Skin-interfaced biosensors for advanced wireless physiological monitoring in neonatal and pediatric intensive-care units

重症监护 医学 无线 重症监护医学 计算机科学 电信
作者
Ha Uk Chung,Alina Y. Rwei,Aurélie Hourlier‐Fargette,Shuai Xu,KunHyuck Lee,Emma C. Dunne,Zhaoqian Xie,Claire Liu,Andrea S. Carlini,Dong Hyun Kim,Dennis Ryu,Elena V. Kulikova,Jingyue Cao,Ian C. Odland,Kelsey B. Fields,Brad Hopkins,Anthony Banks,Christopher Ogle,Dominic Grande,Jun Bin Park
出处
期刊:Nature Medicine [Nature Portfolio]
卷期号:26 (3): 418-429 被引量:406
标识
DOI:10.1038/s41591-020-0792-9
摘要

Standard clinical care in neonatal and pediatric intensive-care units (NICUs and PICUs, respectively) involves continuous monitoring of vital signs with hard-wired devices that adhere to the skin and, in certain instances, can involve catheter-based pressure sensors inserted into the arteries. These systems entail risks of causing iatrogenic skin injuries, complicating clinical care and impeding skin-to-skin contact between parent and child. Here we present a wireless, non-invasive technology that not only offers measurement equivalency to existing clinical standards for heart rate, respiration rate, temperature and blood oxygenation, but also provides a range of important additional features, as supported by data from pilot clinical studies in both the NICU and PICU. These new modalities include tracking movements and body orientation, quantifying the physiological benefits of skin-to-skin care, capturing acoustic signatures of cardiac activity, recording vocal biomarkers associated with tonality and temporal characteristics of crying and monitoring a reliable surrogate for systolic blood pressure. These platforms have the potential to substantially enhance the quality of neonatal and pediatric critical care. Soft electronic patches worn on the skin of infants or children in intensive-care units have a wide range of capabilities in aiding critical care, including monitoring of hemodynamic parameters, cardiac activity, movement and crying.
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