cookieOptions = {...}; .美國研究人員發明一種可用於 NICU 監測嬰兒身體狀況的無線感測器 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2019年7月12日 星期五

Sensors are first to monitor babies in the NICU



源:传感器专家网

在新生兒重症監護室(NICU,Neonatal Intensive Care Unit),小寶寶身上連著不少根線,這不僅妨礙他們與父母進行肢體接觸,而且扯來扯去還容易出意外,同時固定這些線的黏合劑,還會傷害寶寶脆弱的皮膚。

近日,美國研究人員發明一種無線感測器,透明、柔韌、輕巧、廉價,臨床試驗顯示它的監測範圍、精度和準確率,均不亞於傳統醫療監測儀器。


無線感測器監護新生兒效果不亞於傳統設備
這是美國西北大學的一個跨學科團隊,所進行的研究成果。該團隊最近完成了,對早產兒的第一次人體研究,並得出結論:無線嬰兒感測器提供的數據,與傳統監測系統提供的數據,一樣精確,而且無線貼片對新生兒脆弱的皮膚,也比較溫和,可以讓嬰兒與父母進行更多的皮膚接觸。

這項研究涉及材料科學家、工程師、皮膚病學家和兒科醫生的共同努力,發表在《科學》雜誌上。這項研究採用了,包括來自20多名佩戴無線感測器,和傳統監測系統的嬰兒的初步數據,研究人員並對這些數據,進行了定量比較。從那時起,該團隊已經在新生兒重症監護室,對70多個嬰兒進行了成功的測試。

「我們希望消除現有硬體系統中的電線,和侵略性粘合劑對嬰兒的傷害,並用更安全、更以患者為中心、更相容親子互動的東西來取代它們,」研究人員表明,「我們的無線、無電池、類似皮膚的感測器設備,在測量範圍、準確度和精密度方面,都不亞於傳統醫療監測儀器,而且它們甚至提供了臨床上,重要但不常用的高級測量數據。」

NICU的嬰兒安裝了雙無線感測器-胸部傳感器(左)的尺寸為5cm*2.5cm;足部感測器(右)的尺寸為2.5cm*2cm,兩個感測器的重量相當於一滴雨滴的重量

新生兒重症監護室中,圍繞新生兒的電線數量,通常比嬰兒本身還要大。通常情況下,五到六根電線,將每個嬰兒的電極連接到監視器,以監測嬰兒呼吸、血壓、血氧、心跳等等。

雖然這些電線能夠確保嬰兒的健康和安全,但它們限制了嬰兒的活動,並在嬰兒發育的關鍵時期,對嬰兒身體成長,造成了一個主要障礙。

「我們知道皮膚與皮膚的接觸,對新生兒非常重要,尤其是對那些生病嬰兒或早產兒,」兒科皮膚科醫生說,「它被證明可以降低肺部併發症、肝臟問題和感染的風險。然而,當在到處都有電線、嬰兒被拴在床上的 NICU 裡,很難讓皮膚與皮膚接觸。」

研究人員說:「任何進入新生兒重症監護室的人,都會注意到嬰兒有多微小,有多少電線和電極連接在嬰兒身上。無線通信對於減少護士、嬰兒和父母的負擔具有巨大的潛力。」

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超越目前的可能性
該研究小組的新技術所帶來的好處遠遠超出了它研制了無線傳感器,更提供了比目前的臨床標準還要多的測量結果。

傳統的NICU傳感器與無線傳感器(以玩偶為模型

雙無線感測器從身體的另一端監測嬰兒的生命體徵——心率、呼吸頻率和體溫。一個感測器橫跨嬰兒的胸部或背部,另一個感測器包裹著一隻腳(胸部感測器的尺寸為 5cm*2.5cm;足部感測器的尺寸為2.5cm*2cm)。這一策略允許醫生從外圍區域收集嬰兒的核心溫度和體溫。

研究人員說:「在確定血流和心臟功能方面,腳和胸部的溫度差異,具有重要的臨床意義。」

醫生也可以透過持續跟蹤脈搏,從心臟到達腳的時間,來測量血壓。目前,還沒有一個好的方法,來收集可靠的血壓測量,血壓袖帶會擦傷或損壞嬰兒脆弱的皮膚。

另一種選擇是將導管插入動脈,這是很棘手的,因為早產兒血管的直徑很小,它也會帶來感染、凝血甚至死亡的風險。「我們遺漏了大量的資訊,在這些資訊中,一天中血壓可能會發生變化,」新生兒學家說。「這些血壓的變化,可能會對結果產生重大影響。」

該設備還可以幫助填補,皮膚與皮膚接觸過程中,存在的資訊空白。如果醫生能夠在被父母抱著的時候,繼續測量嬰兒的生命體徵,他們可能會進一步瞭解,這種接觸有多重要。該感測器透明且與成像相容,可在X射線、核磁共振成像,和 CT 掃描時佩戴。


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