Паметни текстил се широко користи у праћењу здравља од 1990-их. Електроде, сензори и актуатори интегрисани у одећу могу пратити или кориговати стање тела. Са брзим развојем науке и технологије, примена интелигентног текстила у области праћења здравља је све дубља.

Мерење електрокардиограма (ЕКГ).

Електрокардиограм (ЕКГ) мери електричну активност срчаног мишића са површине тела. Тим истраживача на челу са хемијским и биомолекуларним инжењером др Маттеом Паскуалијем, из лабораторије Браун школе инжењеринга Универзитета пиринча, сашио је паметну мајицу за праћење ЕЛЕКТРОкардиограма користећи нова нановлакна која се могу прати и шивати.

Мајица се састоји од шивих електрода направљених од обичних влакана и угљеничних нановлакна и линије за пренос сигнала. Ова електродна влакна и претварачи сигнала су мекана као обична влакна за шивење, али имају металну проводљивост и ниску импеданцију. Угљична нановлакна су флексибилна и могу се уткати у текстил користећи цик-цак шару која се растеже уз мајицу без ломљења. Цик-цак узорак се може подесити тако да одговара различитим деловима кошуља или других тканина. У исто време, влакна су у сталном контакту са кожом корисника кроз уско припијену одећу, прикупљајући електричне сигнале са тела корисника и преносећи податке на паметни телефон или други уређај. Према тесту, интелигентна мајица за праћење ЕКГ-а је удобна за ношење и чак је нешто боља од комерцијалне медицинске опреме за праћење ЕКГ-а на тржишту у смислу тачности, а њен учинак неће бити погођен након вишекратног машинског прања.

Мерење електромиограмом (ЕМГ).

Електромиографија (ЕМГ) је мера електричне активности која се јавља у мишићу током његовог циклуса контракције и опуштања. Обично се активност мишића хвата са три електроде постављене директно на кожу. Истраживачи са Универзитета Јута и Националног универзитета Киунгсанг у Јужној Кореји развили су јефтин биоелектрични сензор који може да мери ЕМГ сигнале генерисане када се мишићи контрахују. ЕМГ сигнали се могу користити за проучавање умора и опоравка мишића и даље пружање информација за дијагнозу и лечење неуромишићних болести. Биосензори засновани на електронском текстилу могу бити покривени великим површинама телесних електрода да би се добила тачнија мерења. У почетку су истраживачи штампали сребрну пасту директно на полиестер/памучне мешавине путем штампе са равним екраном. Сребро проводи електричну енергију, што га чини добрим материјалом за праћење електричних сигнала. Међутим, токсичан је и може изазвати иритацију коже након дужег излагања. Дакле, да би искористили благотворна својства сребра и решили проблеме које оно представља, истраживачи су на сребрни лист нанели слој златних наночестица (Ау НП) који су обложили честице сребра и спречили их да додирну кожу, што је резултирало детектор који може да спроводи струју без иритације коже. Експерименти показују да Ау/Аг биосензор има добру отпорност на прање.

Мерење електроенцефалограма (ЕЕГ).

Електроенцефалографија (ЕЕГ) бележи разлику напона између различитих делова коже главе узроковану различитим структурама мозга, при чему је сваки канал повезан са две електроде. ЕЕГ електроде се могу направити од мале металне плоче која је причвршћена за скалп помоћу проводног гела за електроде. Могу се направити од различитих материјала, укључујући калај (Сн), сребро/сребро хлорид (Аг/АгЦл), злато (Ау) и платину (Пт). Електроенцефалографија скалпа се сада рутински изводи коришћењем система Интернатионал 10-20, који се састоји од 19 електрода за снимање и 2 референтне електроде. Осим почетне тачке која је удаљена 10%, остатак је 20%. Поред тога, према потребама различитих позиција за праћење болести, на основу система 10-20, систем 10-10 се може добити проширењем електроде на 10% положаја. Ове електроде су обично причвршћене за шешире од еластичне тканине како би се осигурала правилна конфигурација.

Међународни систем 10-20

Међународни систем 10-10

БиоСеренити-ово Неуронауте одело – које укључује паметну кошуљу и паметни шешир – опремљено је биометријским биосензорима који прате еег корисника, покрете очију, мишићну активност, број откуцаја срца, брзину дисања, телесну температуру и активност. Подаци се могу синхронизовати са мобилном апликацијом преко Блуетоотх-а, која има за циљ да помогне у дијагностици и праћењу пацијената са епилепсијом код куће и открије шта узрокује нападе.

Остали параметри тела

(1) Сензор зноја/влажности

Телесне течности као што су зној, урин или сузе могу пружити информације о пацијентовом здрављу, тако да се могу прикупити и анализирати за медицинску дијагнозу. Тим на Универзитету Рим ИИ у Италији развио је бежични, флексибилан уређај за кожу за праћење пХ нивоа у зноју. Уређај интегрише одштампани потенцијални сензор са равним екраном, интегрисано коло и антену на полиимидном (Каптон) материјалу. Филм од иридијум диоксида је електродепонован на графитну радну електроду као слој осетљив на пХ вредност, а интегрисана плоча може да прикупља и чува податке. Доказано је да интегрисани уређај за кожу може да прати пХ вредност зноја у реалном времену током трчања, што је у складу са подацима теста пХ метра.

(2) Сензор температуре

Индекс телесне температуре понекад може да спречи напредовање болести. Тхе Јоурнал оф тхе Америцан Медицал Ассоциатион (ЈАМА) је 28. децембра 2021. објавио најновије статистичке податке о учесталости и лијечењу дијабетеса у Кини од 2013. до 2018. Према истраживању, преваленција дијабетеса међу одраслим Кинезима порасла је са 10.9 посто. у 2013. години на 12.4 одсто у 2018. години; Преваленција предијабетеса порасла је са 36% у 2013. на 38% у 2018. Око 25% људи са дијабетесом ће доживети дијабетички чир на стопалу (ДФУ) током свог живота. Дијабетички чир на стопалу је уобичајена хронична компликација дијабетеса, са високом стопом инвалидитета и смртности. Рана и исправна превенција и лечење могу спасити 45%~85% пацијената од ампутације. Показало се да процена температуре коже смањује ризик од чирева на стопалима код људи.

Сирен Царе, компанија за праћење здравља дијабетеса, лансирала је паметну чарапу(Наше предиво 3075 аци/2070 полиестерско предиво може се користити за прављење чарапа) који користи температурни сензор за континуирано праћење шест кључних локација дијабетичког стопала како би утврдио да ли постоји упала у стопалу и алгоритам за праћење очитавања температуре и генерисање аларма за праћење стања.

Подручје означено кругом А садржи батерију, јединицу микроконтролера и Блуетоотх чип; Б Сензори табана су распоређени на прст (сензор 1), метатарзалну тачку (сензор 2-4), средину стопала (сензор 5) и пету (сензор 6).

Спонтано и вољно кретање код одојчади

Научници са Универзитета у Хелсинкију развили су паметни комбинезон за бебе који прецизно мери спонтане и добровољне покрете код беба током седам месеци, одражавајући тако развојни интегритет бебине мождане мреже. Паметни комбинезон интегрише више сензора за прикупљање података мобилног акцелерометра и жироскопа док се беба креће, а затим ручно бележи бебин положај и обрасце кретања на основу видео снимака користећи нову шему напомена посебно дизајнирану да процени укупне обрасце кретања дате старосне групе . Коначно, алгоритам за машинско учење заснован на дубокој конволуционој неуронској мрежи (ЦНН) је обучен да аутоматски прати категорије положаја и кретања користећи податке.

(а) Сензори покрета су постављени на четири проксимална краја паметног комбинезона; (б) Подешавања напомена приказују синхронизоване видео податке и податке о кретању

(Извор: Званични рачун Текстилног гласника)