El profesor de Illinois trabaja para perfeccionar tecnología en el NICU

La ligazón entre un padre y su niño se forja dentro de las primeras semanas de la vida. La enfermera coloca al bebé en los brazos de sus padres donde será confortada y oscilada por horas incontables de su vida recién nacida. Para los padres cuyos bebés son prematuros nacido o con complicaciones, estas ligazones son más duras de establecer pues el bebé necesita ser enganchado hasta una variedad de alambres que se vigilarán constante. Profesor Naresh Shanbhag de Illinois es parte de personas, llevado por profesor anterior Juan Rogers de Illinois, trabajando para reemplazar los alambres por un remiendo que permitiría que los padres esperaran su pequeño mientras que se está vigilando.

Cuando colocan a un bebé en una Unidad de Cuidados Intensivos neonatal (NICU), su vitals se registra contínuo a través de los electrodos colocados en la piel con los alambres sujetados a vigilar las plataformas. Profundizado explicada en este artículo, publicado en la ciencia del gorrón.

Los “electrodos alambrados con sus interfaces rígidos pueden dañar la piel blanda del bebé,” dijo Shanbhag, Jack S. Kilby profesor de eléctrico y la ingeniería informática. “Hacen duro para que los padres detengan a su niño o ajusten su posición. Los sistemas de vigilancia de hoy de la salud presentan una barrera en el establecimiento parental y la conexión del recién nacido, que pueden demorar o inhiben el incremento del bebé.”

Este proyecto emergió como colaboración entre Shanbhag y Rogers dentro del centro de SONIC (sistemas en tejidos de la información de Nanoscale). Formaron para desarrollar a Shannon y cerebro-inspiró al grupo modelos del cómputo para diseñar sistemas inteligentes en tecnologías emergentes del nanoscale. Uno de los resultados dominantes de la investigación del centro de SONIC era el concepto de traer el cómputo al sensor (en-sensor que calcula) para eliminar el coste energético de la transferencia de datos. El proyecto de Shanbhag y de Rogers era uno de los muchos proyectos acertados de SONIC en el área de calcular del en-sensor.

“Nuestra meta era reemplazar la tecnología actual de la supervisión por una opción que podría rendir la misma exactitud, precisión y medición mientras que se lleva las desventajas de las cintas y los alambres,” dijo a Rogers, actualmente Louis Simpson y profesor de Kimberly Querrey de la ciencia y la ingeniería material, ingeniería biomédica y cirugía neurológica en la Universidad Northwestern. “Trabajamos en la colaboración cercana con los médicos y CSL para imaginar una mejor manera.”

El grupo desarrolló una vaina inalámbrica, batería-libre que puede ser puesta en la piel y después ser pelada suavemente lejos cuando está necesitada. El remiendo papel-fino es la combinación de cuatro tecnologías: transferencia inalámbrica de la potencia y de datos, analytics in situ eficiente de los datos, el fluir de datos tiempo-sincronizado de sitios múltiples, y habilitar la inspección visual del interfaz de la piel mientras que también permite proyección de imagen de resonancia magnética y la proyección de imagen de la radiografía del recién nacido.

La capacidad inalámbrico de transferir potencia era crucial. Los alambres eran parte del problema con la supervisión convencional y las baterías causarían las mismas entregas. Además de moverse por motor el remiendo necesitaría recopilar los datos médicos (temperatura, ritmo cardíaco, configuraciones eléctricas del corazón, oxigenación de la sangre, etc.) y después tramitar los datos localmente para reducir la información de la cantidad que necesitó ser enviada inalámbrico a los monitores. Aquí es adonde Shanbhag y su los algoritmos de Pourya Assem del estudiante fueron puestos al uso.

“Desarrollamos algoritmos eficientes para tramitar datos en tiempo real en un microcontrolador in situ,” Shanbhag dijo. “El dispositivo ha limitado recursos de cómputo así que tuvimos que elegir información-preservar cómputos para ejecutar.”

Los datos cerco a través de dos remiendos separados en cada recién nacido (paciente de NICU), generalmente en el dorso del niño y entonces su pecho o pie. Puesto que hay secuencias de datos múltiples la información debe ser sincronizada antes de que pueda ser tramitada y ser fluida a los monitores. Incluso con estas tres otras tecnologías, si el remiendo lo consigue de la manera del estado mayor médico no sea de mucho uso. El remiendo debe también permitir que el estado mayor observe la piel además de permitir para que las radiografías y las imágenes de resonancia magnética sean tomadas.

En la orden a estar segura que el remiendo que los investigadores creados lo trabajaron tuvo que ser probado. Los dispositivos fueron desplegados en el hospital infantil de Lorri en Chicago en los pacientes de NICU cuyos padres estuvieron de acuerdo la investigación. Para asegurarse de los conseguían mediciones exactas que los remiendos fueron colocados en los recién nacidos que también fueron enganchados hasta el sistema alambrado convencional para comparar las lecturas de los datos. A las enfermeras, neonatologists rodearon a los pacientes implicados en la investigación también, y los dermatólogos para asegurar todo se ejecutaron liso. Hasta ahora 90 bebés han utilizado los remiendos y han ayudado a validar los remiendos como opción posible a la tecnología actual.

“El NICU particularmente es un área que necesita urgente nueva tecnología,” dijo a Rogers. “Todo el mundo - las enfermeras, padres, neonatologists - está de acuerdo con este punto. La transición a una aproximación inalámbrica representa una solución atractiva, pero también un reto desalentador de la ingeniería, dado la fragilidad de la población de pacientes y los requisitos extremos en la precisión de los datos y la confiabilidad operativa.”

El uso de los dispositivos se ha desplegado a un NICU en el hospital de las mujeres del Prentice, también en Chicago, y NICUs a través del globo está alcanzando fuera a Rogers y a otros contribuidores para desplegar los remiendos en sus situaciones. 10.000 unidades serán distribuidas a finales de este año en Zambia soportada por el asiento de las entradas y la salvaguardia el asiento de los niños.

Mientras que éste es el proyecto más visual que viene de los investigadores anteriores de SONIC, es apenas uno de muchos que todavía se estén trabajando conectado.

“Este proyecto demuestra eso que combina innovaciones en materiales, los sensores, los circuitos, las configuraciones y los algoritmos de maneras únicas pueden llevar a los resultados impactful de la investigación,” dijo a Shanbhag. “El futuro de tales tecnologías tiene posibilidades inmensas mientras que intentamos aprovechar su potencial de aumentar salud y de afectar positivo vidas.”

Fuente: https://csl.illinois.edu/news/csl-professor-contributes-improved-care-nicu-babies