便携式、低成本技术跟踪子宫收缩

跟踪怀孕需要让人眼花缭乱的庞大而昂贵的机器。核磁共振机是一个房间的大小和成本高达100万美元。但保健等设备提供产前护理的关键部分,尤其是对处理并发症如早产。这个保健,怀孕的人经常需要访问一个医院,一个很大的负担为欠发达和弱势社区。

在5月19日发表的一篇论文在月初访问IEEE生物医学电路和系统圣路易斯华盛顿大学的研究人员的合作途径提供更加便捷的服务描述:一个可移植的子宫收缩跟踪器,一个成本低廉、灵活的电极片。

本文基于以前的工作来自华盛顿大学的研究人员。2019年,永王副教授在医学院的妇产科,发表了一篇论文描述的无创性electromyometrial成像(艾米)的创建。该方法监测电信号由子宫收缩和可以检测不寻常和早产收缩模式。

Shantanu Chakrabartty,克利福德·w·墨菲麦凯维工程学院教授,和川王副教授麦凯维电气和系统工程的工程学院的领导努力缩小,技术发明的王,也是一位合作者在这个新工作。李Weilun Chakrabartty的实验室的博士生,是论文的第一作者。

早产、出生妊娠37周之前,是孕产妇和胎儿死亡率的最大原因之一在美国。据世界卫生组织统计,全球约有1340万早产儿,不止一个的速度在10。

死亡率的负担不是均匀分布的。超过90%的极度早产婴儿,交付前28周,出生在低收入国家会死,只有不到10%的极度早产婴儿出生在高收入国家会死去。早产儿出生的婴儿可以开发各种呼吸和出血问题,需要快速NICU治疗。

勇王的小组使用的当前系统艾米成像是笨重的,大型的、复杂的和昂贵的。系统的成本超过20000美元,患者必须访问他的实验室使用设备。

让笨重的艾米系统提供相同的信息,Chakrabartty的实验室创建了一个电池驱动的便携式仪器连接的弹性块地方电极在佩戴者的腹部。电极检测孕产妇心跳和EMG信号,这对应于子宫收缩。川王创建灵活的电极,Chakrabartty集团用于构建该设备。

新的便携式艾米可以收缩本身的存储模式和将数据无线传输到电脑进行分析。便携设备使用的材料,和灵活的电极用低成本创建喷墨印刷过程,以及商用现成的芯片,成本约200美元。

检查的准确性便携式艾米,研究者测试了在低风险期限劳动患者将诱导华盛顿大学医学中心。他们比较了艾米的读数与当前黄金标准测量,分娩力计,简称体罚。体罚措施子宫收缩产生的机械压力。

通过滤波算法,研究人员经常介绍当病人减少噪音和工件绕,在日常生活中或在医疗环境中像救护车。捕获的电子信号艾米排队与体罚测量精确,尤其令人印象深刻的考虑到EMG信号很微弱,“100微伏或更少的顺序,根据Chakrabartty。

便携式艾米是一个概念验证,表明他们可以创建一个八路电池驱动的设备检测收缩和母亲的心跳。为未来的研究目标是扩大生产保鲜储藏格数据256个频道。因为现成的纺织品和芯片”,你可以添加更多的电极和通道,不需要重新设计整个事情扩大,“Chakrabartty说。

“小说可穿戴艾米系统带来了显著增强病人可访问性,革新我们监视和照顾个人的方式,”王勇说。“建设在这突破性的进步,我们现在准备开始多站点关注几个产科临床试验条件与NIH和盖茨基金会。这个令人振奋的努力将使我们能够收集全面的数据,进一步推进我们的理解和治疗这些疾病的。”

随着生产用量的增加,生产成本要低于200美元。目的是商业化技术和分发在低收入国家。

Chakrabartty说他设想的未来,一个怀孕的人可以穿一个便携式艾米在自己家里大部分的一天。它将无线传输连续数据医生的办公室,谁会立即意识到任何关于怀孕的变化而不需要有病人进来的人。