פריצת דרך בניטור מרחוק של בריאות הלוחם

This post is also available in: English (אנגלית)

ניטור מרחוק של ביצועים הוא המטרה של טכנולוגיה חדשה בפיתוח. ספורטאים ואנשים שסובלים ממחלות שונות יכולים להיתרם משמעותית מיכולת מיידית של "עדכון סטטוס" פיזי. עבור הלוחם בשטח – מדובר באמצעי חיוני להצלחת המשימה. פיתרונות לא-פולשניים קיימים כגון מדבקות על העור אינם תמיד מתאימים, וגישה זו אינה עונה על דרישות המשימה של חיל האוויר האמריקאי.

ניטור ותיעוד המצב הפיזיולוגי של טייסים או חיילים בשטח עשויים לספק הבנה טובה יותר של הסביבה, להעניק רמת בטיחות טובה יותר ולסייע בהגדרת הפרמטרים של המשימה. אבל כדי שהאמצעי יהיה מעשיה, מכשיר ניטור כזה צריך להיות קומפקטי, לא בולט וקל לשימוש.

מעבדת המחקר של חיל האוויר האמריקאי, ה-AFRL, החלה לעבוד על שותפות ממשלתית תעשייתית למטרה זו. לפי המהנדס הראשי של המעבדה, דר' בן ליוור, "יש מגבלות לגישות הבלתי-פולשניות .. אנחונו יכולים להשיג נתונים איכותיים הרבה יותר מגישות של התערבות מינימלית".

כדי לחקור גישה חלופית, יצרה המעבדה ב-2018 הסכם מו"פ משותף עם חברת Profusa המתמחה בפיתוח טכנולוגיות של חיישנים ביולוגיים. בעזרת השקעה מצד דארפ"א ומהמגזר הפרטי, הסטארטאפ החל לחקור ולפתח טכנולוגיות חישה פיזיולוגית בפולשנות מינימלית.

הגישה החדשה מתבססת על מערכת ניטור בעלת שני חלקים, כאשר חיישני הידרוג'ל גמישים וזעירים מוזרקים לעור ומשתלבים ברקמה המקיפה אותם. קורא אופטי קל משקל שנלבש על העיור מאתר את אות הפלורסנט מהחיישנים המושתלים ומאפשר קריאה של הנתונים, אותם ניתן לשלוח לסמארטפון או לכל מכשיר אחר לאיסוף נתונים.

לפי מנהל התוכנית במעבדת חיל האוויר, דר' גרמי וורד, גישה זו מספקת נתונים אמינים באופן מתמיד ופותרת את בעיית תגובת הגוף הזר שמתעוררת בדרך כלל כשמחדירים מתחת לעור חיישנים ביולוגיים. תגובה זו קורית כשהגוף מנסה להגן על עצמו על ידי יצירת קולגן סביב הגוף הזר, מה שמפחית מיעילות החיישן באספקת מידע אמין על הביוכימיה של גוף האדם.

"בעזרת הפיתרון החדש, החיישן הביולוגי בגוף מתפקד כמו עדשת מגע וגודלו זעיר יותר מגרגר אורז", לדברי וורד. "לא מוכנסים לגוף רכיבים אלקטרוניים, החיישן הביולוגי מבוסס על מולקולות ספציפיות שמגיבות לאורכי גל מסוימים של אור. בהתאם להרכב של המולקולות האלה, התגובה האופטית שלהן משתנה על פי הריכוז המקומי של חמצן, גלוקוז או פרמטרים אחרים בגוף".

כדי לקדם את הטכנולוגיה לשלב הבא, יצרה מעבדת חיל האוויר שיתוף פעולה עם NextFlex, קונסורציום של גורמי ממשל, תעשיה ואקדמיה הפועל לקידום הייצור של אלקטרוניקה היברידית גמישה בארה"ב. בעזרת השקעה מצד המעבדה, צוות הקונסורציום עבד עם Profusa כדי לשפר את מדבקת החיישן ולהוסיף לה גמישות, ולהביא אותה לשלב הניסויים לצורך ישום ביטחוני, לפי afmc.af.mil.