Беспроводная соска-пустышка может контролировать жизненные показатели младенцев в отделении интенсивной терапии новорожденных, устраняя необходимость в болезненных заборах крови
Небольшое, но мощное изобретение вскоре может облегчить жизнь в отделении интенсивной терапии новорожденных даже самым маленьким пациентам. У новорожденных необходимо часто проверять жизненно важные показатели, и одним из важнейших показателей здоровья новорожденных является уровень электролитов. Сейчас единственный способ контролировать уровень электролитов — это брать кровь несколько раз в день. Это может быть болезненно и страшно для младенцев, а также сложно для медицинского персонала, у которого могут возникнуть проблемы с забором крови из крошечных, недоразвитых кровеносных сосудов.
Теперь исследователи из Технологического института Джорджии разработали пустышку , которая может постоянно контролировать уровень электролитов у ребенка в режиме реального времени, устраняя необходимость в повторных инвазивных заборах крови.
Хонг Йео, доцент и профессор Harris Saunders Jr. Endowed в Школе машиностроения имени Джорджа В. Вудраффа, выступил с идеей соски на конференции по педиатрическим технологиям. Врачи описали ежедневные проблемы, с которыми они сталкиваются при уходе за больными новорожденными, и отсутствие неинвазивных систем мониторинга.
«Врачи рассказали мне о проблеме с забором крови, которая возникает снова и снова, поскольку младенцам иногда приходится оставаться в отделении интенсивной терапии новорожденных в течение недель и даже месяцев», — сказал Йео, который руководит Центром носимых интеллектуальных систем и здравоохранения (Центр WISH) в Институте материи и систем.
«Я хотел придумать неинвазивное решение для постоянного мониторинга электролитов и решил сосредоточиться на чем-то, что нравится младенцам: на пустышках. Я сразу подумал: «Ладно, с этим можно что-нибудь сделать»».
Йео купил несколько коммерчески доступных пустышек и начал мозговой штурм потенциальных конструкций. Он понял, что если он и его команда смогут выяснить, как собирать слюну ребенка с помощью пустышки, то они, вероятно, смогут прикрепить гибкие мембранные датчики, используя его существующие технологии миниатюризации.
Команда сконструировала крошечный туннель, или микрожидкостный канал, в корпусе пустышки. Отверстие в соске пустышки втягивает слюну в канал, который затем направляет слюну через устройство в резервуар, оснащенный датчиками обнаружения ионов. Датчики реагируют на ионы натрия и калия, постоянно измеряя их уровни.
Устройство-пустышка состоит из нескольких ключевых компонентов, включая гибкие датчики, тонкопленочные схемы и пластину для создания микрофлюидных каналов. Кредит: Технологический институт Джорджии
Ходжунг Ким, профессор-исследователь в Центре WISH и руководитель программ Центра полупроводниковой электроники KIAT-Georgia Tech (которым руководит Йео), разработал специальные электронные схемы специально для устройства-пустышки.
«Чтобы сделать пустышку беспроводной, мы разработали сверхтонкую электронную схему на основе мембраны », — сказал Ким. «Мы использовали нашу технологию, чтобы сделать схему чрезвычайно тонкой и гибкой, поэтому она гибкая и мягкая, так что ее можно закрепить практически на любой поверхности».
Команда установила свою гибкую схему на задней стороне пустышки. Там они интегрировали все беспроводные компоненты схемы, чтобы обеспечить совместимость с обычным Bluetooth. Система отправляет данные по беспроводной связи, поэтому врачи могут использовать смартфон или планшет для получения в режиме реального времени непрерывного потока данных о жизненно важных показателях ребенка в любой момент.
Этот постоянный поток данных рисует более полную картину здоровья младенцев, и это означает, что серьезные проблемы могут быть обнаружены раньше. Если во время мониторинга возникают какие-либо аномальные признаки, система оповещает врачей или медицинский персонал , использующих устройство.
По словам Йео, команда постоянно работает над разработкой и оптимизацией технологии пустышки. В настоящее время команда ищет партнеров по финансированию и коммерциализации, которые могут помочь вывести технологию на новый уровень и в мир.
«Как только мы доставим его в больницы, я думаю, что устройство изменит правила игры в мониторинге здоровья детей», — сказал Йео. «Насколько мне известно, это единственное устройство в мире, которое может непрерывно измерять концентрацию электролитов у ребенка».
Исследователи также считают, что технология может быть расширена и дальше, чтобы принести пользу дополнительным группам пациентов. Концепция использования слюны как неинвазивного способа измерения важных биомаркеров заболеваний может быть значительно расширена, говорит Йео.
«Это важный шаг в демонстрации того, что эта технология может работать, и это только начало», — сказал Йео. «Мы надеемся интегрировать технологию с другими электрическими датчиками и системами, чтобы достичь всеобъемлющего мониторинга здоровья, который был невозможен до сих пор».