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Smart Fabric kann Bewegung spüren, um Physiotherapie-Patienten zu helfen, die Regeneration zu optimieren

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Forscher des Dartmouth College haben ein kostengünstiges Bewegungssensorgewebe entwickelt, das Physiotherapie-Patienten am Arm tragen können. Der Stoff kann den Patienten ein Feedback über die am besten geeigneten Armwinkel geben, um die Regeneration zu beschleunigen. Es ermöglicht es Ärzten auch, die Genesung eines verletzten Patienten und die Wirksamkeit von Physiotherapien zu testen.

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Die Überwachung der Bewegung eines verletzten Gelenks kann Patienten helfen, die Heilung zu verbessern und weitere Verletzungen zu vermeiden. Es kann auch Ärzten sagen, ob physikalische Therapiebehandlungen funktionieren. Die bestehende Technologie zur Überwachung der Gelenkbewegungen kann sperrig, starr und teuer sein und leidet manchmal unter schlechter Empfindlichkeit.

Mit dem Ziel, eine bessere Lösung zu entwickeln, entwickelte eine Gruppe von Dartmouth-Forschern ein kostengünstiges, bewegungssensitives, intelligentes Gewebe, das tragbar, komfortabel und empfindlich ist. "Wir tragen ständig Stoffe, so dass sie das perfekte Medium für kontinuierliches Erfassen darstellen", sagt Xia Zhou, eine an der Studie beteiligte Forscherin. "Diese Studie demonstriert das hohe Maß an Leistung und Präzision, das durch einfache, handelsübliche Gewebe erreicht werden kann."

Die Forscher konzentrierten sich auf waschbare und preiswerte Stoffe als Basismaterial für den tragbaren Monitor, mit Kosten von 50 US-Dollar pro Monitor. "Für weniger als den Preis einiger Sweatshirts können Ärzte und Trainer Zugang zu einem intelligenten Stoffsensor-System haben, das ihnen helfen könnte, die sportliche Leistung oder die Lebensqualität zu verbessern", sagte Qijia Shao, eine weitere an der Studie beteiligte Forscherin.

Das Gewebe enthält eine dünne Silberschicht für die elektrische Leitfähigkeit, und der Monitor beinhaltet einen Mikrocontroller, der die erzeugten Daten empfängt und verarbeitet. Während sich das Gewebe während der Gelenkbewegung dehnt, erzeugt es Daten über Hautverformung und -druck, und der Mikrocontroller interpretiert diese Daten, um den Drehwinkel der Verbindung zu berechnen.

Bisher haben die Forscher das Gerät an zehn Probanden am Ellenbogengelenk getestet, die berichteten, dass es komfortabel, einfach zu bedienen und flexibel sei. Der Monitor zeigte empfindliche Messungen der Gelenkbewegung und eine sehr niedrige Fehlerrate.

"Die Tester sahen dies sogar für den Einsatz bei Aktivitäten mit hohen Bewegungsumfängen, wie Yoga oder Gymnastik", sagt Zhou. "Alle Teilnehmer sagten, sie wären bereit, ein solches System für den relativ günstigen Preis zu kaufen."