Os engenheiros projetam o colchão de pressão alternativa para prevenção de Bedsore

Pesquisadores de engenharia mecânica da Escola de Engenharia da UCLA Samueli projetaram um colchão que ajuda a prevenir os escaras alternando a pressão no corpo e, às vezes, aumentando a pressão de pico em vez de reduzi -lo para restaurar o fluxo sanguíneo.

Os protocolos de tratamento comum de Bedsore envolvem indivíduos em movimento e giro a cada duas horas. No entanto, essa recomendação é cara e complicada, levando a cuidados inconsistentes e lesões potenciais para os cuidadores. Pesquisadores da UCLA desenvolveram um protótipo de colchão de pressão alternativa para resolver esse problema, conforme detalhado em um estudo publicado em Robótica científica.

As úlceras por pressão, também conhecidas como escoras, surgem da pressão consistente em uma parte do corpo que impede o fluxo sanguíneo. Eles são particularmente problemáticos para pessoas imobilizadas e deitadas na cama por longos períodos.

As escoras são uma preocupação séria de saúde, causando mais de 60.000 mortes anualmente nos EUA, de acordo com a Agência de Pesquisa e Qualidade em Saúde, parte do Departamento de Saúde e Serviços Humanos. Nas instalações de cuidados agudos em todo o país, 2,5 milhões de pessoas são tratadas para asitas a cada ano a um custo de US $ 11 bilhões – bem -sucedidas apenas pelos custos de tratamento para câncer e doenças cardiovasculares.

Embora possam se desenvolver onde quer que seja aplicada pressão prolongada, os escaras são mais comuns na pele em áreas ósseas, como sacro, salto, cotovelo e joelho.

“Pretendemos construir um colchão acessível, versátil e prático que seria muito mais eficaz na prevenção de úlceras por pressão”, disse o líder do estudo Jonathan Hopkins, professor de engenharia mecânica e aeroespacial da UCLA Samueli.

A equipe de Hopkins criou anteriormente uma cama com 1.260 atuadores lineares, que podem ser controlados independentemente para testar como diferentes padrões de superfície afetam o fluxo e a pressão sanguíneos. Os resultados da pesquisa levaram ao design do colchão de pressão alternada que utiliza uma treliça de mecanismos compatíveis, o que permite transições suaves entre dois padrões de superfície alternados do tipo xadrez, minimizando a energia e o custo da atuação.

Para demonstrar o desempenho de seu colchão, os pesquisadores testaram seu design em uma estrutura de cama padrão usando uma almofada de espuma equipada com sensor em cima do colchão e um manequim anatômico de 220 libras. Os sensores rastrearam os níveis de pressão no corpo quando o colchão mudou entre seus dois estados de pressão, aliviando a pressão nas calhas e aplicando pressão nos picos.

Os dados de pressão foram limitados no limiar médio de pressão de oclusão de 32 milímetros de mercúrio – uma pressão média além do qual os líquidos sanguíneos e linfáticos são impedidos de fluir para o tecido, causando escaras.

Quase 30 molas de equilíbrio são incorporadas ao design, para que a transição entre os dois estados de pressão seja suave e suave. Os pesquisadores também desenvolveram uma ferramenta de software usando a altura e o peso de um paciente para determinar o número ideal e a colocação das fontes de equilíbrio necessárias para minimizar a força necessária para acionar o colchão para pacientes de tamanhos variados. Ao anexar alguns atuadores lineares de baixa potência à estrutura, o colchão pode fazer a transição entre os estados automaticamente. Mas também pode ser acionado por um cuidador com pouco esforço.

“Imagine que os quadrados pretos de um tabuleiro de xadrez subam para apoiar o paciente, enquanto os quadrados brancos se retraem para fornecer alívio de pressão em seus locais”, disse Hopkins. “Então, depois de algum tempo, os quadrados brancos aumentam para cima e os quadrados pretos afundam para aliviar a pressão apenas aplicada-os picos se tornam os boxes, depois vice-versa. Isso é ciclicamente repetido com a esperança de garantir que não haja lugar onde o fluxo sanguíneo seja persistentemente ocluído”.

Os resultados da pesquisa também sugeriram que as diferenças de pressão crescentes – dentro dos limites de conforto – restauraram mais efetivamente a circulação em áreas sob pressão. Portanto, em vez de reduzir a pressão total do pico, a equipe se concentrou em garantir uma diferença de pressão aumentada entre os estados elevados e abaixados e alternando quais partes do corpo têm mais força no colchão a qualquer momento. A pressão alternada significa que os pontos de contato do corpo sob pressão são minimizados para não mais de 50% do tempo.

Os colchões atuais de pressão alternativa projetados para impedir que os escaras geralmente usam câmaras de ar inflável que ajustam a pressão geral do colchão em intervalos regulares. O sistema UCLA usa sensores incorporados e um mecanismo compatível para variar a pressão localmente na superfície do colchão. Isso permite uma redistribuição de pressão mais fina informada por dados em tempo real e adaptada às características individuais do usuário, como altura e peso.

O colchão, com a maioria de suas peças limpas e a almofada de espuma embebida no sensor substituível, também permite um fluxo de ar melhorado sob um paciente e ajuda a mitigar o acúmulo de fluido frequentemente ligado à distribuição de pressão desigual.

O Grupo de Desenvolvimento de Tecnologia da UCLA possui uma patente sobre o conceito, com pedidos de patente adicionais pendentes para os mecanismos. O protótipo está atualmente passando por testes de voluntariado em um laboratório profissional para avaliar sua eficácia nas configurações do mundo real.