به اطراف خود نگاه کنید، مجموعه کنونی محصولات پوشیدنی، انقلاب فناورانه گسترده‌ای را با خود به ارمغان آورده است، انقلابی که بازیگرانش ویژگی‌هایی نوآور، متحول‌کننده سبک‌های زندگی را عرضه می‌کنند. از ساعت‌های فوق‌هوشمند گرفته تا ردیاب‌های سلامت و همچنین مانیتورهای ضربان‌قلب و قرص‌های الکترونیک، همه ثابت می‌کنند که تکنولوژی پوشیدنی، یک تکنولوژی همه‌فن‌حریف است. اما این تازه آغاز راه است. آخرین تولیدات صورت‌گرفته در این زمینه، خبر از ساخت یک تکنولوژی پوشیدنی جدید می‌دهند که کل رابط محاسباتی را به درون بدن ما منتقل می‌کند، یعنی پوشیدنی‌های کاشتنی جدید.

خصوصیات کلیدی

خصوصیات کلیدی که حسگرها و فناوری‌های پوشیدنی پزشکی بایستی داشته باشند عبارت‌اند از:

1. سیستم‌های پوشیدنی نباید حرکات افراد را محدود سازند. به عنوان مثال، به همراه سیستم پوشیدنی باید بتوان کارهای روزمره مانند راه رفتن، نشستن، دویدن نظایر این‌ها را انجام داد.
2. کاربرد سیستم‌های پوشیدنی نباید نیازمند توجه ویژه کاربر باشد. به عبارت دیگر، انجام وظایف روزمره افراد با بهره‌گیری از این سیستم‌ها مختل نشود.
3. یک سیستم پوشیدنی باید در تمام مدتی که توسط کاربر استفاده می شود، عملکرد صحیح داشته باشد و کاربر (خود بیمار و یا کادر درمانی) بتوانند در هر زمانی کارکرد صحیح این سیستم را مشاهده نمایند.
4. این سیستم باید در مواقع استفاده قابل کنترل توسط کاربر و یا پاسخ دهنده (پزشک و پرستار) باشد.

طبقه‌بندی فناوری‌های پوشیدنی

این طبقه‌بندی‌ها بر اساس ویژگی‌های گوناگون این سیستم‌ها انجام می‌شود. فناوری های پوشیدنی از نظر نوع سیگنال های دریافتی به دو دسته 1) سیگنال دریافتی فیزیکی و 2) سیگنال دریافتی شیمیایی تقسیم بندی می شوند. سلول‌های تمامی موجودات زنده از جمله انسان‌ها سیگنال‌هایی بیولوژیکی از خود تولید می‌کنند. دستگاه‌های پوشیدنی که سیگنال‌های بیولوژیکیِ فیزیکی را دریافت می‌کنند می‌توانند وضع حیاتی و مواردی مانند: قطر‌ مردمک چشم، فشار خون، ریتم تنفس، صدای قلب، صدای ریه‌ها، ضربان قلب و فعالیت‌ها و تحرکات بدن را اندازه‌گیری کنند و اطلاعات حاصل از پایش مداوم این موارد و سایر علائم به وسیله این دستگاه‌ها می‌تواند علاوه بر مصارف پزشکی و کمک در فرایند درمان برای تشخیص زود هنگام و نیز پژوهش‌های گوناگون کاربرد داشته باشد. حسگرهایی که غلطت کربن دی‌اکسید، فشار اکسیژن در خون، میزان لاکتات و قند‌خون را اندازه می‌گیرند از سیگنال‌های شیمیایی استفاده می‌کنند.

روش تامین انرژی

اساساً تامین انرژی حسگر‌ها و سیستم‌های پوشیدنی موضوع پر‌چالشی به حساب می‌آید چون که این حسگر‌ها باید به طور مداوم فعال بوده ولی دسترسی مستقیم به منبع دریافت انرژی را ندارند. دو روش اصلی تامین انرژی برای این فناوری‌ها عبارت است از:

1. شارژ شدن که در آن سیستم یا به صورت مستقیم به منبع انرژی متصل می‌‌شود که برای روش مناسبی به حساب نمی‌آید و یا به صورت بی‌سیم و با تکنولوژی هایی مانند شارژهای WiFi برق خود را دریافت می‌کند.
2. برداشت انرژی از داخل بدن که در آن بدن کاربر به عنوان منبعی برای تامین انرژی برای این سیستم‌ها به حساب می‌آید.

یکی از جدید ترین دستاوردها در زمینه تامین انرژی لازم برای این دستگاه‌ها باتری‌های کاشتنی زیست تخریب پذیر می‌باشد. این باتری‌های فوق‌پیشرفته نسل بعدی، نیروی برق لازم را از داخل خود بدن فرد تامین می‌کنند و سپس به شکل بی‌سیم آن را به هرکجا که نیاز است، انتقال می‌دهند. جالب‌ترین قسمت این باتری‌ها آن است که وقتی کار شارژ دستگاه‌های کاشتنی را به‌پایان می‌رسانند، خودشان ذوب می‌شوند. انواع دیگری از تامین انرژی وجود دارد که در آن دستگاه از گلوکز موجود در خون به عنوان منبع انرژی بهره می‌برد.

پیکربندی فناوری‌های پوشیدنی

دو نوع پیکر‌بندی برای فناوری‌های پوشیدنی موجود است.

1. خودکفا: تنهایی کار می‌کنند و هیچ‌گونه انتقال اطلاعات و ارتباطی با سایر ابزارها و سیستم‌ها ندارند. (زیر نظر کامپیوتر دیگری کنترل نمی‌شوند)
2. یکپارچه: این نوع از کامپیوترهای پوشیدنی با سایر ابزارهای هوشمند مانند ساعت و تلفن یکپارچه می‌شوند. این سیستم‌ها انتقال علایم حیاتی و شاخص‌های ضروری به دستگاه‌های مختلف را انجام می‌دهند.

بسامد و تواتر انتقال‌ داده‌های اندازه‌گیری شده

از نظر بسامد و تواتر انتقال داده این فناوری‌ها به چهار دسته کلی تقسیم می‌شوند:

1. انتقال مداوم: در این نوع از سیستم‌های پوشیدنی، ثبت و تحلیل داده‌های حیاتی افراد بی‌وقفه و به طور مستمر انجام می‌شود. به دلیل نیاز به پایش لحظه به لحظه کاربر و درخواست پزشکان ایستگاه مراقبتی، انتقال اطلاعات نیز به صورت مداوم صورت می‌گیرد.
2. انتقال زمان‌بندی شده: در این نوع از سیستم‌های مراقبتی پوشیدنی، ثبت اطلاعات و انتقال آن‌ها طی یک زمان‌بندی از قبل تعیین شده صورت می‌گیرد. مانند آنالیز و تحلیل کارکرد کلیه مصنوعی پوشیدنی که در زمان دیالیز بیمار انجام می‌شود.
3. انتقال بر اساس تقاضای فعال شدن: در این نوع از سیستم‌های پوشیدنی بر اساس شرایط موجود و بروز شرایط اورژانسی، درخواست ثبت و پایش اطلاعات توسط افراد مختلف مانند پزشک و یا پرستاران فعال می‌شود و انتقال اطلاعات صورت می‌پذیرد.
4. فعال شدن توسط سایر سیگنال‌ها: پاسخ و بازخورد برخی سیگنال‌ها از حسگرهای دیگر، موجب فعال شدن ثبت و انتقال می‌شود. برخی مواقع بروز بی‌نظمی در برخی شاخص‌های حیاتی موجب می‌شود که سایر سیستم‌های پایش پوشیدنی فعال شوند. مانند مشاهده بی‌نظمی در سیگنال‌های الکتروکاردیوگرام که موجب می‌شود سیستم پایش استرس فرد نیز فعال شود.

مکان نصب سنسور‌های پوشیدنی

فناوری‌های پوشیدنی از نظر مکان نصب به دو دسته تقسیم می‌شوند:

1. سیستم‌های پوشیدنی قابل حمل به‌ همراه کابر: این سیستم‌ها از جمله اولین فناوری‌های توسعه یافته در زمینه سلامت می‌باشد. بیشتر این سیستم‌ها در خارج بدن نصب می‌شوند و توانایی ثبت عناصر حیاتی را دارند. سیستم‌های مذکور به صورت اشکال مختلف طراحی می‌شوند و از آن جمله می‌توان به ساعت هوشمند، ربات پوشیدنی برای مانیتور بیماران دارای نقص حرکتی، دستبد حرکتی برای بیماران مبتلا به پارکینسون و عینک هوشمند برای درمان افراد دارای تنبلی چشم اشاره نمود.
2. سیستم‌های پوشیدنی قابل کاشت: سیستم‌های پوشیدنی کاشتنی الکترونیکی قدمت چندین دهه‌ای در حوزه سلامت دارند. این ابزارهای الکترونیکی به صورت فعال و یا غیر فعال درون بدن افراد جایگذاری می‌شوند. کاشتنی‌های غیر فعال در بدن هیچگونه برهمکنشی ندارند و اغلب تغییرناپذیر هستند، اما کاشتنی‌های فعال شامل ابزارها و موادی هستند که با سیستم و ارگان‌های بدن برهمکنش نشان می‌دهند. مانند دستگاه‌های محرک قلبی، دستگاه کاشتنی قلبی که تپش قلب را به حالت طبیعی برمی‌گرداند.