211service.com
En hjälmlapp för att mäta sprängningar
Sedan kriget började i Irak har soldater återvänt hem i en alarmerande takt med en mycket komplex skada på slagfältet: traumatisk hjärnskada (TBI). Skadan, som ofta orsakas av sprängningen från en improviserad explosiv anordning (IED) eller raketdriven granat, kan vara svår att upptäcka och diagnostisera. Svårigheten förvärras eftersom antalet och svårighetsgraden av sprängningarna som en soldat har utsatts för ofta är okända.
Sprängremsa: Palo Alto Research Center använder bläckstråleutskriftsteknik för att utveckla ett engångsplåster som kan bäras på en soldats hjälm i sju dagar för att mäta hans eller hennes exponering för explosioner, till exempel de som orsakas av improviserade explosiva anordningar. Sensortejpen (illustrerad ovan) kommer att ha elektronik, minne och sensorer som är tryckta på ett tunt, flexibelt plastsubstrat. Det kommer att kosta mindre än en dollar.
I ett försök att förstå hjärnskador har U.S. Defense Advanced Research Project Agency ( DARPA ) har tilldelat ett treårskontrakt på 5 miljoner USD till Palo Alto Research Center ( PARKERA ) att utveckla en plastremsa som kan tejpas på en soldats hjälm för att mäta hans eller hennes exponering för explosioner. Tejpen, som kommer att kosta mindre än en dollar per remsa, är ett flexibelt plastsubstrat som kommer att innehålla tryckt elektronik, analogt minne och sensorer. Den kommer att registrera sju dagars information, som sedan överförs till en soldats journal. Engångstejpen kommer att bytas ut.
IED:er avger chockvågor - vågor av lufttryck - som rör sig med cirka tusen fot per sekund, eller nära ljudets hastighet. En sådan explosion kan orsaka allvarliga hjärnskador, som ofta förblir odiagnostiserade förrän veckor efter att en soldat kommit hem. TBI kommer att bli krigets signaturskada, men för att förstå det behöver vi data, säger Kevin Kit Parker , en biträdande professor i biomedicinsk teknik vid Harvard University och en U.S. Army Reserve-kapten som tjänstgjorde i södra Afghanistan från 2002 till 2003.
Förra året tilldelade den amerikanska armén ett miljonkontrakt till Simbex , i Libanon, NH, för att bygga sensordäckade hjälmar, men tekniken är oöverkomlig och har inte kommit till slagfältet.
Sensortejpen som utvecklas av PARC kommer att tillverkas med hjälp av dess inkjet-utskriftsteknik, en mönsterteknik utvecklad för storarea elektronik , såsom flexibla plattskärmar, RFID-taggar, solceller och elektroniskt papper. För att skriva ut komponenterna – elektronik, minne och sensorer – på tejpen kommer bläckstråleskrivaren att deponera lösningsbearbetade material, inklusive organiska halvledare, polymerdielektrika och metallnanopartiklar, på ett plastsubstrat.
Tejpen kommer att ha en yta som inte är större än en vanlig medicinsk kudde på fyra gånger fyra tum, med minst en tums böjradie, vilket gör den liten och lätt. Sviten av sensorer på bandet kommer att innehålla accelerometrar; tryck-, akustiska- och ljussensorer; och en termometer. En anledning till att mäta alla dessa [parametrar] är att ingen är säker på vilken, eller vilken kombination, som bäst fungerar som en proxy för den skadliga hjärnskadan som är ett resultat av ackumulerad exponering, säger Jennifer Ricklin , DARPA-programledare för Sensortejp Program.
En oroväckande fråga är att soldater utsätts för upprepade exponeringar [för spränghändelser] när de kanske inte kan återhämtas från den första, säger Robert Cantu , en neurokirurg vid Emerson Hospital och professor i neurokirurgi vid Boston University School of Medicine. Detta kan leda till andra påverkanssyndrom, som är fyllt med en dödlighet på 50 procent, eller permanent posthjärnskakningssyndrom, som i grunden är ihållande hjärnskakningssymtom. (Hjärnskakning är den medicinska termen för mild traumatisk hjärnskada, och symtomen kan vara huvudvärk, sömnproblem, depression och minnes- och koncentrationssvårigheter.)
Data från sensorbandet kommer att extraheras och lagras med soldatens journaler med hjälp av en enhet (ännu inte byggd) som gör det enkelt för en soldats fullständiga spränghistorik att visas och analyseras. Kumulerad blastexponering bör registreras så att om dessa överskrider en föreskriven nivå kan patienten flaggas för lämplig uppföljningsutvärdering, säger Ricklin. Hon räknar med att ha 25 prototyper för att testa komponenterna till våren 2009 och 1 000 prototyper för fälttester till 2010.
DARPA-programmet, som är i inledningsskedet, är fokuserat på interaktionen mellan IED:er och det neurologiska systemet, för att avgöra vad som är mest sannolikt att orsaka neurologiska skador. Sensorbandet är en viktig och välbehövlig teknik för att komma åt den datan, säger Parker.