今天是2020年12月5日 星期六
2019年4月23日

工程师用儿童玩具开发可穿戴式呼吸监测器

使用受欢迎的儿童玩具Shrinky Dinks,工程师们创造了可穿戴的一次性呼吸传感器,可以跟踪佩戴者呼吸的速度和体积。新设备将帮助患有哮喘和许多其他肺部疾病的患者。

加州大学欧文分校的研究人员开发出一种可穿戴式一次性呼吸监测仪,可连续提供高保真读数。它旨在帮助患有哮喘和囊性纤维化的儿童以及其他患有慢性肺病的儿童。

廉价生产的传感器是由UCI生物医学工程师使用流行的儿童玩具Shrinky Dinks制作的,这些塑料是涂上或拉上的薄塑料片,然后通过加热收缩。

放置在两个位置,一个位于第九和第十个肋骨之间,另一个位于腹部,类似创可贴的装置通过测量应用区域的局部应变来跟踪佩戴者呼吸的速率和体积。在哮喘的情况下,收集的信息可以帮助警告即将来临的袭击。

“呼吸监测的当前护理标准是肺功能检查,通常难以执行,并且在提供患者呼吸系统健康的快照方面受到限制这意味着有时可能会遗漏问题,”UCI研究生Michael Chu说。生物医学工程研究员,今天在npj Digital Medicine上发表的一篇关于创新的论文的主要作者。”我们的新型拉伸传感器可以让用户四处走动,一边寻找生命,同时收集有关肺部健康的重要信息。”

这些装置是通过在塑料玩具的薄片上涂上一层非常薄的金属,然后将其热收缩而产生波纹而制成的。然后将薄膜转移到柔软,有弹性的材料类似于小绷带可以粘附到患者身上。来自嵌入式传感器的信号可以通过蓝牙传输,以显示在智能手机应用程序上。

UCI生物医学工程教授Michelle Khine在其开发设备的实验室中表示,她在9个月前儿子出生后开始追求创新。并发症要求新生儿被限制在新生儿重症监护病房内,这些病房连接到供应氧气和监测呼吸的一系列机器上。

“尽管他的整个身体都被传感器所覆盖,但所有医院工作人员都可以获得呼吸率信息。如果你看着生命监测器,你会看到这个波形,所以看起来他们正在获得[呼吸量]信息,但他们不是,”凯恩说。“我的孩子只是躺在这个盒子里,我感到很无助。我不被允许带他八天,所以这令人心碎,但是看到所有这些电线连接到他身上却没有给所有人带来惊喜也令人沮丧我们想要的信息。”

她说她儿子出生后在医院的那些日子强烈地激励她作为一名生物医学工程师:“我把他的一些照片都发给我的学生,我说,‘我们必须能够做得更好这是2018年。这太疯狂了。’”

Khine的实验室因使用Shrinky Dinks作为医疗应用平台而闻名。大约十年前,她创新了玩具的使用,以生产微流体装置。

“令人惊奇的是,这款儿童玩具使我们能够制造出这些强大的传感器,这些传感器有朝一日可能会让世界各地的儿童和其他人受益,”她说。

到目前为止,Khine实验室的成员已经对健康受试者的新技术进行了测试,但是计划在未来几个月内对少数哮喘患者进行试验性试验。

(来源:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190214084633.htm