p Uma equipe interdisciplinar da Northwestern University desenvolveu um par de softwares sensores sem fio flexíveis que substituem o emaranhado de sensores baseados em fios que atualmente monitoram bebês em unidades de terapia intensiva neonatal (UTIN) de hospitais e representam uma barreira para o afago de pais e bebês e a ligação física. p A equipe concluiu recentemente uma série de primeiros estudos em humanos com bebês prematuros no Prentice Women's Hospital e no Ann &Robert H. Lurie Children's Hospital de Chicago. Os pesquisadores concluíram que os sensores sem fio forneceram dados tão precisos e exatos quanto os dos sistemas de monitoramento tradicionais. Os adesivos sem fio também são mais suaves para a pele frágil do recém-nascido e permitem mais contato pele a pele com os pais. Os sensores existentes devem ser fixados com adesivos que podem causar cicatrizes e bolhas na pele de recém-nascidos prematuros.

p O estudo, envolvendo cientistas de materiais, engenheiros, dermatologistas e pediatras serão publicados em 1º de março na revista Ciência .

p O estudo inclui dados iniciais de mais de 20 bebês que usaram os sensores sem fio ao lado de sistemas de monitoramento tradicionais, para que os pesquisadores da Northwestern pudessem fazer um estudo lado a lado, comparação quantitativa. Desde então, a equipe realizou testes com sucesso com mais de 70 bebês na UTIN.

p "Queríamos eliminar o ninho de ratos de fios e adesivos agressivos associados aos sistemas de hardware existentes e substituí-los por algo mais seguro, mais centrado no paciente e mais compatível com a interação pai-filho, "disse John A. Rogers, um pioneiro da bioeletrônica, que liderou o desenvolvimento da tecnologia. "Fomos capazes de reproduzir todas as funcionalidades que os atuais sensores baseados em fio fornecem com precisão de nível clínico. Nosso wireless, sem bateria, dispositivos semelhantes à pele não abrem mão de nada em termos de faixa de medição, exatidão e precisão - e eles até fornecem medições avançadas que são clinicamente importantes, mas não comumente coletadas. "

p Rogers é Louis Simpson e Kimberly Querrey Professor de Ciência de Materiais e Engenharia e Engenharia Biomédica na McCormick School of Engineering e professor de cirurgia neurológica na Feinberg School of Medicine. Ele co-liderou a pesquisa com a Dra. Amy Paller, chefe do departamento de dermatologia, Walter J. Hamlin Professor de dermatologia e professor de pediatria na Feinberg, e Dr. Shuai (Steve) Xu, um instrutor de dermatologia na Feinberg e um dermatologista da Northwestern Medicine.

p Cortando as cordas

p A massa de fios que envolve os recém-nascidos na UTIN costuma ser maior do que os próprios bebês. Tipicamente, cinco ou seis fios conectam eletrodos em cada bebê a monitores de respiração, pressão sanguínea, oxigênio no sangue, batimento cardíaco e muito mais. Embora esses fios garantam saúde e segurança, eles restringem os movimentos do bebê e representam uma barreira importante para os laços físicos durante um período crítico de desenvolvimento.

p "Sabemos que o contato pele a pele é muito importante para os recém-nascidos, especialmente aqueles que estão doentes ou prematuros, "disse Paller, dermatologista pediátrica da Lurie Children's. "Foi demonstrado que diminui o risco de complicações pulmonares, problemas e infecções do fígado. Ainda, quando você tem fios em todos os lugares e o bebê está amarrado a uma cama, é realmente difícil fazer contato pele a pele. "

p Nova mãe frustrada pela incapacidade de segurar seu recém-nascido

p A nova mãe Taschana Taylor está familiarizada com essa frustração. Após uma cesariana de emergência, A filha de Taylor, Grace, foi levada às pressas para a UTIN, onde ela permaneceu por três semanas. Desesperado para se relacionar com seu novo bebê, Taylor e o marido se sentiam exaustos ao navegar pelos fios para fornecer a Grace os cuidados mais básicos. Grace está entre os 70 bebês que participaram do estudo de comparação lado a lado até agora.

p "Tentando alimentá-la, mudá-la, envolvê-la, segurá-la e andar com ela com os fios era difícil, "Disse Taylor." Se ela não tivesse fios nela, poderíamos dar um passeio pela sala juntos. Isso teria tornado toda a experiência mais agradável. "

p Estressante e difícil de tirar o bebê do berço

p "As oscilações que pais e enfermeiras têm que passar só para tirar o bebê do berço são espantosas, "disse o co-autor Dr. Aaron Hamvas, Raymond e Hazel Speck Berry, Professor de Neonatologia da Feinberg e chefe da divisão de neonatologia da Lurie Children's.

p "Os fios estão indo para o monitor, até o bebê, talvez passando por buracos em uma incubadora, "Hamvas disse." Enfermeiras e pais tentam embrulhar os bebês, para que não puxem acidentalmente nada deles ou da parede. É muito, muito pesado e estressante. Se o bebê fosse totalmente desimpedido, seria tremendamente mais eficiente e menos sujeito a problemas. "

p "Qualquer pessoa que teve a experiência de entrar em uma UTIN imediatamente percebe como os bebês são minúsculos, e quantos fios e eletrodos estão ligados a eles, "disse a coautora Dra. Debra Weese-Mayer, a professora Beatrice Cummings Mayer de Medicina Autonômica Pediátrica em Feinberg e chefe de Medicina Autonômica Pediátrica da Lurie Children's. "A oportunidade de usar a tecnologia sem fio tem um potencial enorme para diminuir a carga para as enfermeiras, para os bebês e para os pais. "

p Indo além das possibilidades atuais

p Os benefícios da nova tecnologia da equipe da Northwestern vão além da falta de fios - medindo mais do que é possível com os padrões clínicos atuais.

p Os sensores sem fio duplos monitoram os sinais vitais dos bebês - frequência cardíaca, taxa de respiração e temperatura corporal - de extremidades opostas do corpo. Um sensor é colocado no peito ou nas costas do bebê, enquanto o outro sensor envolve um pé. (O sensor de tórax mede 5 centímetros por 2,5 centímetros; o sensor do pé tem 2,5 centímetros por 2 centímetros. Cada sensor pesa quase o mesmo que uma gota de chuva.) Esta estratégia permite que os médicos obtenham a temperatura central de um bebê, bem como a temperatura corporal de um dispositivo periférico região.

p "As diferenças de temperatura entre o pé e o tórax têm grande importância clínica na determinação do fluxo sanguíneo e função cardíaca, "Rogers disse." Isso é algo que não é comumente feito hoje. "

p Os médicos também podem medir a pressão arterial monitorando continuamente quando o pulso sai do coração e chega ao pé. Atualmente, não há uma boa maneira de coletar uma medição confiável da pressão arterial. Um medidor de pressão arterial pode machucar ou danificar a pele frágil de um bebê. A outra opção é inserir um cateter em uma artéria, o que é complicado por causa do pequeno diâmetro dos vasos sanguíneos de um recém-nascido prematuro. Também apresenta um risco de infecção, coagulação e até morte.

p "Estamos perdendo uma grande quantidade de informações sobre as quais pode haver variações na pressão arterial ao longo do dia, "Hamvas disse." Essas variações na pressão arterial podem ter um impacto significativo nos resultados.

p O dispositivo também pode ajudar a preencher as lacunas de informações que existem durante o contato pele a pele. Se os médicos puderem continuar a medir os sinais vitais dos bebês enquanto são segurados pelos pais, eles podem aprender mais sobre o quão crítico esse contato pode ser.

p Transparente e compatível com imagens, os sensores também podem ser usados ​​durante os raios-X, Ressonâncias magnéticas e tomografias computadorizadas. "Os fios não são apenas um impedimento físico para interagir com o bebê, mas também atrapalham a imagem se deixados no lugar, "Paller disse." A tecnologia foi desenvolvida para que você possa fazer imagens com os sensores no lugar e continuar monitorando o bebê. "

p Salvando pele 'incrivelmente frágil'

p O medidor de pressão arterial não é a única parte potencialmente prejudicial da tecnologia atual. Muitos bebês prematuros sofrem lesões na pele devido à fita adesiva que cola os fios ao corpo. A fita pode causar irritação na pele, bolhas e, em última análise, infecções. Em alguns casos, esse dano pode causar cicatrizes para o resto da vida.

p “A pele de bebês prematuros não está totalmente desenvolvida, então é incrivelmente frágil, "Paller disse." Na verdade, a espessura da pele em bebês prematuros é cerca de 40% reduzida. Quanto mais prematuro você fica, mais frágil fica a pele. Isso significa que temos que ter muito cuidado. "

p A equipe da Northwestern estudou 70 bebês na UTIN até agora e não encontrou sinais de danos na pele causados ​​pelos sensores sem fio. O segredo para salvar a pele do sensor está em sua natureza leve, geometria fina e mecânica suave. O dispositivo fino como papel é feito de biocompatível, silicone elástico macio que incorpora uma coleção de minúsculos componentes eletrônicos conectados com fios em forma de mola que se movem e flexionam com o corpo.

p Rogers trabalhou com um colaborador de longa data e especialista em eletrônica extensível e mecânica teórica Yonggang Huang para chegar a um design ideal. Huang é professor Walter P. Murphy de Engenharia Civil e Ambiental e Engenharia Mecânica e professor de ciência de materiais e engenharia na McCormick School da Northwestern.

p "Se você olhar para trás, para a década de 1960, a abordagem básica para monitorar bebês é essencialmente a mesma de hoje, "Rogers disse." São sensores colados, fios para caixas externas de eletrônicos. Isso é tudo o que já foi feito.

p "A força do adesivo necessária para manter nosso dispositivo leve na pele é muito menor do que os tipos de adesivos necessários para manter uma interface entre um sensor conectado e uma caixa externa, "Rogers continuou." Não vimos efeitos colaterais adversos em nosso estudo, nem mesmo um indício de lesão de pele, mesmo nos bebês mais frágeis. "

p O sensor sem fio se comunica por meio de um transmissor colocado sob o colchão do berço. Usando frequências de rádio com a mesma intensidade das etiquetas RFID, a antena transmite dados para monitores no posto de enfermagem. Embora possa ser esterilizado e reutilizado, o sensor é barato o suficiente (cerca de US $ 10) para simplesmente ser descartado após 24 horas e substituído por um novo para eliminar qualquer risco de infecção.

p Quando os sensores sem fio aparecerão nos hospitais dos EUA?

p Rogers estima que seus sensores sem fio aparecerão em hospitais americanos nos próximos dois a três anos. Com o apoio de duas grandes organizações sem fins lucrativos, A equipe de Rogers espera enviar sensores a dezenas de milhares de famílias em países em desenvolvimento no próximo ano como parte de um esforço internacional.

p "Estamos orgulhosos do fato de que esta tecnologia não se limita apenas a NICUs avançadas em países desenvolvidos, "Xu disse." A tecnologia pode ser adaptada com modificações mínimas para configurações de poucos recursos. "