraunhofer IIS研究人员开发的无线电子单元,该单元由专用集成电路(ASIC)芯片和控制器组成。
“该装置的设计,从多达40点电容式传感器跨越极宽值域记录高分辨率的读数,”弗劳恩霍夫协会项目经理负责项目的约翰·豪尔说。该ASIC收集的测量数据,并且控制器将其发送到无线智能电话或平板,然后通知糖尿病患者,这是时间来改变脚的位置或重量分布。
“在当前的原型中,电子器件被附接到放养的末尾。我们计划将其搬迁到可与钩环紧固条被分离的小按钮大小的外壳。有没有办法解决这个直到清洗电子产品的可靠方法开发,”布伦纳说。传感器,在另一方面,必须要对水和耐洗涤剂的。“第一次耐洗刷性试验是在规划,但使用消毒液清洗是没有问题的,”布伦纳说。
传感器是在两层织物之间缝合或粘合的,这使得袜子穿上或脱下都更加舒适。袜子本身是由棉花和合成纤维混合制成的。布伦纳指出,这种面料必须透气、吸湿,穿着非常舒适。
“这很重要,因为佩戴者需要每天穿。”潜在的应用范围很广 - 例如,纺织品能够在体育和健身使用。慢跑可以使用集成的传感器丝袜,分析其运行方式和脚的定位。研究人员已经申请了专利的压力观测丝袜,并将于5月19-21日在SENSOR + TEST 2015年测量博览会纽伦堡(12号馆,展位537)展示他们的原型。
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