壓力性損傷是指由于長時間壓迫骨突起而對皮膚或下層組織造成的局部損傷，并因皮膚溫度和水合作用水平升高而惡化。這些壓力性損傷通常發(fā)生在行動不便、長期坐輪椅和臥床的患者中。

因此，需要為患者或醫(yī)護人員提供技術(shù)支持，以持續(xù)測量患者關(guān)鍵位置的壓力，并在需要重新移動位置時發(fā)出警報。

此外，持續(xù)測量皮膚溫度和水合作用水平也對防止壓力性損傷至關(guān)重要。然而，這些損傷的早期診斷和預(yù)防仍然具有挑戰(zhàn)性。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近期，有研究團隊聯(lián)合提出一種無電池、無線多模態(tài)傳感器和可移動傳感系統(tǒng)，可粘貼在受試者皮膚上，用于持續(xù)監(jiān)測其在輪椅上移動或靜止時的皮膚界面壓力、溫度和水合作用。

粘附在多個關(guān)鍵位置的壓力、溫度和皮膚電反應(yīng)（GSR）傳感器為患者提供了一種準確、定量的監(jiān)測方法，可有效防止長時間坐輪椅造成的壓力性損傷。

無電池、無線、可貼膚的傳感平臺和可移動系統(tǒng)

該傳感平臺設(shè)計包括一個采用納米級封裝以提高靈敏度的裂紋激活（crack-activated）壓力傳感器，一個用于測量皮膚溫度的溫度傳感器，以及一個用于測量皮膚水合作用水平的皮膚電反應(yīng)傳感器。

與輪椅集成的可移動傳感系統(tǒng)由主天線、多路復(fù)用器、近場通信（NFC）閱讀器、便攜式電池和便攜式設(shè)備（筆記本電腦和智能手機）組成，用于在靜止或移動時為受試者身上的傳感器提供電力輸送和數(shù)據(jù)通信。

該可移動系統(tǒng)能夠與安裝在輪椅使用者皮膚界面上的多個無線設(shè)備進行數(shù)據(jù)通信和能量收集，可覆蓋全身。

在坐姿引起的壓力低于100 kPa時，該壓力傳感器表現(xiàn)出更高的靈敏度、魯棒性，同時對彎曲和剪切力不敏感。

此外，它不僅具有較高的電阻變化（Δ R/R0= 2.5% @ 100 kPa），而且具有與傳統(tǒng)金膜相似的高線性度、低滯后和長期穩(wěn)定性。

無電池、無線多模態(tài)傳感器的性能特點

該可移動傳感系統(tǒng)與四個多路復(fù)用天線相結(jié)合，通過安裝在輪椅使用者關(guān)鍵位置的多個傳感器，能夠在受試者固定或運動中準確、可重復(fù)和持續(xù)地測量壓力、溫度和水合作用水平。

研究人員通過研究證明了該傳感系統(tǒng)的性能，并通過數(shù)值模擬進行了驗證。

實驗評估項目包括：使用可移動傳感系統(tǒng)測量最大操作距離、運行時間和室外人行道的信號監(jiān)控，針對輪椅上的脊髓損傷（SCI）患者進行臨床試驗，以及為減輕壓力采取的體重轉(zhuǎn)移行為。

實驗證明了該無電池、無線傳感器和可移動系統(tǒng)的可行性與穩(wěn)定性。

持續(xù)測量脊髓損傷住院截癱患者的壓力、溫度和水合作用

持續(xù)測量定期來醫(yī)院門診治療的脊髓損傷截癱患者的壓力、溫度和水合作用

總而言之，這項研究提出的多模態(tài)傳感平臺和可移動傳感系統(tǒng)，可以有效幫助脊髓損傷患者以及因事故或手術(shù)導(dǎo)致身體特定位置急性活動減少的輪椅患者預(yù)防由于長期坐著造成的壓力性損傷。

通過在感興趣位置部署越來越多的傳感器，所收集的數(shù)據(jù)能夠提供患者關(guān)鍵皮膚位置的時空壓力、溫度和水合分布的醫(yī)學(xué)信息。

通過增加額外的傳感器，包括在無電池?zé)o線傳感平臺中測量剪切力或皮膚紅斑的傳感器，還有助于增強研究者對皮膚損傷機制的理解。

作為一種開創(chuàng)性的方法，這項研究為開發(fā)預(yù)防坐姿引起的壓力性損傷的傳感器和系統(tǒng)提供了新的思路。

審核編輯：劉清