p Um leve, sistema de sensor flexível criado com fios condutores de eletricidade pode ajudar a mapear pontos de pressão problemáticos no encaixe do membro protético de um amputado, pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte relatam um novo estudo. p No IEEE Sensors Journal , pesquisadores da North Carolina State University relataram sobre o peso leve, patch de protótipo de sensor baseado em tecido macio. O dispositivo incorpora uma rede de fios condutores e é conectado a um minúsculo computador. Eles testaram o sistema em um membro protético e em experimentos de caminhada com dois voluntários humanos, encontrar o sistema poderia rastrear mudanças de pressão de forma confiável em tempo real.

p "O que as pessoas normalmente usam para medir a pressão em próteses são sensores rígidos, "disse o primeiro autor do estudo, Jordan Tabor, um estudante de pós-graduação no NC State College of Textiles. "Eles são difíceis, eles são volumosos; eles podem ser pesados. Essas não são coisas que os amputados podem usar diariamente porque os sensores rígidos afetam negativamente o ajuste das próteses dos amputados. Sensores rígidos também podem causar desconforto. Projetamos sensores que podem ser integrados aos têxteis de uma forma que não causa nenhum desconforto adicional para o usuário, e poderia ser usado com mais regularidade. "

p Em um experimento, os pesquisadores testaram se o adesivo poderia detectar mudanças na pressão quando o colocaram em um membro artificial, virado em ângulos diferentes. Em seguida, eles o usaram para testar as mudanças de pressão quando uma pessoa sã usava o patch do sensor enquanto caminhava com um adaptador de joelho dobrado e ao deslocar seu peso entre as pernas.

p Em sua última experiência, um voluntário com uma perna amputada usou o remendo no forro de seu membro protético em áreas onde o membro protético normalmente aplica pressão mais alta. Eles testaram o patch do sensor enquanto o voluntário mudava de posição e caminhava em uma esteira, descobrindo que o sistema era durável e podia monitorar com segurança as mudanças de pressão no soquete.

p "Esta abordagem que pensamos há alguns anos funciona, e é uma tecnologia prontamente fabricável, "disse Tushar Ghosh, o co-autor do estudo. "Não se pode colocar materiais desconfortáveis ​​junto à pele que podem não ser seguros. Portanto, estamos colocando coisas que são usadas ao nosso redor o tempo todo, e são macios e flexíveis. "Ghosh é o ilustre professor de engenharia têxtil William A. Klopman, Química e Ciência no Wilson College of Textiles do NC State.

p Parte do trabalho dos pesquisadores envolveu o projeto do sistema de sensor para ser leve e pequeno o suficiente para uso humano. O trabalho foi uma colaboração entre pesquisadores da área têxtil, elétrico, Engenharia da Computação e Biomédica na NC State. Os experimentos humanos foram realizados por pesquisadores de engenharia de reabilitação liderados por Helen Huang, o Distinguido Professor da Família Jackson no Departamento Conjunto de Engenharia Biomédica da UNC / NC e um co-autor sênior do artigo.

p Eles criaram o patch do sensor costurando os fios juntos de forma que eles criaram um campo eletromagnético. Quando os pesquisadores costuraram os fios em uma treliça, e aplicou uma pequena quantidade de energia elétrica usando uma pequena bateria, eles descobriram que podiam medir a quantidade de carga elétrica que aproxima os fios em cada ponto da rede. As cargas mudavam dependendo da proximidade dos fios, que se relacionava com a quantidade de pressão aplicada pelo usuário. Eles conectaram fios, isolou-os, coloquei-os em um tecido têxtil, e os conectou a um pequeno dispositivo eletrônico para capturar os dados. Eles também incluíram um pequeno rádio para rastrear as medições sem fio.

p “Conectamos as fibras têxteis a um circuito elétrico que é um pouco maior que um quarto, e que pode digitalizar até 10 por 10 fibras, "disse o co-autor do estudo, Alper Bozkurt, professor de engenharia elétrica na NC State. "Isso nos dá 100 pontos de medição. Tudo está conectado a um minúsculo microcomputador, que tem um rádio para rastreamento de dados sem fio. "

p Enquanto os pesquisadores usaram um fio que estava disponível comercialmente para o estudo, eles também estão trabalhando no desenvolvimento de sua própria fibra têxtil para detectar mais do que apenas mudanças de pressão no encaixe do membro protético de um amputado.

p A próxima etapa do projeto é integrar os sensores diretamente nos soquetes protéticos, ou em um item vestível. Eles também precisariam estudar o valor clínico potencial do sensor em um estudo maior.

p "Nossa visão mais ampla é projetar algo como uma meia, or to integrate the sensor system into the prosthetic socket, so when a person dons their prosthesis, they are able to monitor what's happening in terms of pressure distribution and other measurements, " Huang said.

p "The study, "Textile-based Pressure Sensors for Monitoring Prosthetic-Socket Interfaces, " was published online in IEEE Sensors Journal on Jan. 21.