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无线,皮肤上的传感器监测婴儿,孕妇在发展中国家

柔软灵活的设备正在测试中,在加纳,印度,肯尼亚和赞比亚EVALUATED

传感器的前一次迭代。来源:威尼斯人官网传感器的前一次迭代。来源:威尼斯人官网

每年有1500万名婴儿出生太早,100万从未它使他们的下一个生日。在资源匮乏,前景更可怕。在32周或更早就会死亡出生的婴儿的一半;而在高资源设置,几乎所有这些婴儿的存活。

以帮助弥补差距ESTA,威尼斯人官网的跨学科的团队已经开发出一种新的研究无线,电池充电,负担得起的新生婴儿监测系统,可以轻松实现在几乎任何环境下提供临床级护理。

另外,新设备超越现有的有线监控技术的能力,提供超越传统的标志,包括哭闹,运动,身体方向,和心脏的声音的重要信息。这些柔软,富有弹性,本发明的传感器都远远温和于新生儿的皮肤脆弱,他们的无线功能,让更多的家长皮肤对皮肤的接触。

不仅可以在此技术通过监测早产儿的风险降低,它也可以监测孕妇在工作,以确保一个健康和安全分娩,降低产妇死亡率的风险。密切监测最脆弱的患者,医生可以提醒婴幼儿或重病的母亲成为前进行干预。

有关技术细节 发表 3月11日在该杂志 自然医学, with extensive tests on newborns at Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital of Chicago and Prentice Women’s Hospital in Chicago. The sensors described in the paper also are now being tested on newborns at Aga Khan University Hospital Nairobi, Kenya and on pregnant mothers in the University Teaching Hospital in Lusaka, Zambia.

“从医院到家庭到外地”

由西北工程的领导 约翰。罗杰斯在生物整合的电子新兴领域的先驱,该研究团队 去年开发的传感器 and tested them on babies in the United States. Now, with support from the Bill & Melinda Gates Foundation and Save the Children, his team is deploying the devices internationally, starting with hospitals in Ghana, India, Kenya and Zambia.

John Rogers“我们设计的技术,提供经济实惠的,临床级监控能力在世界任何地方使用 - 从医院到家庭到外地,”罗杰斯说。 “软电子采用了先进的理念,我们是安全的这样实现的设备,易于使用和以病人为中心。我们包括在我们的研究侧重于功能,让在发展中国家,如果这种类型的技术具有提高增加,并且可能挽救生命的最大潜力在低资源设置应用程序“。

“新的技术代表在新生儿和儿科护理一个巨大的进步,”医生说。黛布拉·威斯 - 梅耶,在医学威尼斯人官网范伯格医学院等人共同领导这项研究的罗杰斯在自主医学儿科医生。 “这不是严格变量关于制作重症监护系统‘无线’,这是acerca思维宽泛非传统的关于我们所需要的,以完全融入更多的学习健康和确保稳定。”

罗杰斯是在工程的威尼斯人官网麦考密克学院材料科学与工程和生物医学工程的路易·辛普森和金伯利·奎教授,范伯格神经外科教授。此外,我是在西北奎辛普森生物电子学会常务理事。威斯 - 梅耶梅耶尔是在范伯格小儿内科和儿科药品的自主主任在自主劳瑞儿童医院比阿特丽斯卡明斯教授。

无动力稳定可靠的地区

这项新的研究建立在罗杰斯实验室传导以前的研究。去年二月,罗杰斯和他的合作者刊登从劳瑞儿童医院和妇女医院在芝加哥学徒进行的一项研究结果。这里,一对研究人员对早产婴儿测试无线,无电池的柔性传感器。传感器被证明是准确根据需要和传统的基于有线的监控设备干扰与父 - 婴儿拥抱和物理结合。

这些平台从发展中国家转移到芝加哥,罗杰斯的球队增加了一个小而薄,可充电电池给设备稳定,为在农村地区可靠运行的功率和提高无线操作范围。也是球队加入到显示器的附加功能检测哭闹,运动,和心脏的声音。

“难道我们刚落我们现有的技术应用到其他国家的俱乐部和不同的设置没有考虑到他们的具体需求,”罗杰斯说。 “我们想了解更广阔的景观和开发技术,易于使用的,有益的,实用的。那知道我们需要建立高度可靠,可重复使用的设备,适用于有限的地区的设施和资源,我们的基础“。

“有些领域的经验拉闸限电,每天互联网和覆盖面不平,”医生说。帅(史蒂夫)许,西北医学皮肤科的第一个研究世界卫生组织领导在地面上部署系统的合着者。 “这些地区需要的人,在实际设备的作品,是制造更便宜。”

传感器将数据发送到移动设备

该传感器使用无线频率,以从护士站显示无线地传送数据给婴儿。他们还可以将数据发送到直接在智能手机或平板电脑。

“该技术的优点在于它可以与多种移动设备在不牺牲精度,相对于目前在医院中使用的最复杂的系统工作,”徐说。 “你并不需要昂贵的设备这需要一个专门的部门,生物工程和安装。你拿出移动设备,连接到我们的传感器,而你照顾的病人。“

国外实施技术

许,奎雷伊辛普森学院生物电子学,皮肤病学助理教授,并在范伯格小儿科了,在麦考密克生物医学工程助理教授的医疗主任,已在过去的6个月中工程师团队在建立技术医院肯尼亚和赞比亚,有护士和医生的工作。该计划将涉及中期2021 15000名孕妇和新生儿500测试传感器。

Credit: 威尼斯人官网“这是一个协作团队的努力,”徐说。 “我们花了大量的时间和听工作与医生,护士及医护人员在每个位置。我们要确保我们的技术是有用的,可以帮助解决问题,面对他们的每一天。它已经令人难以置信的激励“。

到目前为止,42名婴儿肯尼亚已经穿金旁标准的无线传感器,传统的监控系统,这样做边研究人员可以由端,定量比较。在阿加汗大学医院验证设备后,球队计划以移动技术,以低资源医院非洲农村地区,那里的需求是最大的。

“需要在内罗毕的紧迫性是显著,但没有什么比在农村地区,”罗杰斯说。 “有改进的空间无处不在,但让付得起的医疗保健监测系统的增加值是在这些设置这么高得多。”

随着合作的护士

罗杰斯和旭说,从医院的护士非常宝贵的早期反馈已经。传感器成对工作 - 一个胸部和一个绕脚包裹。在该技术的早期版本,护士担心胸部传感器可能是小的,脆弱的新生儿太大。罗杰斯和他的团队马上回应这个反馈做出更小,更薄胸部设备。

“护士一直热衷于新的迭代,”罗杰斯说,“这些最新的平台是有也给了我们很大的数据。当我们把传感器放在宝宝,它开始工作,几乎立即,在任何环境或位置。”

也一直在努力护士完善脚部传感器的校准。如果传感器不正确地围绕足部包裹,然后,将数据不准确。

“这需要一些练习来快速对齐脚部传感器,”罗杰斯说。 “因此,我们设计的系统亮起即红色,黄色或绿色 - 不正确,关闭或在合适的地方 - 根据定位的精度,提供反馈给看护者。”

下一步是什么?

以独家授权的技术,从罗杰斯和徐推出西贝尔健康的西北缩放技术,我到美国FDA批准ESTA一年后赚,重点对孕产妇,胎儿,新生儿,儿童和健康。最近,西贝尔宣布了一项战略合作伙伴协议德尔格,国际领先的医疗技术公司,安全性和产品的保护,支持和挽救生命,专注。

未来,罗杰斯和徐计划纳入人工智能到传感器从数据中提取的见解,并提供医护专业人员的护理建议。

“These systems are generating half a gigabyte of data for one patient a day. That’s a lot of physiological information,” Xu said. “We’d like to use clinically validated algorithms that could, for example, tell us if a baby is likely to develop sepsis within the next 24 hours based on their vital signals. Then we could have ventilators and antibiotics ready to escalate care almost proactively. For pregnant women, we’re working with Dr. Jeffrey Stringer — the director of the division of Global Women’s Health at University of North Carolina at Chapel Hill — with funding from the Bill & Melinda Gates Foundation to more quickly identify danger signals in low-resource settings.”

罗杰斯无线传感器这些新的估计可能在美国医院于未来的一年。他的研究小组还预计发送传感器来更多的医院在乡村俱乐部在世界各地作为正在进行的国际努力改善负担得起的卫生保健监测的一部分。

“我们相信我们的技术,可显着提高世界各地的新生儿护理的质量,”罗杰斯说。 “我们认为在一个随处可用‘未来的新生儿重症监护室’的条款。”

“愿景是大胆的,”徐说。 “我们希望在每个国家这些传感器看到,监视第一心跳到最后在我们最脆弱的病人。”

该论文的第一作者,所有的人都是从西北,拥有英国都涌,rwei阿丽娜,奥莱丽亚hourlier-Fargette,和博士。许。

The study, “Skin-interfaced biosensors and pilot studies for advanced wireless physiological monitoring in neonatal and pediatric intensive care units,” was supported by the Bill & Melinda Gates Foundation (award numbers OPP1182909, OPP1193311 and INV-000787), the Gerber Foundation, Save the Children (award number 999002170), National Institutes of Health (grant number TL1TR001423) and the National Science Foundation (grant numbers 1400159, 1534120 and 1635443).

编者按:有许罗杰斯和金融权益和兼职随着西贝尔健康。威尼斯人官网在西贝尔健康的财务权益(股票,特许权使用费)。