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Un patch de casque pour mesurer les explosions
Depuis le début de la guerre en Irak, les soldats sont rentrés chez eux à un rythme alarmant avec une blessure très complexe sur le champ de bataille : un traumatisme crânien (TCC). La blessure, qui est souvent causée par l'explosion d'un engin explosif improvisé (EEI) ou d'une grenade propulsée par fusée, peut être difficile à détecter et à diagnostiquer. La difficulté est d'autant plus grande que le nombre et la gravité des explosions auxquelles un soldat a été exposé sont souvent inconnus.
Bande de souffle : Le centre de recherche de Palo Alto utilise la technologie d'impression à jet d'encre pour développer un patch jetable qui peut être porté sur le casque d'un soldat pendant sept jours pour mesurer son exposition aux explosions, telles que celles causées par des engins explosifs improvisés. La bande de capteur (illustrée ci-dessus) comportera des composants électroniques, une mémoire et des capteurs imprimés sur un substrat en plastique mince et flexible. Cela coûtera moins d'un dollar.
Dans un effort pour comprendre les lésions cérébrales , l' U.S. Defense Advanced Research Project Agency ( DARPA ) a attribué un contrat de 5 millions de dollars sur trois ans au centre de recherche de Palo Alto ( PARC ) pour développer une bande de plastique qui peut être collée sur le casque d'un soldat pour mesurer son exposition aux explosions. La bande, qui coûtera moins d'un dollar par bande, est un substrat en plastique souple qui contiendra des composants électroniques imprimés, une mémoire analogique et des capteurs. Il enregistrera sept jours d'informations, qui seront ensuite transférées dans le dossier médical d'un soldat. Le ruban jetable sera remplacé.
Les EEI émettent des ondes de choc – des ondes de pression atmosphérique – qui se déplacent à environ mille pieds par seconde, soit près de la vitesse du son. Une telle explosion peut causer de graves lésions cérébrales, qui ne sont souvent diagnostiquées que des semaines après le retour d'un soldat chez lui. TBI va être la blessure de signature de la guerre, mais pour le comprendre, nous avons besoin des données, dit Kevin Kit Parker , professeur adjoint de génie biomédical à l'Université Harvard et capitaine de la réserve de l'armée américaine qui a servi dans le sud de l'Afghanistan de 2002 à 2003.
L'année dernière, l'armée américaine a attribué un contrat d'un million de dollars à Simbex , du Liban, NH, pour construire des casques à capteurs, mais la technologie est d'un coût prohibitif et n'a pas atteint le champ de bataille.
Le ruban capteur développé par PARC sera fabriqué à l'aide de sa technologie d'impression à jet d'encre, une technique de modelage développée pour électronique grande surface , tels que les écrans plats flexibles, les étiquettes RFID, les cellules solaires et le papier électronique. Pour imprimer les composants (électronique, mémoire et capteurs) sur la bande, l'imprimante à jet d'encre déposera des matériaux traités en solution, notamment des semi-conducteurs organiques, des diélectriques polymères et des nanoparticules métalliques, sur un substrat en plastique.
Le ruban n'aura pas une surface supérieure à celle d'un coussin médical standard de quatre pouces sur quatre, avec un rayon de courbure d'au moins un pouce, ce qui le rend petit et léger. La suite de capteurs sur la bande comprendra des accéléromètres; capteurs de pression, acoustiques et lumineux ; et un thermomètre. L'une des raisons de mesurer tous ces [paramètres] est que personne n'est certain de celui ou de la combinaison qui agira le mieux comme indicateur indirect des lésions cérébrales nocives résultant de l'exposition cumulée aux explosions, explique Jennifer Ricklin , responsable du programme DARPA pour le Bande de capteur Programme.
Un problème alarmant est que les soldats subissent des expositions répétées [aux explosions] alors qu'ils ne peuvent pas être récupérés du premier, dit Robert Cantu , neurochirurgien à l'hôpital Emerson et professeur de neurochirurgie à la faculté de médecine de l'université de Boston. Cela peut conduire au syndrome du deuxième impact, qui est lourd d'un taux de mortalité de 50 pour cent, ou au syndrome post-commotionnel permanent, qui est essentiellement des symptômes de commotion cérébrale persistants. (La commotion est le terme médical désignant une lésion cérébrale traumatique légère, et les symptômes peuvent inclure des maux de tête, des problèmes de sommeil, une dépression et des difficultés de mémoire et de concentration.)
Les données de la bande du capteur seront extraites et stockées avec les dossiers médicaux du soldat à l'aide d'un appareil (pas encore construit) qui facilite l'affichage et l'analyse de l'historique complet des explosions d'un soldat. L'exposition cumulée aux explosions doit être enregistrée de telle sorte que si elles dépassent un niveau prescrit, le patient pourrait être signalé pour une évaluation de suivi appropriée, explique Ricklin. Elle s'attend à avoir 25 prototypes pour tester les composants d'ici le printemps 2009, et 1 000 prototypes pour les essais sur le terrain d'ici 2010.
Le programme DARPA, qui en est à ses débuts, se concentre sur l'interaction entre les EEI et le système neurologique, afin de déterminer ce qui est le plus susceptible de causer des lésions neurologiques. La bande de détection est une technologie importante et indispensable pour obtenir ces données, déclare Parker.