211service.com
Et hjelmplaster til måling af eksplosioner
Siden starten af krigen i Irak er soldater vendt hjem i et alarmerende tempo med en meget kompleks slagmarksskade: traumatisk hjerneskade (TBI). Skaden, som ofte er forårsaget af eksplosionen fra en improviseret eksplosiv enhed (IED) eller raketdrevet granat, kan være svær at opdage og diagnosticere. Vanskeligheden forværres, fordi antallet og alvoren af de eksplosioner, som en soldat har været udsat for, ofte er ukendte.
Sprængbånd: Palo Alto Research Center bruger inkjet-printteknologi til at udvikle et engangsplaster, der kan bæres på en soldats hjelm i syv dage for at måle hans eller hendes eksponering for eksplosioner, såsom dem, der er forårsaget af improviserede eksplosive anordninger. Sensortapen (illustreret ovenfor) vil have elektronik, hukommelse og sensorer, der er printet på et tyndt, fleksibelt plastiksubstrat. Det vil koste mindre end en dollar.
I et forsøg på at forstå hjerneskader har U.S. Defense Advanced Research Project Agency ( DARPA ) har tildelt en treårig kontrakt på $5 millioner til Palo Alto Research Center ( PARKERE ) at udvikle en stribe plastik, der kan tapes på en soldats hjelm for at måle hans eller hendes eksponering for eksplosioner. Tapen, som vil koste mindre end en dollar per strimmel, er et fleksibelt plastiksubstrat, der vil indeholde trykt elektronik, analog hukommelse og sensorer. Det vil registrere syv dages information, som derefter vil blive overført til en soldats journal. Engangstapen udskiftes.
IED'er udsender chokbølger - bølger af lufttryk - der bevæger sig omkring tusind fod i sekundet eller tæt på lydens hastighed. En sådan eksplosion kan forårsage alvorlig hjerneskade, som ofte forbliver udiagnosticeret indtil uger efter en soldats hjemkomst. TBI bliver krigens signaturskade, men for at forstå det har vi brug for dataene, siger Kevin Kit Parker , en assisterende professor i biomedicinsk teknik ved Harvard University og en U.S. Army Reserve-kaptajn, der tjente i det sydlige Afghanistan fra 2002 til 2003.
Sidste år tildelte den amerikanske hær en million-dollar kontrakt til Simbex , i Libanon, NH, for at bygge sensorbesatte hjelme, men teknologien er uoverkommelig og har ikke nået slagmarken.
Sensortapen, der udvikles af PARC, vil blive fremstillet ved hjælp af dets inkjet printteknologi, en mønsterteknik udviklet til stort område elektronik , såsom fleksible fladskærme, RFID-tags, solceller og elektronisk papir. For at udskrive komponenterne – elektronik, hukommelse og sensorer – på båndet, vil inkjet-printeren afsætte opløsningsbehandlede materialer, herunder organiske halvledere, polymerdielektriske stoffer og metalnanopartikler, på et plastiksubstrat.
Båndet vil have et område, der ikke er større end en standard 4 x 4-tommer medicinsk pude, med en minimum på en-tommers bøjningsradius, hvilket gør den lille og let. Suiten af sensorer på båndet vil omfatte accelerometre; tryk-, akustiske og lyssensorer; og et termometer. En grund til at måle alle disse [parametre] er, at ingen er sikker på, hvilken en eller hvilken kombination, der bedst fungerer som en proxy for den skadelige hjerneskade, der er et resultat af akkumuleret eksplosionseksponering, siger Jennifer Ricklin , DARPA-programleder for Sensor tape Program.
Et alarmerende problem er, at soldater udsættes for gentagne udsættelser [for sprængningshændelser], når de måske ikke kan genoprettes fra den første, siger Robert Cantu , en neurokirurg på Emerson Hospital og en professor i neurokirurgi ved Boston University School of Medicine. Dette kan føre til second impact syndrome, som er fyldt med en dødelighed på 50 procent, eller permanent post-hjernerystelse syndrom, som dybest set er vedvarende hjernerystelse symptomer. (Hjernerystelse er den medicinske betegnelse for mild traumatisk hjerneskade, og symptomer kan omfatte hovedpine, søvnproblemer, depression og hukommelses- og koncentrationsbesvær.)
Data fra sensorbåndet vil blive udtrukket og gemt med soldatens medicinske journaler ved hjælp af en enhed (endnu ikke bygget), der gør det nemt for en soldats fulde eksplosionshistorie at blive vist og analyseret. Kumuleret blasteksponering bør registreres, så hvis disse overstiger et foreskrevet niveau, kan patienten blive markeret for passende opfølgningsevaluering, siger Ricklin. Hun forventer at have 25 prototyper til at teste komponenterne i foråret 2009 og 1.000 prototyper til felttest i 2010.
DARPA-programmet, som er i sin indledende fase, er fokuseret på interaktionen mellem IED'er og det neurologiske system for at bestemme, hvad der er mest sandsynligt, der forårsager neurologisk skade. Sensorbåndet er en vigtig og hårdt tiltrængt teknologi for at få fat i de data, siger Parker.