BIOELEKTRISCHE TEXTILIEN · 05
Das leitfähige Silikonmaterial ElecSil™ von Wave Company macht den Stoff selbst zu einer Elektrode und Verkabelung und ermöglicht so die Umsetzung elektrischer Stimulation in Form von Kleidung ohne Gelelektroden oder separate Pads. Da es sich um eine Methode zum direkten Drucken auf Stoff handelt, ist sie für die Massenproduktion vorteilhaft und es wird ein Hardware-SDK bereitgestellt, das es Herstellern in den Bereichen Gesundheitswesen, medizinische Geräte und Roboter erleichtert, es auf ihre Produkte anzuwenden. ElecSil ist kein Produkt, das an eine bestimmte Stimulationsmethode gebunden ist, sondern ein Basismaterial, das das Medium verändert, das mehrere Methoden wie EMS, NMES, FES und TENS liefert, und sein Anwendungsbereich kann von Rehabilitation auf Sport, Schmerzbehandlung und Biosignalüberwachung erweitert werden. Allerdings ist die Kommerzialisierungsphase in jedem Bereich unterschiedlich und Wavewear und TrackMe haben sich derzeit als Verbraucherprodukte bewährt.
Die Stimulation von Muskeln und Nerven mit Elektrizität ist keine neue Technologie. Es wird seit langem in Rehabilitationsräumen und Physiotherapieräumen von Krankenhäusern eingesetzt und ist auch als Schmerzlinderungsgerät für zu Hause bekannt. Allerdings ist die Elektrostimulation noch immer kein Alltagsgegenstand. Der Stolperstein war nicht die Stimulationsmethode selbst, sondern die Form, in der sie dem Körper zugeführt wurde.
Warum hat die Elektrostimulation noch nicht Einzug in unser tägliches Leben gehalten?
Klebende Gelelektroden trocknen mit der Zeit aus, können die Haut reizen und müssen jedes Mal angebracht und wieder entfernt werden. Wenn noch ein Kabelbündel und ein harter Stimulator hinzukommen, wird es zu einer Belastung für Benutzer, die es regelmäßig 20 Minuten am Tag verwenden müssen.
Daher wird bei Elektrostimulation oft auf das Problem der Nachhaltigkeit und nicht der Wirksamkeit hingewiesen. Je umständlicher der Vorbereitungsprozess, desto einfacher ist es, die Routine zu durchbrechen. Ohne das Trageerlebnis zu verändern, ist es schwierig, das Stimulationsprotokoll, egal wie gut es konzipiert ist, auf das wirkliche Leben zu übertragen.
Was ändert sich, wenn Stoff zur Elektrode wird?
ElecSil™ ist ein leitfähiges Silikon, das an dieser Stelle auf Materialebene neu gestaltet wurde. Wenn leitfähiges Silikon direkt auf Stoff gedruckt wird, wird der Stoff schnell zu einer weichen Elektrode und einem Sensor. Dabei handelt es sich um eine Struktur, bei der das Gewebe elektrische Reize überträgt und als Medium zum Lesen biologischer Signale fungiert, ohne dass zusätzliche Metallelektroden oder Kabel erforderlich sind. Es ist elastisch, sodass es sich den Bewegungen des Körpers anpasst, und kann leicht und ohne Nähte gefertigt werden, sodass Sie sich schon durch das Anziehen fit machen können.
Auch aus fertigungstechnischer Sicht ist es sinnvoll. Da der Druckprozess selbst einfacher geworden ist, ist laut Wave Company eine Massenproduktion mit deutlich geringeren Kosten im Vergleich zu bestehenden Elektroden- und Sensormethoden möglich. Durch die Hinzufügung eines Hardware-SDK können selbst Software- und Gesundheitsunternehmen, die nicht über nennenswerte Hardware-Fähigkeiten verfügen, dieses Material relativ einfach auf ihre Produkte anwenden. Wave Company hat das Potenzial des Materials zunächst mit seinen Konsumgütern wie Wavewear und Track Me überprüft und expandiert auf dieser Grundlage in die B2B-Versorgung in den Bereichen Gesundheitswesen, medizinische Geräte und Robotik.
Inwieweit kann ein Material verwendet werden?
Die elektrische Stimulation wird je nach Zweck in verschiedene Methoden unterteilt, darunter EMS, NMES, FES, TENS, IFC, HVGC und WB-EMS. ElecSil ist kein Produkt, das eine bestimmte Methode verkörpert, sondern ein Material, das ein Medium, das mehrere Methoden vermittelt, in Kleidung verwandelt. Die entsprechenden Felder sind also nicht an einen Ort gebunden.
1. Rehabilitation und Physiotherapie
NMES und FES sind Methoden, die in Rehabilitationseinrichtungen eingesetzt werden, um den Muskelschwund zu verlangsamen, die Funktion gelähmter Muskeln wiederherzustellen und die Gehrehabilitation zu unterstützen. Wenn die Elektroden in die Kleidung integriert sind, können sie so erweitert werden, dass Patienten ihre Rehabilitationsroutine durch einfaches Anlegen fortsetzen können, ohne jedes Mal Elektroden anbringen und entfernen zu müssen.
2. Senioren-/Slow-Aging-Pflege
Muskelabbau, also der Verlust von Muskelmasse mit zunehmendem Alter, ist ein wichtiges Thema für die Gesundheit älterer Menschen. Elektrische Stimulation in Form von Kleidung kann möglicherweise so eingesetzt werden, dass Muskelstimulationsroutinen auch in alltäglichen Räumen außerhalb von Krankenhäusern fortgesetzt werden können.
3. Sportliches Training und Erholung
EMS und WB-EMS werden zur Muskelstärkung oder zum Ganzkörperstimulationstraining verwendet. Wie beim WB-EMS-Training, das kurzzeitig im Ganzkörperanzug durchgeführt wird, kann der Trainingsanzug selbst ohne zusätzliche Ausrüstung zum Stimulator erweitert werden.
4. Schmerzen/häusliche Pflege
TENS und IFC sind Stimulationsmethoden, die zu Hause häufig zur Schmerzlinderung oder Verbesserung der Durchblutung eingesetzt werden. Wird es nicht in Form eines Pflasters oder einer Unterlage, sondern in Form von Kleidung oder einem Band umgesetzt, kann es zu einem häuslichen Pflegeprodukt ausgebaut werden, das bequem im Alltag verwendet werden kann.
5. Überwachung medizinischer Geräte/Vitalsignale
ElecSil ist ein Material, das als Sensor verwendet werden kann, der nicht nur Stimulation, sondern auch biologische Signale wie EMG und ECG misst. Die Möglichkeit, Stimulation und Überwachung zusammen in einem Stoff zu implementieren, bietet Herstellern medizinischer Geräte eine neue Designoption.
6. Roboter, Exoskelette, industrielle Wearables
Roboter sind einer der Bereiche, die Wave Company als Ziel für B2B-Lieferungen identifiziert hat. Bei Geräten, die in engem Kontakt mit dem Körper Signale austauschen müssen, wie zum Beispiel Exoskeletten oder industriellen und militärischen Wearables, ermöglicht der Einsatz von Gewebeelektroden anstelle von harten Sensoren neue Designs hinsichtlich Tragbarkeit und Haltbarkeit.
7. Digitale Gesundheitsdaten
Aus Materialien ausgelesene Biosignale werden als Daten gesammelt und diese Daten führen zu KI-basierten Erkenntnissen. Durch die Kombination von Elektrostimulation und Biosignalüberwachung lässt sich daraus ein digitales Gesundheitsprodukt entwickeln, das stimuliert und gleichzeitig die Reaktion des Körpers aufzeichnet.
Was wäre, wenn Sie sich das Anwendungsfeld auf einer Seite ansehen?
| Feld | Verwandte elektrische Stimulationsmethode | erwarteter Nutzen |
|---|---|---|
| Rehabilitation/Physiotherapie | NMES, FES | Verzögert den Muskelschwund, setzt die Geh- und Muskelfunktionsrehabilitationsroutine in Form von täglicher Kleidung fort |
| Senioren-/Slow-Aging-Pflege | NMES, EMS | Machen Sie Muskelstimulation in alltäglichen Räumen außerhalb des Krankenhauses zur Gewohnheit |
| Sporttraining und Erholung | EMS, WB-EMS | Unterstützt Training und Erholung mit der Sportbekleidung selbst, ohne separate Ausrüstung |
| Schmerzen/häusliche Pflege | TENS, IFC | Halten Sie Ihre tägliche Routine zur Schmerzlinderung und Verbesserung der Durchblutung ohne Pads aufrecht |
| Überwachung medizinischer Geräte/Vitalsignale | EMG, ECG Erkennung | Gleichzeitige Stimulation und Überwachung in einem Gewebe |
| Roboter, Exoskelette, industrielle Wearables | Kombination aus Stimulation und Wahrnehmung | Verbindet Körper und Geräte mit einer äußerst tragbaren Stoffschnittstelle |
| digitale Gesundheitsdaten | Kombination aus Stimulation und Wahrnehmung | Sammeln Sie Stimulus-Reaktionsdaten und stellen Sie eine Verbindung zu KI-Erkenntnissen her |
Wie sollen wir zwischen dem, was jetzt möglich ist, und dem, was in der Zukunft möglich ist, unterscheiden?
Nicht alle der hier vorgestellten sieben Bereiche sind vollständige Produkte. Wavewear und Track Me werden derzeit im Consumer-Markt verkauft und verfügen über bewährte Materialien, die restlichen Bereiche sind entweder aufgrund der Eigenschaften der Materialien anwendbar oder werden mit Partnern erweitert. Es ist notwendig, die Unterschiede in der Vollständigkeit und dem Kommerzialisierungsstadium für jeden Bereich klar zu unterscheiden.
ElecSil ist kein fertiges Produkt, das für eine bestimmte Krankheit oder einen bestimmten Trainingszweck hergestellt wurde, sondern ähnelt eher einem Basismaterial, das elektrische Stimulation und Biosignalerfassung in Form von Kleidung implementiert. Durch die Verwendung von AlignX™, einem Klebematerial, und TracSil™, einem Bewegungssensor, können Sie eine Kombination entwerfen, die Befestigung, Stimulation und Bewegungserkennung umfasst.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen ElecSil und der vorhandenen Pad- oder Gel-Elektrode EMS?
Gelelektroden sind Verbrauchsmaterialien, die als Pflaster angebracht und entfernt werden können und mit der Zeit austrocknen oder die Haut reizen können. ElecSil druckt leitfähiges Silikon direkt auf den Stoff, sodass die Elektrode selbst Teil der Kleidung wird und so konzipiert werden kann, dass die Stimulation bereits durch das Tragen ohne separates Anbringen übertragen wird.
Kann ich ElecSil Materialien nur über B2B liefern?
Ja. Nach der Verifizierung des Materials mit seinen Konsumgütern weitet Wave Company sein B2B-Angebot auf die Bereiche Gesundheitswesen, medizinische Geräte und Robotik aus und stellt außerdem Hardware-SDK bereit, um Herstellern dabei zu helfen, es einfach auf ihre Produkte anzuwenden.
Sind alle eingeführten Anwendungen handelsübliche Produkte?
Nein. Rehabilitation, Sport, Schmerzbehandlung usw. sind Bereiche, in denen eine Anwendung möglich ist oder aufgrund der Art des Materials erweitert wird, und der Grad der Vollständigkeit und Kommerzialisierung variiert je nach Fachgebiet. Derzeit werden WaveWear und TrackMe als Verbraucherprodukte verkauft.
Kann ElecSil nicht nur elektrische Stimulation, sondern auch biologische Signale lesen?
Ja. ElecSil ist für die elektrische Stimulation konzipiert und kann auch als Sensor zum Auslesen biologischer Signale wie EMG und ECG verwendet werden, sodass damit Stimulation und Überwachung gleichzeitig durchgeführt werden können.
AlignX™, TracSil™
AlignX™ ist ein klebendes Kinesiologie-Taping-Material auf Silikonbasis, und TracSil™ ist ein Dehnungssensormaterial, das Bewegungen erkennt. Während ElecSil für Stimulation und Biosignale verantwortlich ist, sind diese beiden für die Bindungs- bzw. Bewegungserkennung verantwortlich und ergänzen sich bei gemeinsamer Verwendung.
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