用于监测孕妇的软传感器

几十年来，分娩的母亲们一直戴着同样笨重的聚酯胎带。这些皮带不仅会滑出位置，需要不断调整，它们——以及绑在母亲身上用于监控的其他电线——还会把母亲拴在床上，限制她四处走动或以更舒适的方式自由活动的能力。

现在，由西北大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校领导的跨学科研究团队正在用三种小、薄、软、灵活和舒适的无线设备替换所有的皮带和电线传感器．

新可穿戴这些设备可以测量母亲和婴儿的生命体征，并提供新的数据，包括母亲的身体运动和劳动姿势的信息，这些都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，这些传感器为远程治疗提供了新的可能性监控这在大流行期间和对生活在偏远农村地区的母亲来说尤为重要。

这项研究包括了来自500多名妇女的数据，她们在高资源和低资源环境下分娩时都佩戴了无线传感器和传统的监测系统。该小组目前正在15 000名处于怀孕、分娩和产后不同阶段的妇女身上测试该设备。到目前为止，研究结果表明，无线传感器在精度和准确性方面优于现有技术。

＂怀孕监控已经几十年没有改变了。与我们在心脏病学或成像方面看到的一些技术进步相比，女性的健康状况落后了。”西北大学的Shuai“Steve”Xu博士说。“能够产生新的创新和新技术，让护理女性更容易，也让医生更有帮助，一直是我们团队的荣誉。”

“我们正在复制黄金标准监测设备的功能，价格合理，易于使用，以患者为中心设备领导该设备开发的生物电子学先驱约翰·a·罗杰斯说。“我们几乎可以在任何环境下使用这些设备——从先进的、资源丰富的医院到远程医疗诊所或家庭——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，在某些重要的方面，我们的无线设备实际上超过了目前在顶级医院使用的监控系统的能力。”

当一名妇女分娩时，卫生保健工作者将她连接到几个连续监测系统，以确保母亲和婴儿的健康和安全。在母亲的腹部绑上两条单独的皮带，用来测量婴儿的心跳以及母亲宫缩的长度、强度和频率。这位母亲还戴着固定在胸前的电极，用来测量心跳和心脏活动，还戴着一个夹子来测量氧气水平。

西北大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究小组的设备取代了所有的传送带和电线。嵌入式多普勒技术，一个单一的，灵活的设备软附着在母亲的腹部曲线，监测婴儿的心跳和母亲的宫缩。第二个装置——邮票大小——附着在母亲的胸部来监测她的心脏和核心体温。第三个设备缠在她的手指上，用来监测氧气水平和周围体温。

罗杰斯说:“消除电线不仅增加了母亲的舒适和行动自由，而且也带来了更可靠的数据。”“电线和它们施加在皮肤贴壁传感器上的力可能是电噪声的一个重要来源。我们可以去除这些噪音，从而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，这对有并发症的患者尤为重要，如子痫前期．

“测量连续血压是我们可以捕捉的一个新指标，”徐说。“我们知道，怀孕期间的血压失调是我国以及发展中国家发病率和死亡率的一大驱动因素。有能力持续测量血压真的很重要。”

这是令人难以置信的释放的

接生已经是一个巨大的生理、情感和心理挑战。通常，这个挑战是在舒适和精确监测之间进行权衡。尽管母亲可能想四处走动以找到舒适的体位，但这种移动有时会取代传统的有线监测系统。

“在分娩过程中能够活动、呼吸和感觉舒适是非常重要的，”该研究的合著者杰西卡·沃尔特博士说，她是西北医学院的妇产科医生。“妈妈们通常不愿意搬家，因为监控带可能会滑出位置，而且她们不希望监控带被重新调整。”当医生和护士移动和按压这些传感器时，可能会感到不舒服。”

沃尔特已经是一个孩子的母亲，在整个研究过程中怀上了双胞胎。当她试着可穿戴设备在她自己身上，它们很舒服，在她的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。“在你的胸部和腹部有一个小标签，这是难以置信的自由，”沃尔特说。“我完全忘记了他们。然而，他们收集的信息与医院收集的信息是一样的——所有这些都是在我自然地四处走动的时候进行的。”

沃尔特和研究人员设想，这些传感器可以在女性怀孕期间使用，在医生上门预约之间提供远程监控。这种无线防水设备可以在淋浴和运动时佩戴。徐说:“我们想让这些设备使用起来简单方便，而不是给妈妈们增加额外的工作。”她说:“孕妇要去工作，去健身房，有积极、忙碌的生活方式。目前的监控系统无法在女性日常生活中使用。我们希望女性能够佩戴我们的科技产品，然后忘记它。”

第一个追踪分娩位置的技术

因为腹部的装置包含一个加速计，它可以跟踪母亲的运动。这些数据可以让我们对分娩过程中特定位置的重要性有新的认识。沃尔特说:“例如，医生和护士要求妈妈们在分娩过程中大量调整体位，以增加子宫的血流量。”“如果我们可以回顾数据，看看母亲仰卧或侧卧时婴儿是否更好看，然后我们可以积极研究这些姿势，提出不同的建议，使分娩对母亲和婴儿更安全。”

徐说:“这是我们所知道的唯一一项可以将母亲和婴儿的生命体征与母亲的身体姿势联系起来的技术。”“位置变化可能是必然的。我们的系统首次将这些好处量化，为未来的分析和循证产科护理开辟了一个丰富的领域。”

这项研究发表在《美国科学院院刊》上