Complicanze varie/eventuali

Gli ingegneri biomedici sviluppano bende per sensori “intelligenti”

Bende intelligenti in fase di stampa. Le bende fanno parte del progetto di ricerca di ingegneria elettrica del dottor Kim. Credito: Michael Pierce, Missouri S&T.

In un periodo di restrizioni COVID-19 e viaggi ridotti al minimo, molte persone si rivolgono a visite mediche in telemedicina come alternativa più sicura alle visite mediche di persona. I ricercatori del Missouri S&T stanno lavorando per rendere questa nuova ondata di telemedicina più efficace creando un cerotto sensibile all’ossigeno stampato su una benda flessibile e usa e getta in grado di interagire con uno smartphone. Questo bendaggio intelligente potrebbe consentire il monitoraggio da remoto per la diagnosi precoce di malattie come le ulcere da pressione, consentendo un trattamento o un intervento immediato.

“Il nostro lavoro attuale si concentra sulla progettazione e l’ottimizzazione di un sensore di ossigeno tissutale utilizzando tecniche di stampa a getto d’inchiostro poco costose”, afferma il dott. Chang-Soo Kim, professore di ingegneria elettrica e informatica presso Missouri S&T. “Allo stesso tempo, stiamo sviluppando un’app per smartphone in grado di interpretare le immagini dei sensori. Questo prototipo verrà valutato utilizzando tessuto fantasma che imita un sito di ulcere da pressione “.

Pubblicità e progresso

Kim sta lavorando con il dottor William Stoecker, un dermatologo presso il Dermatology Center di Rolla e assistente professore aggiunto presso S&T, e il dottor Paul Nam, professore associato di chimica presso S&T. Insieme, sperano di creare un bendaggio diagnostico conveniente e di facile utilizzo che fornisca un intervento precoce per le piaghe croniche.

Le diagnosi di ferite croniche come le ulcere sono in aumento a causa della maggiore prevalenza di diabete, obesità, ictus e altre malattie vascolari riscontrate nelle popolazioni che invecchiano, afferma Stoecker. Anche l’immobilità prolungata dovuta a degenze ospedaliere o cure assistite può portare a tali piaghe.

Per minimizzare potenzialmente la durata di una degenza ospedaliera e risparmiare milioni di dollari in costi di cura delle ferite ogni anno, i ricercatori stanno combinando l’ingegneria biomedica e le attuali migliori pratiche in medicina per sviluppare il primo bendaggio sensore intelligente in grado di rilevare la formazione di ulcere e potenzialmente prevenire la decomposizione della pelle.

Bende intelligenti scansionate da Olajide Adetunji, Ph.D. studente in chimica da Agege, Nigeria. Le bende fanno parte del progetto di ricerca di ingegneria elettrica del dottor Kim. Credito: Michael Pierce, Missouri S&T.
Gli ostacoli che il team sta lavorando per superare includono la produzione di una benda intelligente a basso costo composta da materiali per un totale inferiore a un dollaro e l’ottimizzazione di una composizione di inchiostro stampabile per la benda. La composizione è stata sviluppata da Mousumi Bose, uno dei Ph.D. studenti, con una stampante a getto d’ inchiostro progettata dallo studente universitario Jason Boes. Jason Hagerty, un dottorato in ingegneria informatica. studente di S&T, sta creando un’app per l’elaborazione di immagini colorimetriche utilizzando le risorse già incluse in un tipico smartphone.

In generale, le lesioni da ulcera devono essere valutate manualmente e valutate dal personale medico. Ma una medicazione intelligente potrebbe rilevare la circolazione sanguigna ridotta e la scarsa ossigenazione intorno alla regione della pelle a rischio.

“Il nostro bendaggio con sensore ottico funziona rilevando un basso livello di ossigeno nella pelle causato da una circolazione compromessa”, afferma Kim. “Questo basso contenuto di ossigeno produce un cambiamento di colore chiamato intensità di luminescenza. Lo smartphone può quindi scattare una fotografia della medicazione e trasmetterla per consentire il monitoraggio remoto o incoraggiare un intervento tempestivo prima che si verifichi una grave decomposizione della pelle”.

Intervenendo sul sito di una lesione come un’ulcera del piede prima ancora che sia visibile all’occhio, le bende intelligenti saranno in grado di fornire un feedback al medico curante e completare una diagnosi, il tutto comodamente da casa del paziente.