美國(guó)研究人員發(fā)明一種可用于NICU監(jiān)測(cè)嬰兒身體狀況的無線傳感器

在新生兒重癥監(jiān)護(hù)室（NICU），小寶寶身上連著不少根線，這不僅妨礙他們與父母進(jìn)行肢體接觸，而且扯來扯去還容易出意外，同時(shí)固定這些線的黏合劑還會(huì)傷害寶寶脆弱的皮膚。

近日，美國(guó)研究人員發(fā)明一種無線傳感器，透明、柔韌、輕巧、廉價(jià)，臨床試驗(yàn)顯示它的監(jiān)測(cè)范圍、精度和準(zhǔn)確率均不亞于傳統(tǒng)醫(yī)療監(jiān)測(cè)儀器。

無線傳感器監(jiān)護(hù)新生兒效果不亞于傳統(tǒng)設(shè)備

這是美國(guó)西北大學(xué)的一個(gè)跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)所進(jìn)行的研究成果。該團(tuán)隊(duì)最近完成了對(duì)早產(chǎn)兒的第一次人體研究，并得出結(jié)論：無線嬰兒傳感器提供的數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)一樣精確，而且無線貼片對(duì)新生兒脆弱的皮膚也比較溫和，可以讓嬰兒與父母進(jìn)行更多的皮膚接觸。

這項(xiàng)研究涉及材料科學(xué)家、工程師、皮膚病學(xué)家和兒科醫(yī)生的共同努力，發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。這項(xiàng)研究采用了包括來自20多名佩戴無線傳感器和傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的嬰兒的初步數(shù)據(jù)，研究人員并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了定量比較。從那時(shí)起，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在新生兒重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)70多個(gè)嬰兒進(jìn)行了成功的測(cè)試。

“我們希望消除現(xiàn)有硬件系統(tǒng)中的電線和侵略性粘合劑對(duì)嬰兒的傷害，并用更安全、更以患者為中心、更兼容親子互動(dòng)的東西來取代它們，”研究人員表明，“我們的無線、無電池、類似皮膚的傳感器設(shè)備在測(cè)量范圍、準(zhǔn)確度和精密度方面都不亞于傳統(tǒng)醫(yī)療監(jiān)測(cè)儀器，而且它們甚至提供了臨床上重要但不常用的高級(jí)測(cè)量數(shù)據(jù)。”

NICU的嬰兒安裝了雙無線傳感器-胸部傳感器（左）的尺寸為5cm*2.5cm；足部傳感器（右）的尺寸為2.5cm*2cm，兩個(gè)傳感器的重量相當(dāng)于一滴雨滴的重量

新生兒重癥監(jiān)護(hù)室中圍繞新生兒的電線數(shù)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(gè)嬰兒的電極連接到監(jiān)視器，以監(jiān)測(cè)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(dòng)，并在嬰兒發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期對(duì)嬰兒身體成長(zhǎng)造成了一個(gè)主要障礙。

“我們知道皮膚與皮膚的接觸對(duì)新生兒非常重要，尤其是對(duì)那些生病嬰兒或早產(chǎn)兒，”兒科皮膚科醫(yī)生說，“它被證明可以降低肺部并發(fā)癥、肝臟問題和感染的風(fēng)險(xiǎn)。然而，當(dāng)在到處都有電線、嬰兒被拴在床上的NICU里，很難讓皮膚與皮膚接觸。”

研究人員說：“任何進(jìn)入新生兒重癥監(jiān)護(hù)室的人都會(huì)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(duì)于減少護(hù)士、嬰兒和父母的負(fù)擔(dān)具有巨大的潛力。”

超越目前的可能性

該研究小組的新技術(shù)所帶來的好處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它研制了無線傳感器，更提供了比目前的臨床標(biāo)準(zhǔn)還要多的測(cè)量結(jié)果。

傳統(tǒng)的NICU傳感器與無線傳感器（以玩偶為模型）

雙無線傳感器從身體的另一端監(jiān)測(cè)嬰兒的生命體征——心率、呼吸頻率和體溫。一個(gè)傳感器橫跨嬰兒的胸部或背部，另一個(gè)傳感器包裹著一只腳（胸部傳感器的尺寸為5cm*2.5cm；足部傳感器的尺寸為2.5cm*2cm）。這一策略允許醫(yī)生從外圍區(qū)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(yī)生也可以通過持續(xù)跟蹤脈搏從心臟到達(dá)腳的時(shí)間來測(cè)量血壓。目前，還沒有一個(gè)好的方法來收集可靠的血壓測(cè)量，血壓袖帶會(huì)擦傷或損壞嬰兒脆弱的皮膚。另一種選擇是將導(dǎo)管插入動(dòng)脈，這是很棘手的，因?yàn)樵绠a(chǎn)兒血管的直徑很小，它也會(huì)帶來感染、凝血甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)。“我們遺漏了大量的信息，在這些信息中，一天中血壓可能會(huì)發(fā)生變化，”新生兒學(xué)家說。“這些血壓的變化可能會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生重大影響。”

該設(shè)備還可以幫助填補(bǔ)皮膚與皮膚接觸過程中存在的信息空白。如果醫(yī)生能夠在被父母抱著的時(shí)候繼續(xù)測(cè)量嬰兒的生命體征，他們可能會(huì)進(jìn)一步了解這種接觸有多重要。該傳感器透明且與成像兼容，可在X射線、核磁共振成像和CT掃描時(shí)佩戴。