211service.com
Een helmpatch om explosies te meten
Sinds het begin van de oorlog in Irak zijn soldaten in een alarmerend tempo naar huis teruggekeerd met een zeer complex slagveldletsel: traumatisch hersenletsel (TBI). De verwonding, die vaak wordt veroorzaakt door de ontploffing van een geïmproviseerd explosief (IED) of raketgranaat, kan moeilijk te detecteren en te diagnosticeren zijn. De moeilijkheid wordt nog verergerd omdat het aantal en de ernst van de ontploffing waaraan een soldaat is blootgesteld vaak onbekend is.
Ontploffingsstrook: Het Palo Alto Research Center gebruikt inkjetprinttechnologie om een wegwerppatch te ontwikkelen die zeven dagen op de helm van een soldaat kan worden gedragen om zijn of haar blootstelling aan explosies te meten, zoals die veroorzaakt door geïmproviseerde explosieven. De sensortape (hierboven afgebeeld) heeft elektronica, geheugen en sensoren die zijn afgedrukt op een dun, flexibel plastic substraat. Het kost minder dan een dollar.
In een poging om hersenletsel te begrijpen, heeft het U.S. Defense Advanced Research Project Agency ( DARPA ) heeft een driejarig contract van $ 5 miljoen toegekend aan het Palo Alto Research Center ( PARK ) om een strook plastic te ontwikkelen die op de helm van een soldaat kan worden geplakt om zijn of haar blootstelling aan explosies te meten. De tape, die minder dan een dollar per strip kost, is een flexibel plastic substraat dat gedrukte elektronica, analoog geheugen en sensoren zal bevatten. Het zal zeven dagen aan informatie registreren, die vervolgens wordt overgebracht naar het medisch dossier van een soldaat. De wegwerptape wordt vervangen.
IED's zenden schokgolven uit - golven van luchtdruk - die zich met ongeveer duizend voet per seconde voortplanten, of dichtbij de geluidssnelheid. Zo'n explosie kan ernstige hersenschade veroorzaken, die vaak pas weken na thuiskomst van een soldaat gediagnosticeerd wordt. TBI wordt de kenmerkende verwonding van de oorlog, maar om het te begrijpen, hebben we de gegevens nodig, zegt Kevin Kit Parker , een assistent-professor biomedische technologie aan de Harvard University en een kapitein van de reserve van het Amerikaanse leger die van 2002 tot 2003 in het zuiden van Afghanistan heeft gediend.
Vorig jaar kende het Amerikaanse leger een contract van een miljoen dollar toe aan: Simbex , van Libanon, NH, om met sensoren bezaaide helmen te bouwen, maar de technologie is onbetaalbaar en heeft het slagveld niet gehaald.
De sensortape die door PARC wordt ontwikkeld, zal worden vervaardigd met behulp van zijn inkjetprinttechnologie, een patroontechniek die is ontwikkeld voor elektronica voor grote oppervlakken , zoals flexibele, platte beeldschermen, RFID-tags, zonnecellen en elektronisch papier. Om de componenten - elektronica, geheugen en sensoren - op de tape af te drukken, zal de inkjetprinter in oplossing verwerkte materialen, waaronder organische halfgeleiders, polymeerdiëlektrica en metalen nanodeeltjes, op een plastic substraat deponeren.
De tape heeft een oppervlakte die niet groter is dan een standaard medische pad van vier bij vier inch, met een minimale buigradius van één inch, waardoor het klein en lichtgewicht is. De reeks sensoren op de band zal versnellingsmeters bevatten; druk-, akoestische en lichtsensoren; en een thermometer. Een reden voor het meten van al deze [parameters] is dat niemand zeker weet welke, of welke combinatie, het beste zal fungeren als een proxy voor het schadelijke hersenletsel dat het gevolg is van geaccumuleerde blootstelling aan explosies, zegt Jennifer Ricklin , DARPA programmamanager voor de Sensorband Programma.
Een alarmerend probleem is dat soldaten herhaaldelijk worden blootgesteld [om gebeurtenissen op te blazen] wanneer ze mogelijk niet worden hersteld van de eerste, zegt Robert Cantu , een neurochirurg in het Emerson Hospital en een professor in neurochirurgie aan de Boston University School of Medicine. Dit kan leiden tot het tweede-impactsyndroom, dat gepaard gaat met een sterftecijfer van 50 procent, of permanent posthersenschuddingsyndroom, wat in feite aanhoudende hersenschuddingsymptomen is. (Herschudding is de medische term voor licht traumatisch hersenletsel en symptomen kunnen hoofdpijn, slaapproblemen, depressie en geheugen- en concentratieproblemen zijn.)
Gegevens van de sensortape worden geëxtraheerd en opgeslagen met de medische dossiers van de soldaat met behulp van een apparaat (nog niet gebouwd) waarmee de volledige ontploffingsgeschiedenis van een soldaat gemakkelijk kan worden weergegeven en geanalyseerd. Gecumuleerde blootstelling aan ontploffing moet zo worden geregistreerd dat als deze een voorgeschreven niveau overschrijden, de patiënt kan worden gemarkeerd voor een passende follow-upevaluatie, zegt Ricklin. Ze verwacht tegen het voorjaar van 2009 25 prototypes te hebben om de componenten te testen en tegen 2010 1.000 prototypes voor praktijktests.
Het DARPA-programma, dat zich in de beginfase bevindt, is gericht op de interactie tussen IED's en het neurologische systeem, om te bepalen wat het meest waarschijnlijk neurologisch letsel veroorzaakt. De sensortape is een belangrijke en broodnodige technologie om bij die gegevens te komen, zegt Parker.