软传感器是第一个全面监测孕妇无线

几十年来，劳动母亲一直穿着相同的繁琐胎儿监测带。这些皮带不仅可以摆脱一个地方，需要恒定的调整，它们以及其他电线阵列粘贴到母亲，以便将母亲监测到床上，限制了她的行走或自由地移动的能力更舒服。

现在，一个由西北大学和北卡罗来纳大学教堂山分校领导的跨学科研究团队正在用三个小巧、纤细、柔软、灵活、舒适的无线传感器取代所有的皮带和电线。

这种新的可穿戴设备可以测量母亲和婴儿的生命体征，并提供新数据，包括有关母亲身体运动和分娩姿势的信息，这些信息是目前的技术无法收集到的。由于这些设备可以将数据无缝地直接传输到医生的智能手机或平板电脑上，这些传感器为远程监测开辟了新的可能性，这在流感大流行期间和流感大流行期间尤其重要母亲他们住在偏远的农村地区。

这项研究由材料科学家、产科医生、皮肤科医生、人类学家和电气工程师共同完成，将于5月10日发表国家科学院的诉讼程序。

这项研究包括了来自500多名女性的数据，她们在高资源和低资源环境中都佩戴了无线传感器和传统的监控系统。该团队目前正在测试设备研究对象是15000名处于怀孕、分娩和产后不同阶段的妇女。到目前为止，研究结果表明，无线传感器在精度和精度方面优于现有技术。

“怀孕监测几十年来真的没有什么变化。与我们在心脏病学或成像方面看到的一些技术进步相比，女性的健康还落后了。”“能够产生新的创新和新技术，使护理女性更容易，对医生也更有帮助，这是我们团队的荣誉。”

领导该设备开发的生物电子先驱约翰·a·罗杰斯(John A. Rogers)说:“我们正在复制黄金标准的监测设备的功能，提供价格合理、易于使用、以患者为中心的设备。”“我们几乎可以在任何环境中使用这些设备——从一个先进的、资源丰富的医院到一个远程健康诊所或家庭——所有这些设备都具有临床级的质量和精确的数据收集。事实上，事实证明，在某些重要方面，我们的无线设备实际上超过了目前顶级医院使用的监控系统的能力。”

徐是西北大学范伯格医学院皮肤科助理教授，西北医学院皮肤科医生和Querrey Simpson生物电子研究所(QSIB)医学主任。Rogers是QSIB的主任，是西北大学材料科学与工程、生物医学工程和神经外科的Louis Simpson和Kimberly Querrey教授，在McCormick工程和Feinberg学院任职。Xu和Rogers与Jeffrey Stringer博士共同领导了这项研究，Jeffrey Stringer博士是北卡罗来纳大学教堂山分校的妇产科教授，在那里他领导着全球妇女健康部门。

连续，高级监控

当女人分娩时，卫生保健工作者将她连接到几个连续监控系统，以确保母亲和婴儿的健康和安全。两根分开的腰带绑在母亲的腹部，以测量婴儿的心跳以及母亲宫缩的长度、力度和频率。这位母亲还在胸前佩戴有线电极，以测量心跳和心脏活动，并在手指上佩戴一个夹子来测量含氧量。

西北和Unc-Chapel山队的设备替换了所有这些皮带和电线。嵌入多普勒技术，一个灵活的装置，轻轻地粘附在母亲腹部的曲线上，监测宝宝的心跳和母亲的收缩。第二个设备 - 邮票的尺寸印章 - 粘附在母亲的胸部，以监测她的心脏和核心体温。并围绕她的手指包裹第三种装置，以监测氧气水平和周边体温。

罗杰斯说:“去掉电线不仅增加了母亲的舒适感和行动自由，而且还能得到更可靠的数据。”“这些电线和它们施加在皮肤粘附传感器上的力可能是电子噪声的一个重要来源。我们可以消除这种干扰，以获得更好的母亲和婴儿健康数据。”

这三种无线设备还可以相互通信，以获得比目前的技术更先进的指标，包括持续血压监测，这对患有子痫前期等并发症的患者尤为重要。

“持续测量血压是我们可以捕捉到的新指标，”徐说。“我们知道，无论是在我国还是在发展中国家，怀孕期间的血压疾病都是发病率和死亡率的一大驱动因素。能够持续测量血压真的很重要。”

这是令人难以置信的释放的

接生已经是一项巨大的身体、情感和心理挑战。通常情况下，这一挑战伴随着舒适和精确监控之间的权衡。虽然母亲可能想要四处走动以找到舒适的姿势，但这种移动有时会取代传统的有线监控系统。

“在分娩过程中能够活动、呼吸和感觉舒适是非常重要的，”该研究的合著者、西北医学的妇产科医生杰西卡·沃尔特博士说。“妈妈们通常不想动，因为监控带可能会滑出位置，她们不希望监控带不得不重新调整。当医生和护士移动和按压这些传感器时，可能会让人感到不舒服。”

沃尔特已经是一个孩子的母亲了，在整个研究过程中，他怀上了一对双胞胎。当她在自己身上试用这种可穿戴设备时，它们很舒适，穿在t恤下面完全不引人注意。她甚至可以添加第二个腹部装置来区分这对双胞胎。

沃尔特说:“在你的胸和肚子上贴一个小贴纸是非常自由的。”“我完全忘记了他们。但他们收集的信息和医院的一样——所有这些都是在我自然地四处走动的时候。”

沃尔特和研究人员设想，这些传感器可以在妇女的整个怀孕期间提供远程监控，在与医生见面之间。这种无线防水装置可以在淋浴和运动时佩戴。

“我们想让这些设备使用起来简单方便，不会给母亲带来额外的工作，”徐说。“孕妇要去上班、去健身房，过着积极、忙碌的生活。目前的监控系统不能在女性日常活动时佩戴。我们希望女性能够戴上我们的技术，忘掉它。”

第一批跟踪劳动力职位的技术

因为腹部装置包含加速度计，所以它可以跟踪母亲的运动。该数据可以在劳动期间对特定职位的重要性产生新的见解。

沃尔特说:“医生和护士会要求母亲在分娩过程中进行大量的体位调整，以增加子宫的血流量。”“如果我们可以回顾数据，看看妈妈是仰卧还是侧卧时，宝宝看起来更好，那么我们就可以积极研究这些姿势，提出不同的建议，让妈妈和宝宝在分娩时更安全。”

“这是我们所知的唯一一项可以将母婴的生命体征与母亲的身体姿势联系起来的技术，”许说。地位的变化可能是必然的。这是有史以来第一次，我们的系统允许我们量化这些好处，开辟了一个丰富的未来分析和循证产科护理领域。”

在低资源设置中转化医疗保健

西北大学和北卡大学教堂山分校的团队已经在国际上部署了这种设备，从赞比亚、加纳、印度和肯尼亚的医院开始。这种负担得起的临床级系统在发展中国家资源匮乏的环境中可能特别有价值。

罗杰斯说:“开发这类技术，将它们从学术实验室中提取出来，并在其价值在拯救生命方面具有影响力的背景下推出——这就是我们希望通过这项工作实现的目标。”“在世界的这些地区，分娩期间的死亡率可能高得惊人。在整个生产过程中，能够精确地跟踪母亲和婴儿的健康状况是非常宝贵的。

他说:“分娩是一件危险和痛苦的事情，即使是在最好的情况下，父母可以获得最先进的医疗保健系统。”“设备不足和卫生保健人员不足会带来重大挑战。我们的技术在这些情况下具有强大的潜力。”

配备了一个又小又薄的可充电电池，这些设备非常稳定，在农村环境中供电可靠。通过蓝牙技术，该设备可以将数据无线传输到护士站的显示器上，或者直接传输到智能手机或平板电脑上。

徐说:“这项技术的美妙之处在于，它可以在不牺牲准确性的情况下与多种移动设备协同工作。”“你不需要需要专业工程师来安装的昂贵设备。”

罗杰斯和徐正在与Unc-Chapel Hill的Stringer博士合作，使用该技术在劳动期间识别潜在的警告标志。使用来自母亲和婴儿的数据，该团队正在开发新的算法，可以识别妇女的不利结果的风险，并帮助预测和计划的干预措施。这些精确方法可以导致母亲和新生儿的早期干预和更好的健康结果。

“这种低成本的可穿戴传感器技术先进，实用性强资源匮乏的”,斯金格说。他说:“这项监测技术前途无量。我认为它将改变母婴健康的结果。”

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