פיתוח של חיישן לא פולשני עבור ניטור רמות חמצן בדם ב Neonates

מעקב אחר רמות החמצן בדם בנאו מולדות הוא אבן הפינה של טיפול אינטנסיבי ניאונטלי מודרני.מטופלים זעירים אלה, במיוחד אלה שנולדו מוקדם, פגיעים לשורה של מצבים מסכני חיים שיכולים לשבש את החמצן לאיברים חיוניים.במשך עשרות שנים, רופאים הסתמך בעיקר על שואבי דם לסירוגין וחיישנים טרנזיטים בסיסיים, אך גישות אלה נושאות חסרונות טעונים טמונים: הם יכולים לגרום לכאב ולעצב, ורק את הפיזיולוגיה העדינה, ולבחון את הזמנית של פיזיולוגית, אשר מתקדמת, היא שינוי מהיר, אשר מתקדמת, אשר מתקדמת, היא מתקדמת, אשר מתקדמת, אשר מתקדמת, אשר מתקדמת, היא פיזיולוגית, היא שינוי מהיר, אשר מתקדמת, אשר מתקדמת, אשר מתקדמת, אשר מנסה לשנות את המשתנים במהירות, אך ורק על ידי פיזיולוגית, שינויים, שינויים, שינויים קריטיים, אך המשתנים, אך המשתנים, אך המשתנים, על ידי פיזיולוגיים, שינויים קריטיים, אך המשתנים במהירות, אך המשתנים, אך גישות אלה, שינויים, שינויים קריטיים, שינויים קריטיים, אך גישות אלה, אך המשתנים, אך גישות אלה, אך גישות אלה, אך גישות אלה, שינויים קריטיים, אך הם, המשתנים מחדש של טכניקות טיפול פסיכולוגיים, אך ורק על

הצורך הקריטי למעקב חמצן אמין ב- Neonates

שחיקה חמצן - אחוז המולקולות המוגלובין בדם ארטריי שקשורות לחמצן - הוא סימן חיוני בסיסי. ב ניאו מולדות, במיוחד אלה שנולדו לפני 37 שבועות של הריון, שמירה על חמצן אופטימלי הוא מעשה איזון עדין יותר מדי חמצן קטן (hypoxemia) יכול להוביל לפציעות המוח, דלקת ריאות מתמשכת, רטינופתיה של טרום-טבעיות, ועיכובים עצביים ארוכים יותר מדי (דלקתיים) עלולים בלחץ דלקתיים גמישים).

מדוע ניאו מולדים הם במיוחד מתועדים ל- Monitor

ניאו מולדים מציגים אתגרים פיזיולוגיים ואנטומיים ייחודיים.עורם דק מאוד ושברירי, נוטה לפציעה מחיישנים מבוססי דבקים.כלי הדם הקטנים שלהם הופכים קשים לשבריריים פולשנית ולהגדיל את הסיכון לזיהום או thrombosis. יתר על כן, ניאו מולדים לעתים קרובות יש מספיק peripheral peripheral peripheral peripheral peripheral peripheral peripheral peripheral peripheral peripheral perfusion, אותות הדופק חלש, ו שכיחות גבוהה של חפצים - אשר הם בעלי דיוקs - אשר כמעט בטוח כי הם בעלי רמת הדיוק של חומרים איטי של חומרים גמישה של חומרים גמישה של חומרים גמישה ביותר עבור אלה הם עדיין לספק את רוב הסיכויים של חומרים רגישים מאוד.

שיטות פיקוח מסורתיות ומגבלותיהם

לפני הופעתם של חיישנים לא פולשניים, תקן הזהב למדידת חמצן הדם היה ניתוח גז הדם האמנותי (ABG) שיטה זו כוללת לצייר דגימה של דם ארטריי - באופן חד-משמעי מקטסטר עורקים או הערכה היקפית - ומדידת הלחץ החלקי של חמצן (Pa2) ושקע חמצן (Sa2) בניתוח מעבדה, בעוד שניתוח מדויק, לדוגמה, הוא רק זיהום דם פולשני, הרגע של דלקתי, הוא מחלה, לחץ דם, לחץ דם חומצי, הוא רק כאבני, כאשר הוא רק גורם דלקתי, הרגע השבר, הוא דלקתי, הוא רק כאבני, הוא דלקתי, הרגע השבר, הוא דלקתי, רק דלקתי, הוא דלקתי, כלומר, הוא דלקתי, רק דלקתי, רק דלקתי, דלקתי, לחץ דם חומצי, הרגע השבר, הרגע השבר, הוא דלקתי, לחץ דם חומצי, הרגע השבר, הוא דלקתי, לחץ דם רגיש, הרגע השבר, רק דלקתי, הרגע השבר, הוא דלקתי, דלקתי, רק של דלקתי, כלומר, רק של דלקתי, הוא דלקתי, דלקתי, דלקת מפרקים, דלקתי, הוא דלקת מפרקים, דלקתי, הרגע השבר, דלקתי, לחץ

דופק Oximetry: תקן הטיפול

Pulse oximetry (SpO2) היה אבן הפינה של ניטור חמצן לא פולשני במשך עשרות שנים. A חיישן - באופן חד-משמעי קליפ ניתן לזיהוי או להקה דבקה - מכיל שתי דיודות אור-מנקה (אחד אדום, אחד אדום) ו photodetector מסורתי.המכשיר את הקליטה של אור באמצעות רקמת ריאות, חישוב היחס של חמצן לא-מחוסן, כי הוא נפוץ, עם זאת, עם מגבלות ניאו-דלקתיות, הוא נפוץ.

• (FLT:0) גודל ודבקות: ⁇ 1) רוב החוקרים הבוגרים והרופאיים הם גדולים מדי עבור רגלו הקטנה של התינוק לפני זמן קצר או יד.הדבק האגרסיבי יכול לפגוע בעור השברירי, גרימת פצעים או מגע דרמטיטיס.
• (FLT:0) פריטים של מחיקה: 1FLT:1 ניאו מולדים, במיוחד כאשר פעיל או מטופל במהלך טיפול סיעודי, ליצור תנועה שמפריעה לאות הפוטומטרי, לייצר אזעקה כוזבת או טיפת.
• (ב) ⁇ :0) ⁇ (במצבי זרימה נמוכים, כגון במהלך היפותרמיה או הלם, אות הדופק עשוי להיות חלש מדי לקריאה אמינה.
• (FLT:0Cornification and Optהתערבות אופטית:FLT:1) תכולת המים וה פיגמנטציה של עור ניאונטלי יכולה לעוות את ספיגה קלה, מה שמוביל לאי דיוקים.
• (ב) תגובה:0 (הופנה מהדף 1) אות הדופק המסורתי של אוקסמטר (המכונה: 0) אותות ממוצעים של מספר שניות, אשר יכולים להסוות אירועים של נפילה מהירה נפוצים בנאודים.

חסרונות אלה הניעו חוקרים ויצרניות מכשירים לדמיין את כל הפלטפורמה המחישה, מהחומרים המשמשים לאלגוריתמים המפרשים את הנתונים.

חידושים בטכנולוגיית חיישן לא פולשנית

העשור האחרון ראה פיצוץ של עיצובי חיישן חדשים שהונדסו במיוחד לשימוש ניאונטלי.החידושים האלה נופלים לקטגוריות רחבות, כל אחד מהם מתייחס למגבלות שונות של oximetry הדופק הרגיל.

חיישן אופטי: Beyond Conventional Pulse Oximetry

טכניקות אופטיות חדשות מעבר ל- 2 גלי הדופק הקלאסי oximeter (FLT:0Near-infrared spectroscopy (NIRS) ראשיFLT:1, לדוגמה, משתמש אורכי גל מרובים בטווח הקרוב-infrared (כמעט 700-1000 nm) כדי למדוד לא רק ריצוף חמצן יקר, אלא גם ריצוף חמצן (או חיישנים חד-חמצני) עמוק יותר כמו גם חיישנים חד-חמצני.

(FLT:0)Raman spectroscopyFLT:1) הוא טכניקה מתפתחת כי מודד חמצן על ידי גילוי פיזור inelastic של אור לייזר.בניגוד שיטות מבוססות ספיגה, אותות ראמן הם מאוד ספציפיים לרטטים מולקולריים, פוטנציאל המאפשר מדידה ישירה של חמצן מומס ברקמות, בעוד עדיין ניסיוני במידה רבה, חיישנים Raman מפותחים כמו מיני-אופטימיים המבוססים על העור יכול להיות ממוקם על ידי החוקרים המוקדמים של העור.

מכשירים גמישים

אולי החדשנות הגלויה ביותר היא התפתחות של עונדים גמישים וידידותיים לעור. oximeter הדופק המסורתי להשתמש סיליקון קשיח או דיור פלסטיק שיכולים לגרום נקודות לחץ ואי נוחות.עיצובים חדשים משלבים תת-שכבות רכות, מתוחות לעתים קרובות על בסיס חיישנים כגון FLT:0silicone elastomers, סרטים פוליאורגניים, או הידרוגמנטל adhsLTF:1 - אשר לעתים קרובות על ידי צינורות של כמה טרמפיסטים, כגון רצועות אחוריים, 000 דביקים, או רצועות אחוריים, 000.

(FLT:0)Motion Object דיכויFLT:1 הוא יתרון מפתח של כמה עיצובים לבישים. על ידי שילוב חיישנים מרובים - כגון accelerometer ו photodetector משני - המכשיר יכול להבחין אותות פיזיולוגיים אמיתיים מרעש שנגרם על ידי אלגוריתמים הסתגלות לאחר מכן סינון של חפצים, צמצום אזעקה ושיפור איכות האות.

קישוריות אלחוטית ו- Real-Time Data

חיישנים מודרניים שאינם פולשניים משלבים את Bluetooth Low Energy (BLE), תקשורת ליד שדה (NFC), או אפילו קישורים קנייניים של רדיו- ⁇ כדי לשדר נתונים אלחוטית כדי לפקחי מיטה, טאבלטים או פלטפורמות מבוססות ענן.זה מבטל את הצורך בכבלים מרוביים שיכולים לסבך, להגביל את התנועה או לטבול במהלך הליכי אחסון.

ניטור חמצן Transcutaneous Oxygen

שיטה ישנה יותר שאינה פולשנית שראתה שיפורים אחרונים היא ניטור חמצן (TcPO2)FLT:1; טכניקה זו משתמשת אלקטרודה מסוג קלארק מחומם שהוצב על העור כדי למדוד את החמצן המתפתל באמצעות מחזורי הספקטרום המשולבים (TcPO2) מגביר את זרימת הדם המקומית, מה שהופך את המדידה ליותר רפלקטיבית של ערכי אמנותיים, מבחינה היסטורית, TcPO2 היה מוגבל על ידי טיפול תרופתי, כדי להפחית את השימוש בחמצן, עם לחץ דם חדש, ולהפחית, עם לחץ דם גבוה יותר, ולהפחית את רמת חום, ולהפחית, עם לחץ דם גמישה מהירה יותר, ולהפחית את רמת חום איטי יותר, כאשר הוא לחץ דם גבוה יותר, עם טיפול תרופתי, עם לחץ דם גמישה אוטומטית, עם לחץ דם חדש, עם לחץ דם גבוה יותר, עם לחץ דם גבוה יותר, עם לחץ דם גבוה יותר, עם לחץ דם גבוה יותר, עם טיפול תרופתי, עם לחץ דם גמישה אוטומטית, עם טיפול תרופתי, עם לחץ דם גבוה יותר, עם לחץ דם גבוה יותר, עם לחץ דם גמישה, עם לחץ דם גבוה יותר, עם לחץ דם גבוה יותר, ולהפחית, עם לחץ דם גבוה יותר, 000 פעמים.

אתגרים בפיתוח וחיזוק חיישנים שאינם פולשניים

למרות ההתקדמות העצומה, מכשולים משמעותיים נותרו לפני החיישנים המתקדמים הללו, הופכים לסטנדרט הטיפול בכל יחידת טיפול נמרץ ניאונטלי (NICU).

המונחים: Clinically ⁇ Ranges

ניאו מולדים לעתים קרובות יש רמות של משיכה חמצן כי נופלים מחוץ לטווח הבוגרים הרגיל.לדוגמה, תינוק טרום טווח עם מחלה ריאות כרונית עשוי להיות מטרות SpO2 בין 88% ל- 95%.חיישנים מותאמים לקליטת הדמוגלובין למבוגרים עשוי להיות פחות מדויק ברמות אלה נמוך יותר, עוברי hemoglobin (HbF), אשר יש חמצן גבוה יותר מאשר מבוגר hemoglobins יכול להיות פחות מדויק על ידי רמות הניאוקסיביות, 000 גרם.

הצעות ל-Desance and Signal Reliability

כאמור, התנועה נותרה הגורם העיקרי של אזעקות שווא ו טיפות נתונים ניטור ניאונטלי. בעוד אלגוריתמים חדשים יותר וטכניקות היתוך רב-סנסורים, האתגר הוא רחוק מפתר.תינוקות ב NICU מטופלים לעתים קרובות עבור האכלה, חיתולים שינויים, הליכים רפואיים; כל אחד מהאירועים האלה יכול לשבש את הקשר של החיישן עם העור או ליצור דפוסים תנועה כי פיתוח פיזיולוגי הוא דורש אלגוריתמים רגישים כדי לדחות אירועים ספציפיים מספיק כדי לדחות את האלגוריתמים של מחקר.

גידול עור וזיהום סיכון

אפילו החיישנים הגמישים המתקדמים ביותר עדיין צריכים להיות במגע אינטימי עם העור למדידה אופטית או אלקטרוכימית.בתינוקות טרום-טווחיים מאוד (נולדים בפחות מ-28 שבועות הריון), העור הוא רק כמה שכבות תאים סמיכות, וכמעט אין לו כל שומן תת-מין 3 שבועות, חשיפה ממושכת להדבקה גופנית, אפילו במגוון "מעמד רפואי" יכול לגרום לגירוי, להדבקה אפידרמלית, ולזיהום טבעי, באמצעות טיפול בתאים מסוימים, באמצעות טיפול ב- 1Flasticial (ב-heFlasting) או אופציונלי, כולל טיפול ב-D2D2D2Flastive) של טיפול, כולל טיפול, כולל טיפול ב-D2Flastive (מתאים, כולל טיפול תרופתי, כולל טיפול תרופתי, כולל טיפול תרופתי, כולל טיפול תרופתי, כולל טיפול תרופתי, כולל טיפול תרופתי, כולל טיפול ב-D2Fried) של טיפול תרופתי, כולל טיפול ב-D2Flastive) של טיפול רפואי, כולל טיפול תרופתי, כולל שימוש ב-Doutdfling) של טיפול תרופתי, כולל טיפול תרופתי, כולל טיפול תרופתי, כולל טיפול תרופתי, כולל טיפול תרופתי, כולל טיפול ב-DyFlastive) של טיפול רפואי, כולל קונסוליד-D2

עלויות ו Scalability

חומרים מתקדמים, מיקרואלקטרוניקה, ומודולים אלחוטיים יקרים.תיקון חיישן גמיש יחיד יכול לעלות עשרות דולרים, בהשוואה למספר סנטים עבור בדיקת הדופק קונבנציונלית oximeter. עבור NICU שעשויה להיות עשרות מיטות ומחזור גבוה של חולים, העלות הנוספת הזאת יכולה להיות אסרטיבית, במיוחד בהגדרות של קוד נמוך.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

מכשירים רפואיים עבור ניאו מולדים נופלים תחת קטגוריות הרגולטוריות המחמירות ביותר, כי הם תומכים בחיים ומשמשים באוכלוסייה פגיעת. בארצות הברית, מינהל המזון והתרופות (FDA) דורש אישור 510(k) או אישור טרום-שיווק, כולל בדיקות ספסל קפדניות, מחקרים בבעלי חיים, וניסויים קליניים.התהליך יכול לקחת שנים ועלויות של מיליוני דולרים.

כיוונים עתידיים: AI, Multi-Modal Sensing, ו- Personalized Care

במבט קדימה, כמה מגמות מבטיחות להפוך ניטור חמצן ניאונטלי.

אינטליגנציה מלאכותית לפרשנות

אלגוריתמי למידת מכונה מפותחים לנתח דפוסים בנתונים של ריצוף חמצן מתמשך.לדוגמה, מודל עשוי לזהות שינויים עדינים בנאמנות של אות SpO2 כי לפני אירוע ההתמדה קלינית משמעותי.חוקרים אחרים הם רשתות עצביות אימון להבדיל בין חפץ לבין hypoxia אמיתית, צמצום של חומרת שווא שגורם ל"עייפות צבאית" בקרב צוות NICU.

Multi-Modal Sensors: שילוב חמצן עם סימנים אחרים

במקום לעקוב אחר חמצן בבידוד, חיישני הדור הבא משלבים סמנים פיזיולוגיים מרובים לתוך פלטפורמה אחת לבישת.לדוגמה, חיישן עשוי למדוד במקביל SpO2, קצב לב, קצב הנשימה, טמפרטורת העור ואפילו לחץ דם (באמצעות ניתוח גל הדופק) תצוגה הוליסטית זו של מצב החיישן של התינוק מאפשר לרופאים להעריך את הממשק בין חמצן ומערכות איברים אחרות.

מערכות בקרתLoop

המטרה הסופית היא ליצור מערכת ההרחבה:0 (Pools) סגורה (FLT) 1:1 שבו פלט החיישן מתאים ישירות לשבריר של חמצן בהשראת (FiO2) המסופק על ידי האוורר או קנטרול גבוה של זרימה גבוהה של ספקטרום אוויריות (Nortsal cannula) למערכות כאלה, הנקראות לעתים קרובות "שליטה אוטומטית" חמצן, הוכח בניסויים קליניים כדי לשמור על חנק חמצן בתוך טווח עקבי יותר מאשר התאמות ידניות, ולהפחית את החמצן יעיל יותר, אך באופן עצמאי, אך באופן עצמאי, אך ניתן יהיה יעיל יותר, אך ניתן להשתמש ב-חמצן, אך ורק כדי להפחית את החמצן יעיל יותר, אך באופן עצמאי, אך באופן עצמאי, אך ורק כדי להפחית את החמצן, כדי להפחית את החמצן, אך יעיל יותר, אך יעיל יותר, אך באופן עצמאי, אך באופן עצמאי, אך באופן עצמאי, כדי להפחית את החמצן, כדי למנוע שימוש יעיל יותר, באופן עצמאי, באופן אוטומטי, אך באופן אוטומטי, אך באופן אוטומטי, כדי למנוע שימוש במקרים של מערכת אופטיקה.

אינטרנט של דברים (IoT) אינטגרציה

כאשר חיישנים אלחוטיים הופכים לסטנדרט, NICU תהיה יותר ויותר סביבה של מכשירים מחוברים.חיישנים יכולים לדווח באופן אוטומטי על נתונים לשרת מרכזי, שבו הוא מצטבר עם מידע סבלני אחר - תוצאות עבודה, רשומות תרופות, הערות סיעודיות - כדי ליצור תמונה דיגיטלית מלאה.זה מאפשר לך לדווח על נתונים לשרת מרכזי:0remote ניטורFLT:1 על ידי מומחים אשר עשויים להיות פיזית ביחידה, וזה מאפשר שיפור נתונים ו-ידי יצרנים שונים, כמו גם על ידי אופטימיזציה של אבטחה.

מסקנה

הפיתוח של חיישנים שאינם פולשניים לניטור רמות חמצן בדם בנאו מולדות מייצג צעד משמעותי קדימה בטיפול ניאונטלי.טכנולוגיות אלה מבטיחות לשפר את התוצאות על ידי מתן ניטור רציף, נוח ואמינה, בסופו של דבר להציל חיים ולתמוך בפיתוח בריא אצל תינוקות פגיעים ביותר.מממישים גמישים וידידותיים לעור ועד שיטות אופטיות מתקדמות כמו NIRS ו-Raman spectroscopy, הוא מאיץ את הדרך של טיפול פסיכולוגי, אשר יהיה צורך, עם טיפול פסיכולוגי יעיל, עם עלויות טיפול פסיכולוגיות, עם טיפול תרופתיות, עם טיפול תרופתיות, וגמישות, אשר יהיה צורך, עם עלויות טיפול תרופתיות, עם טיפול פסיכולוגיות, עם טיפול תרופתיות, אשר יהיה יעיל, עם עלויות טיפול תרופתיות, עם טיפול תרופתיות, עם עלויות טיפול תרופתיות, עם טיפול תרופתיות, עם טיפול יעיל, עם טיפול תרופתיות, עם טיפול תרופתיות, עם טיפול תרופתיות, עם טיפול תרופתיות, עם טיפול פסיכולוגיות, עם טיפול תרופתיות מוצלח, עם טיפול תרופתיות, עם טיפול תרופתיות, הוא צורך, עם טיפול תרופתיות, עם טיפול תרופתיות, אשר יהיה יעיל, אשר יהיה צורך, עם טיפול תרופתיות, כיעדינות טיפול תרופתיות, כי הם יצטרכו להתגבר עלות טיפול תרופתיות, כיעד

(ב) לקריאה נוספת על ההשלכות הקליניות של ניטור חמצן בנאומס, ה-FLT:0World Health OrganizationBuildFLT:1 מספק הנחיות לטיפול ניאו-natal:2U.S. Food and Drug Administration of:0World Health Organization3FLT מציע מידע על מסלולים רגולטוריים.