أخبار | جامعة نورث وسترن تطور جهازًا قابلًا للارتداء لمراقبة كمية الرضاعة الطبيعية لحظيًا
طور فريق من جامعة نورث وسترن جهازًا قابلًا للارتداء يقيس كمية الحليب التي يستهلكها الرضيع لحظيًا، لمعالجة مصدر رئيسي لعدم اليقين لدى الأسر التي تعتمد الرضاعة الطبيعية. ويستخدم الجهاز المرن والمريح المقاومة الحيوية لتسجيل انتقال الحليب باستمرار أثناء الرضاعة، ويرسل فورًا بيانات بمستوى سريري إلى هاتف أو جهاز لوحي.
ستُنشر الدراسة في دورية Nature Biomedical Engineering في 14 مايو 2025. وجرى تقييم الدقة والجدوى السريرية من خلال نماذج نظرية واختبارات مخبرية وتقييم عملي لدى أمهات حديثات الولادة.
قاد المشروع جون أ. روجرز، أستاذ علوم وهندسة المواد والهندسة الطبية الحيوية وجراحة الأعصاب في جامعة نورث وسترن، ومدير معهد كويري سيمبسون للإلكترونيات الحيوية (QSIB). وقال: "لم يكن بوسع الوالدين والأطباء منذ زمن تحديد كمية الحليب التي يحصل عليها الرضيع أثناء الرضاعة الطبيعية بدقة. يوفر جهازنا قياسات فورية للكمية المتناولة في المستشفى أو المنزل."
قال المؤلف المراسل المشارك الدكتور دانيال روبنسون، اختصاصي طب حديثي الولادة في كلية فاينبرغ للطب بجامعة نورث وسترن، إن التقنية قد تقلل قلق أسر وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة (NICU) وتحسن إدارة تغذية الخدج الأكثر عرضة للمخاطر. وأضاف: "كنا نضطر سابقًا إلى تقدير الكمية بوزن الرضيع قبل الرضاعة وبعدها، وهي عملية مرهقة. يمثل المستشعر الجديد تقدمًا مهمًا في دعم الرضاعة الطبيعية."
جمع المشروع مهندسين وأطباء أطفال واختصاصيي طب حديثي الولادة. وأسهم باحثو ما بعد الدكتوراه في QSIB جيهي كيم وسيونغ أوه وجاي يونغ يو، وهم الآن أساتذة مساعدون في جامعات بكوريا الجنوبية، في التصميم والإلكترونيات اللاسلكية وتحليل البيانات. وقاد روديل أفيلا من جامعة رايس، وهو خريج دكتوراه من نورث وسترن، النمذجة الحاسوبية وعمل مع الفريق السريري لمطابقة نتائج النموذج بالبيانات الواقعية.
تلبية حاجة سريرية قائمة منذ زمن لم تُلبَّ بعد
بدأت الدراسة قبل أربع سنوات عندما حدد اختصاصيو طب الأطفال وحديثي الولادة في مستشفى لوري للأطفال في شيكاغو فجوة كبيرة في مراقبة الرضاعة الطبيعية. ولأن انتقال الحليب غير مرئي وتدفقه يتغير باستمرار، لم تتمكن الطرق السريرية السابقة من قياس الكمية بدقة.
قالت طبيبة الأطفال الدكتورة جينيفر ويكس إن الوزن قبل الرضاعة وبعدها لا يوفر سوى تقدير ويتطلب معدات ضخمة. كما تفقد الرضاعة بالزجاجة ميزة التلامس المباشر بين الجلد والجلد والتحفيز الطبيعي لإنتاج الحليب، وقد تزيد خطر التلوث أثناء التخزين والمناولة.
على الرغم من بحث مجموعات أكاديمية وشركات ناشئة عن حلول، خضعت تقنيات قليلة للتحقق السريري الناضج المحكّم. وقال روجرز: "لقد سدَدنا فجوة طبية حقيقية."
إنجاز في المقاومة الحيوية بعد إخفاق الأساليب السابقة
جرب الفريق أولًا الاستشعار البصري ومراقبة المص والبلع، لكن قنوات الحليب العميقة والإشارات غير المستقرة حدّت من هذه الأساليب. واستخدم الباحثون في النهاية نهجًا أبسط وأكثر فاعلية، وهو قياس تغيرات حجم الحليب عن طريق المقاومة الحيوية.
يلتف شريط خفيف ومرن حول الثدي، وترسل أقطاب كهربائية عند طرفيه تيارًا كهربائيًا ضعيفًا وآمنًا. ومع انخفاض الحليب أثناء الرضاعة، تتغير الخصائص الكهربائية للثدي، ما يتيح للجهاز تحويل القراءات إلى بيانات لحظية عن حجم الحليب. وأكدت نماذج جسم الإنسان والمحاكاة دقة النتائج وقابليتها للتكرار.
معايرة شخصية وثبات طويل الأمد، مع قيمة خاصة في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة
لمراعاة الاختلافات في شكل الثدي وكثافة أنسجته، لا يتطلب الجهاز سوى معايرة واحدة بمضخة الثدي لتخصيص تحليل البيانات. واختبره الفريق على 12 أمهات لمدة تصل إلى 17 أسابيع في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة والمنزل. وتطابقت قراءات الجهاز بدرجة كبيرة مع كميات الحليب المسحوبة.
أشار روبنسون وويكس إلى أن القياس الدقيق للكمية المتناولة مهم خصوصًا للخدج أو حديثي الولادة بعد الجراحة، إذ لا يتحملون غالبًا إلا رضعات صغيرة وبطيئة، وقد يصابون بمضاعفات في الجهاز الهضمي إذا أسيئت إدارة التغذية. وقد تتيح التقنية لعدد أكبر من الرضع في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة العودة إلى الرضاعة الطبيعية المباشرة في ظروف مضبوطة.
الخطط المستقبلية: ملابس ذكية ومراقبة كمية الحليب وجودته
يخطط الفريق لدمج التقنية في ملابس الرضاعة الطبيعية لاستخدام أكثر سهولة وطبيعية. وقد تراقب الإصدارات المستقبلية إعادة امتلاء الثدي وتركيب الحليب الغذائي، مثل محتوى الدهون.
قالت ويكس: "ينبع ضغط الرضاعة الطبيعية من الخوف من المجهول، أي عدم معرفة ما إذا كان الرضيع قد حصل على كفايته والقلق من عدم إجادة الأمر. قد يؤدي إزالة أحد أوجه عدم اليقين إلى تقليل القلق وتعزيز الثقة ومساعدة أعداد لا تحصى من الأمهات على مواصلة الرضاعة الطبيعية."
مصدر القصة:
جُمعت من الإنترنت
تاريخ النشر 2025-11-17
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | جامعة نورث وسترن تطور جهازًا قابلًا للارتداء لمراقبة كمية الرضاعة الطبيعية لحظيًا
أخبار | جامعة نورث وسترن تطور جهازًا قابلًا للارتداء لمراقبة كمية الرضاعة الطبيعية لحظيًا
طور فريق من جامعة نورث وسترن جهازًا قابلًا للارتداء يقيس كمية الحليب التي يستهلكها الرضيع لحظيًا، لمعالجة مصدر رئيسي لعدم اليقين لدى الأسر التي تعتمد الرضاعة الطبيعية. ويستخدم الجهاز المرن والمريح المقاومة الحيوية لتسجيل انتقال الحليب باستمرار أثناء الرضاعة، ويرسل فورًا بيانات بمستوى سريري إلى هاتف أو جهاز لوحي.
ستُنشر الدراسة في دورية Nature Biomedical Engineering في 14 مايو 2025. وجرى تقييم الدقة والجدوى السريرية من خلال نماذج نظرية واختبارات مخبرية وتقييم عملي لدى أمهات حديثات الولادة.
قاد المشروع جون أ. روجرز، أستاذ علوم وهندسة المواد والهندسة الطبية الحيوية وجراحة الأعصاب في جامعة نورث وسترن، ومدير معهد كويري سيمبسون للإلكترونيات الحيوية (QSIB). وقال: "لم يكن بوسع الوالدين والأطباء منذ زمن تحديد كمية الحليب التي يحصل عليها الرضيع أثناء الرضاعة الطبيعية بدقة. يوفر جهازنا قياسات فورية للكمية المتناولة في المستشفى أو المنزل."
قال المؤلف المراسل المشارك الدكتور دانيال روبنسون، اختصاصي طب حديثي الولادة في كلية فاينبرغ للطب بجامعة نورث وسترن، إن التقنية قد تقلل قلق أسر وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة (NICU) وتحسن إدارة تغذية الخدج الأكثر عرضة للمخاطر. وأضاف: "كنا نضطر سابقًا إلى تقدير الكمية بوزن الرضيع قبل الرضاعة وبعدها، وهي عملية مرهقة. يمثل المستشعر الجديد تقدمًا مهمًا في دعم الرضاعة الطبيعية."
جمع المشروع مهندسين وأطباء أطفال واختصاصيي طب حديثي الولادة. وأسهم باحثو ما بعد الدكتوراه في QSIB جيهي كيم وسيونغ أوه وجاي يونغ يو، وهم الآن أساتذة مساعدون في جامعات بكوريا الجنوبية، في التصميم والإلكترونيات اللاسلكية وتحليل البيانات. وقاد روديل أفيلا من جامعة رايس، وهو خريج دكتوراه من نورث وسترن، النمذجة الحاسوبية وعمل مع الفريق السريري لمطابقة نتائج النموذج بالبيانات الواقعية.
تلبية حاجة سريرية قائمة منذ زمن لم تُلبَّ بعد
بدأت الدراسة قبل أربع سنوات عندما حدد اختصاصيو طب الأطفال وحديثي الولادة في مستشفى لوري للأطفال في شيكاغو فجوة كبيرة في مراقبة الرضاعة الطبيعية. ولأن انتقال الحليب غير مرئي وتدفقه يتغير باستمرار، لم تتمكن الطرق السريرية السابقة من قياس الكمية بدقة.
قالت طبيبة الأطفال الدكتورة جينيفر ويكس إن الوزن قبل الرضاعة وبعدها لا يوفر سوى تقدير ويتطلب معدات ضخمة. كما تفقد الرضاعة بالزجاجة ميزة التلامس المباشر بين الجلد والجلد والتحفيز الطبيعي لإنتاج الحليب، وقد تزيد خطر التلوث أثناء التخزين والمناولة.
على الرغم من بحث مجموعات أكاديمية وشركات ناشئة عن حلول، خضعت تقنيات قليلة للتحقق السريري الناضج المحكّم. وقال روجرز: "لقد سدَدنا فجوة طبية حقيقية."
إنجاز في المقاومة الحيوية بعد إخفاق الأساليب السابقة
جرب الفريق أولًا الاستشعار البصري ومراقبة المص والبلع، لكن قنوات الحليب العميقة والإشارات غير المستقرة حدّت من هذه الأساليب. واستخدم الباحثون في النهاية نهجًا أبسط وأكثر فاعلية، وهو قياس تغيرات حجم الحليب عن طريق المقاومة الحيوية.
يلتف شريط خفيف ومرن حول الثدي، وترسل أقطاب كهربائية عند طرفيه تيارًا كهربائيًا ضعيفًا وآمنًا. ومع انخفاض الحليب أثناء الرضاعة، تتغير الخصائص الكهربائية للثدي، ما يتيح للجهاز تحويل القراءات إلى بيانات لحظية عن حجم الحليب. وأكدت نماذج جسم الإنسان والمحاكاة دقة النتائج وقابليتها للتكرار.
معايرة شخصية وثبات طويل الأمد، مع قيمة خاصة في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة
لمراعاة الاختلافات في شكل الثدي وكثافة أنسجته، لا يتطلب الجهاز سوى معايرة واحدة بمضخة الثدي لتخصيص تحليل البيانات. واختبره الفريق على 12 أمهات لمدة تصل إلى 17 أسابيع في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة والمنزل. وتطابقت قراءات الجهاز بدرجة كبيرة مع كميات الحليب المسحوبة.
أشار روبنسون وويكس إلى أن القياس الدقيق للكمية المتناولة مهم خصوصًا للخدج أو حديثي الولادة بعد الجراحة، إذ لا يتحملون غالبًا إلا رضعات صغيرة وبطيئة، وقد يصابون بمضاعفات في الجهاز الهضمي إذا أسيئت إدارة التغذية. وقد تتيح التقنية لعدد أكبر من الرضع في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة العودة إلى الرضاعة الطبيعية المباشرة في ظروف مضبوطة.
الخطط المستقبلية: ملابس ذكية ومراقبة كمية الحليب وجودته
يخطط الفريق لدمج التقنية في ملابس الرضاعة الطبيعية لاستخدام أكثر سهولة وطبيعية. وقد تراقب الإصدارات المستقبلية إعادة امتلاء الثدي وتركيب الحليب الغذائي، مثل محتوى الدهون.
قالت ويكس: "ينبع ضغط الرضاعة الطبيعية من الخوف من المجهول، أي عدم معرفة ما إذا كان الرضيع قد حصل على كفايته والقلق من عدم إجادة الأمر. قد يؤدي إزالة أحد أوجه عدم اليقين إلى تقليل القلق وتعزيز الثقة ومساعدة أعداد لا تحصى من الأمهات على مواصلة الرضاعة الطبيعية."
مصدر القصة:
جُمعت من الإنترنت