Gesundheit

Wireless -, Haut-montierte sensoren überwachen von Babys, schwangeren Frauen in den Entwicklungsländern

Jedes Jahr 15 Millionen Babys zu früh, mit 1 Millionen nie machen es zu Ihrem nächsten Geburtstag. Und in low-Ressourcen-Einstellungen, die von outlook ist noch mehr im argen. Die Hälfte der Babys geboren bei 32 Wochen oder früher sterben; in der Erwägung, dass in der high-Ressource-Einstellungen, die fast alle dieser Babys überleben.

Zu helfen, diese Lücken zu schließen, ein interdisziplinäres team von der Northwestern University Forscher hat eine neue wireless -, Batterie-aufgeladen, kostengünstiges monitoring-system für Neugeborene Babys, können leicht implementiert werden, um eine klinisch-Grad-Betreuung in fast jeder Einstellung.

Die neuen Geräte auch über die Fähigkeiten der vorhandenen, verdrahteten monitoring-Technologien, um Informationen über traditionelle Vitalfunktionen, einschließlich Weinen, Bewegung, Körper-Ausrichtung und Herzen klingt. Diese weichen, flexiblen sensoren sind auch weit schonender für Neugeborene “ fragile Haut, und Ihre wireless-Funktionen ermöglichen für mehr Haut-zu-Haut-Kontakt mit den Eltern.

Nicht nur kann diese Technologie geringere Risiken durch die überwachung von Frühgeborenen, es kann auch überwachen schwangere Frauen während der Arbeit zu gewährleisten, eine gesunde und sichere Lieferung und reduziert das Risiko von Müttersterblichkeit. Durch eine enge Begleitung der am meisten gefährdeten Patienten, können die ärzte aufmerksam gemacht werden, intervenieren, bevor das Kind oder die Mutter ernsthaft krank werden.

Details über die Technologie werden veröffentlicht im März 11 in der Zeitschrift Nature Medicine, umfangreiche tests an Neugeborenen in Ann & Robert H. Lurie Kinderkrankenhaus von Chicago und Prentice Women ‚ s Hospital in Chicago. Die sensoren beschrieben, die in dem Papier auch jetzt getestet Neugeborenen an der Aga Khan University Hospital Nairobi, Kenia und auf die schwangeren Mütter im University Teaching Hospital in Lusaka, Sambia.

„Aus dem Krankenhaus zu Hause, um das Feld‘

Angeführt von der Northwestern John A. Rogers, ein Pionier im aufstrebenden Bereich der bio-integrierte Elektronik, die das Forscherteam entwickelt die sensoren im letzten Jahr und testeten diese auf Babys in den Vereinigten Staaten. Jetzt, mit der Unterstützung von der Bill & Melinda Gates Foundation und Save the Children, sein team ist die Bereitstellung der Geräte International, beginnend mit Krankenhäusern in Ghana, Indien, Kenia und Sambia.

„Wir haben unsere Technologie zum erschwinglichen Preis anzubieten, klinische-Grad-monitoring-Funktionen für den Einsatz überall in der Welt—aus dem Krankenhaus zu Hause, um das Feld,“ sagt Rogers. „Mit zukunftsweisenden Konzepten weichen-Elektronik, erreichten wir Geräte, die sicher, einfach zu bedienen und patient-zentrierte. Wir sind in unserer Forschung einen Fokus auf die Funktionen zu ermöglichen die Anwendung in low-Ressource-Einstellungen in den Entwicklungsländern, wo diese Art von Technologie das größte Potenzial hat, sich zu verbessern, und möglicherweise Leben zu retten.“

„Die neue Technologie stellt einen monumentalen Fortschritt in der neonatologischen und pädiatrischen Pflege“, sagte Dr. Debra Weese-Mayer, Kinderarzt vegetative Medizin an der Northwestern University Feinberg School of Medicine, co-führte die Studie mit Rogers. „Das ist nicht unbedingt zu machen, critical care systems „wireless“, diese ist über das denken expansiv über das, was nicht traditionelle Variablen, die wir einbeziehen müssen, um mehr vollständig Studie Gesundheit und Stabilität sorgen.“

Rogers ist der Louis Simpson und Kimberley Querrey Professor der Materialwissenschaft und Technik und Biomedizinische Technik in der Northwestern McCormick School of Engineering und professor der neurologischen Chirurgie in der Feinberg. Außerdem ist er executive director des Querrey Simpson Institut für Bio-Elektronik an der Northwestern. Weese-Mayer ist Beatrice Cummings Mayer, Professor der Pädiatrischen Vegetative Medizin an der Feinberg und Leiter der pädiatrischen vegetative Medizin am Lurie Children ‚ s Hospital.

Zuverlässig in Regionen ohne stabile Stromversorgung

Die neue Studie baut auf früheren Untersuchungen der Rogers-Labor. Im vergangenen Februar, Rogers und seine Mitarbeiter veröffentlichten Ergebnisse einer Studie, durchgeführt am Lurie Children ’s Hospital und Prentice Women‘ s Hospital in Chicago. Hier testeten die Forscher ein paar von wireless -, Batterie-freie, flexible sensoren, die auf Frühgeborene. Die sensoren erwiesen sich als präzise und akkurat wie herkömmliche Draht-basierte monitoring-Geräte, die stören Eltern-Kind kuscheln und körperliche Verbindung.

Diese Plattformen aus Chicago in den Entwicklungsländern der Welt, Rogers‘ team Hinzugefügt eine kleine, dünne, wiederaufladbare Batterie zu geben, das Gerät stabile, zuverlässige Stromversorgung für den Betrieb in ländlichen Gebieten und zur Verbesserung der wireless-Reichweite. Das team fügte auch zusätzliche sensing Fähigkeiten zu überwachen, zu Weinen, Bewegung und Herzen klingt.

„Wir konnten nicht einfach mit der vorhandenen Technologie in andere Länder und verschiedene Einstellungen ohne Ihre spezifischen Bedürfnisse berücksichtigt werden“, sagt Rogers. „Wir wollten verstehen, die breitere Landschaft und eine Technik zu entwickeln, die einfach zu bedienen, hilfreich und praktisch. Wir wussten, dass wir brauchten ein Fundament zu schaffen für sehr robuste, wiederverwendbare Produkte für die Anwendung in Regionen mit begrenzten Möglichkeiten und Ressourcen.“

„Einige Bereiche Erfahrung rolling blackouts jeden Tag und unebenen internet-Berichterstattung“, sagte Dr. Shuai (Steve) Xu, einer der Northwestern Medizin, dermatologin und co-erste Autor der Studie, führt die Bereitstellung der Anlage auf dem Boden. „Die Menschen in diesen Gebieten benötigen ein praktisches Gerät, das funktioniert und ist billiger zu produzieren.“

Sensoren senden Daten an mobile Geräte

Die sensoren, die die Nutzung von Funkfrequenzen zur drahtlosen übertragung von Daten von dem baby im schwesternzimmer zeigt. Sie können auch senden Sie Daten direkt zu einem smartphone oder tablet.

„Das schöne an der Technologie ist, dass es funktionieren kann mit einer breiten Palette von mobilen Geräten, ohne Einbußen an Genauigkeit relativ zu den modernsten Systemen in Krankenhäusern heute,“ Xu sagte. „Sie brauchen keine teure Ausrüstung erfordert eine spezielle bioengineer und I. T.-Abteilung zu installieren. Sie ziehen aus Ihrem mobilen Gerät, die Verbindung zu unseren sensoren, und Sie sind in die Versorgung der Patienten.“

Umsetzung der Technologie im Ausland

Xu, der ärztliche Direktor des Querrey Simpson Institut für Bio-Elektronik, assistant professor für Dermatologie und Pädiatrie an Feinberg und assistant professor für biomedizinische Technik an der McCormick, verbrachte die vergangenen sechs Monate die Leitung eines Teams von Ingenieuren in den Aufbau des Technologie in Krankenhäusern in Kenia und Sambia, die Zusammenarbeit mit Krankenschwestern und ärzten. Das Programm beinhaltet die Prüfung der sensoren auf 15.000 schwangere Frauen und 500 Neugeborenen bis Mitte 2021.

„Dies ist eine gemeinsame team-Anstrengung,“ Xu sagte. „Wir haben viel Zeit damit verbracht, die Arbeit mit und hören auf ärzte, Pflegepersonal und Mitarbeiter im Gesundheitswesen, in jeder Lage. Wir wollen sicherstellen, dass unsere Technik ist nützlich und hilft, Probleme zu lösen, die Sie jeden Tag begegnen. Es ist schon unglaublich motivierend.“

So weit, 42 Babys in Kenia getragen haben, die wireless-sensoren, die neben der gold-standard, traditionellen monitoring-Systemen, so die Forscher tun könnte, side-by-side, zum quantitativen Vergleich. Nach der überprüfung das Gerät an der Aga Khan University Hospital, das team plant, verschieben Sie die Technologie, um low-Ressource Krankenhäuser im ländlichen Afrika, wo die not am größten ist.

„Die Dringlichkeit und Notwendigkeit in Nairobi ist gewaltig, aber nichts im Vergleich zu, dass in den ländlichen Gebieten,“ sagt Rogers. „Es gibt Raum für Verbesserungen überall, aber der Mehrwert bezahlbare Gesundheitsversorgung monitoring-System ist so viel höher in diesen Einstellungen.“

Die Zusammenarbeit mit den Schwestern im Ausland

Rogers und Xu sagte, die frühen feedback aus dem Krankenhaus Krankenschwestern ist von unschätzbarem Wert. Die sensoren arbeiten in Paaren—ein auf die Brust und man umwickelt einen Fuß. In einer früheren version der Technologie, Krankenschwestern besorgt, dass die Brust-sensor ist möglicherweise zu groß für den kleinen, zerbrechlichen Neugeborenen. Rogers und sein team reagierte sofort auf dieses feedback, um eine kleinere, dünnere Brust-Gerät.

„Die Krankenschwestern haben sich schon begeistert über die neue iteration“, sagt Rogers. „Diese neuesten Plattformen auch sind, verschaffen uns große Daten. Wenn wir den sensor auf das baby, es beginnt sofort zu arbeiten, in fast jeder Einstellung oder Position.“

Krankenschwestern haben auch Schwierigkeiten mit der Perfektionierung der Fuß-sensor-Ausrichtung. Wenn der sensor nicht richtig gewickelt um den Fuß, dann sind die Daten nicht so genau.

„Es braucht einige übung, um schnell richten Sie den Fuß-sensor,“ sagt Rogers. „So haben wir ein system entwickelt, das leuchtet wie rot, gelb oder grün—falsche, in der Nähe oder an der richtigen Stelle—abhängig von der Genauigkeit der Ausrichtung, zum bereitstellen von feedback auf die Pflegeperson.“

Mütter lieben unsere sensoren‘

Die Mannschaft hat auch erhielt ermutigende Rückmeldungen von Eltern, die profitieren von mehr körperliche Verbindung oder „Känguru-Pflege.“ Dennis Ryu, ein Ph. D.-student in der Rogers Labor verbrachte sechs Wochen auf dem Boden an der Aga Khan University Hospital, Nairobi, Kenia und University Teaching Hospital in Lusaka, Sambia mit den Plänen zu Rückkehr in diesem Frühjahr.

„Mütter lieben unsere sensoren, weil Sie kann mehr Haut-zu-Haut-Kontakt mit Ihren Babys,“ Ryu sagte. „Känguru-Pflege hat tiefgreifende Vorteile für Mutter und baby, einschließlich Verklebung, besseren Schlaf und weniger stress.“

„Vorschläge kommen direkt vom sprechen zu den Menschen vor Ort und direkt zu beobachten, wie unsere sensoren verwendet werden,“ Xu Hinzugefügt. „Es ist wirklich ein bidirektionaler Informationsfluss.“

Was kommt als Nächstes?

Mit einer exklusiven Lizenz für die Technologie von der Northwestern University, Rogers und Xu startete Sibel Gesundheit zum Maßstab der Technologie und verdienen FDA-Zulassung noch in diesem Jahr mit einem Fokus auf die mütterliche, fetale, neonatale und Pädiatrische Gesundheit. Mehr kürzlich, Sibel angekündigt, eine strategische Partnerschaft mit der Dr. äger, einer der führenden internationalen Sicherheits-und Medizintechnik-Unternehmen, das sich auf die Produkte, die schützen, unterstützen und retten Leben.

Neben Rogers und Xu-plan zu integrieren, künstliche Intelligenz in die sensoren und Erkenntnisse aus den Daten und bieten Fachkräfte des Gesundheitswesens mit Empfehlungen für die Pflege.

„Diese Systeme generieren, die ein halbes gigabyte an Daten für einen Patienten am Tag. Das ist eine Menge von physiologischen Informationen,“ Xu sagte. „Wir möchten die Verwendung klinisch validierter algorithmen könnten, zum Beispiel, sagen Sie uns, wenn Sie ein baby ist wahrscheinlich für die Entwicklung einer sepsis innerhalb der nächsten 24 Stunden auf Ihre lebenswichtige Signale. Dann könnten wir haben Ventilatoren und Antibiotika bereit zu eskalieren Pflege fast proaktiv. Für schwangere Frauen, arbeiten wir mit Dr. Jeffrey Stringer—der Direktor der Abteilung der Globalen Gesundheit von Frauen an der Universität von North Carolina-Chapel Hill—mit Finanzierung von der Bill &-Melinda-Gates-Stiftung, um mehr schnell identifizieren Gefahr Signale in low-Ressource-Einstellungen.“

Rogers schätzt diese neuen wireless-sensoren erscheinen in US-amerikanischen Krankenhäusern in das nächste Jahr. Sein team auch erwartet, zu senden sensoren an mehrere Krankenhäuser in den Ländern rund um die Welt als Teil einer Laufenden internationalen Bemühungen zur Verbesserung der erschwinglichen Gesundheitswesen-monitoring.

„Wir glauben, dass unsere Technologie kann erheblich verbessern die Qualität der neonatologischen Versorgung auf der ganzen Welt,“ sagt Rogers. „Wir denken im Sinne einer ‚NICU von der Zukunft,‘ verfügbar überall.“