সংবাদ | নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির পরিধানযোগ্য যন্ত্রে বাস্তব সময়ে বুকের দুধের পরিমাণ পর্যবেক্ষণ
নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির একটি দল এমন একটি পরিধানযোগ্য যন্ত্র তৈরি করেছে, যা শিশু বাস্তব সময়ে কতটা দুধ পান করছে তা মাপে; এতে স্তন্যদানকারী পরিবারগুলোর একটি বড় অনিশ্চয়তা দূর হতে পারে। নরম ও আরামদায়ক যন্ত্রটি বায়োইম্পিড্যান্স ব্যবহার করে খাওয়ানোর সময় দুধ স্থানান্তর ধারাবাহিকভাবে রেকর্ড করে এবং সঙ্গে সঙ্গে ক্লিনিক্যাল-মানের তথ্য ফোন বা ট্যাবলেটে পাঠায়।
গবেষণাটি মে 14, 2025 তারিখে Nature Biomedical Engineering-এ প্রকাশিত হবে। প্রসবের পর নতুন মায়েদের ক্ষেত্রে তাত্ত্বিক মডেল, ল্যাবরেটরি পরীক্ষা ও ব্যবহারিক মূল্যায়নের মাধ্যমে নির্ভুলতা এবং ক্লিনিক্যাল কার্যকারিতা যাচাই করা হয়।
প্রকল্পটির নেতৃত্ব দেন নর্থওয়েস্টার্নের পদার্থবিজ্ঞান ও প্রকৌশল, বায়োমেডিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এবং নিউরোলজিক্যাল সার্জারির অধ্যাপক ও Querrey Simpson Institute for Bioelectronics (QSIB)-এর পরিচালক জন এ. রজার্স। তিনি বলেন, “স্তন্যপানের সময় শিশু ঠিক কতটা দুধ পান করে, তা অভিভাবক ও চিকিৎসকেরা দীর্ঘদিন ধরে নির্ধারণ করতে পারছিলেন না। আমাদের যন্ত্র হাসপাতালে বা বাড়িতে তাৎক্ষণিক গ্রহণের পরিমাণ জানায়।”
সহ-প্রধান লেখক এবং নর্থওয়েস্টার্নের Feinberg School of Medicine-এর নিওনেটোলজিস্ট ডা. ড্যানিয়েল রবিনসন বলেন, প্রযুক্তিটি NICU পরিবারের উদ্বেগ কমাতে এবং ঝুঁকিপূর্ণ অপরিণত শিশুদের পুষ্টি ব্যবস্থাপনা উন্নত করতে পারে। তিনি বলেন, “আগে খাওয়ানোর আগে ও পরে ওজন করে গ্রহণের পরিমাণ অনুমান করতে হতো, যা ঝামেলাপূর্ণ। নতুন সেন্সরটি স্তন্যদান সহায়তায় গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি।”
প্রকল্পটিতে প্রকৌশলী, শিশু বিশেষজ্ঞ ও নিওনেটোলজিস্টরা একসঙ্গে কাজ করেন। QSIB-এর পোস্টডক্টরাল গবেষক জিহিয়ে কিম, সেয়ং ওহ ও জে-ইয়ং ইউ নকশা, ওয়্যারলেস ইলেকট্রনিক্স ও তথ্য বিশ্লেষণে অবদান রাখেন; তাঁরা এখন দক্ষিণ কোরিয়ার বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয়ে সহকারী অধ্যাপক। Rice University-এর রাউদেল আভিলা, নর্থওয়েস্টার্নের সাবেক পিএইচডি শিক্ষার্থী, কম্পিউটেশনাল মডেলিংয়ের নেতৃত্ব দেন এবং ক্লিনিক্যাল দলের সঙ্গে বাস্তব তথ্যের মিল ঘটান।
দীর্ঘদিনের অপূর্ণ ক্লিনিক্যাল প্রয়োজন মেটানো
চার বছর আগে শিকাগোর Lurie Children’s Hospital-এর শিশু ও নবজাতক বিশেষজ্ঞরা স্তন্যপান পর্যবেক্ষণে বড় ঘাটতি শনাক্ত করলে গবেষণাটি শুরু হয়। দুধ স্থানান্তর দেখা যায় না এবং প্রবাহ ক্রমাগত বদলায় বলে আগের ক্লিনিক্যাল পদ্ধতিগুলো সঠিকভাবে গ্রহণের পরিমাণ মাপতে পারত না।
শিশু বিশেষজ্ঞ ডা. জেনিফার উইক্স বলেন, খাওয়ানোর আগে ও পরে ওজন নিলে কেবল একটি অনুমান পাওয়া যায় এবং ভারী সরঞ্জাম দরকার হয়। বোতলে খাওয়ালে ত্বক-ত্বক সংস্পর্শ ও দুধ উৎপাদনের স্বাভাবিক উদ্দীপনা কমে, পাশাপাশি সংরক্ষণ ও ব্যবস্থাপনার সময় দূষণের ঝুঁকি বাড়তে পারে।
বিশ্ববিদ্যালয়ভিত্তিক দল ও স্টার্টআপগুলো সমাধান খুঁজলেও অল্প কয়েকটি প্রযুক্তি পরিণত, পিয়ার-রিভিউড ক্লিনিক্যাল যাচাই পেরিয়েছে। রজার্স বলেন, “আমরা সত্যিকারের একটি চিকিৎসাগত ঘাটতি পূরণ করেছি।”
আগের পদ্ধতি ব্যর্থ হওয়ার পর বায়োইম্পিড্যান্সে অগ্রগতি
দলটি প্রথমে অপটিক্যাল সেন্সিং এবং চোষা ও গিলতে থাকা পর্যবেক্ষণের চেষ্টা করে, কিন্তু গভীর দুধনালি ও অস্থিতিশীল সংকেত এসব পদ্ধতির সীমাবদ্ধতা প্রকাশ করে। শেষ পর্যন্ত গবেষকেরা বায়োইম্পিড্যান্সের মাধ্যমে দুধের পরিমাণের পরিবর্তন মাপার সহজ ও কার্যকর পদ্ধতি ব্যবহার করেন।
হালকা ও নমনীয় একটি ব্যান্ড স্তনের চারপাশে জড়ানো হয়; এর দুই প্রান্তের ইলেকট্রোড দুর্বল ও নিরাপদ বৈদ্যুতিক প্রবাহ পাঠায়। খাওয়ানোর সময় দুধ কমলে স্তনের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য বদলে যায়, ফলে যন্ত্রটি রিডিংকে বাস্তব সময়ের দুধের পরিমাণে রূপান্তর করতে পারে। মানবদেহের মডেল ও সিমুলেশন নির্ভুলতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা নিশ্চিত করেছে।
ব্যক্তিকেন্দ্রিক ক্যালিব্রেশন ও দীর্ঘমেয়াদি স্থিতিশীলতা, NICU-তে বিশেষ উপযোগী
স্তনের আকার ও টিস্যুর ঘনত্বের পার্থক্য বিবেচনায় নিতে তথ্য বিশ্লেষণ ব্যক্তিকেন্দ্রিক করার জন্য যন্ত্রটির কেবল একবার ব্রেস্ট-পাম্প ক্যালিব্রেশন দরকার। দলটি NICU ও বাড়ির পরিবেশে 12 জন মায়ের ওপর সর্বোচ্চ 17 সপ্তাহ পরীক্ষা চালায়। যন্ত্রের রিডিং পাম্প করে বের করা দুধের পরিমাণের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যায়।
রবিনসন ও উইক্স বলেন, অপরিণত বা অস্ত্রোপচারের পরের নবজাতকদের জন্য সঠিক গ্রহণের পরিমাণ জানা বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ; তারা প্রায়ই অল্প ও ধীরগতির খাবারই সহ্য করতে পারে এবং খাওয়ানোর ব্যবস্থাপনা ঠিক না হলে পরিপাকতন্ত্রের জটিলতা দেখা দিতে পারে। প্রযুক্তিটি নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে আরও বেশি NICU শিশুকে সরাসরি স্তন্যপানে ফিরতে সাহায্য করতে পারে।
ভবিষ্যৎ পরিকল্পনা: স্মার্ট পোশাক এবং দুধের পরিমাণ ও গুণমান পর্যবেক্ষণ
আরও স্বাভাবিক ও সুবিধাজনক ব্যবহারের জন্য দলটি প্রযুক্তিটিকে স্তন্যদানকারী পোশাকে যুক্ত করার পরিকল্পনা করছে। ভবিষ্যৎ সংস্করণে স্তন পুনরায় দুধে ভরা এবং চর্বির পরিমাণের মতো পুষ্টিগত গঠন পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে।
উইক্স বলেন, “অজানা বিষয়ের ভয় থেকেই স্তন্যদানের চাপ তৈরি হয়—শিশু যথেষ্ট দুধ পেয়েছে কি না জানা না থাকা এবং আপনি যথেষ্ট ভালো করছেন কি না তা নিয়ে উদ্বেগ। একটি অনিশ্চয়তা দূর হলে উদ্বেগ কমতে, আত্মবিশ্বাস বাড়তে এবং অসংখ্য মাকে স্তন্যদান চালিয়ে যেতে সাহায্য করতে পারে।”
সংবাদ | নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির পরিধানযোগ্য যন্ত্রে বাস্তব সময়ে বুকের দুধের পরিমাণ পর্যবেক্ষণ
সংবাদ | নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির পরিধানযোগ্য যন্ত্রে বাস্তব সময়ে বুকের দুধের পরিমাণ পর্যবেক্ষণ
নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির একটি দল এমন একটি পরিধানযোগ্য যন্ত্র তৈরি করেছে, যা শিশু বাস্তব সময়ে কতটা দুধ পান করছে তা মাপে; এতে স্তন্যদানকারী পরিবারগুলোর একটি বড় অনিশ্চয়তা দূর হতে পারে। নরম ও আরামদায়ক যন্ত্রটি বায়োইম্পিড্যান্স ব্যবহার করে খাওয়ানোর সময় দুধ স্থানান্তর ধারাবাহিকভাবে রেকর্ড করে এবং সঙ্গে সঙ্গে ক্লিনিক্যাল-মানের তথ্য ফোন বা ট্যাবলেটে পাঠায়।
গবেষণাটি মে 14, 2025 তারিখে Nature Biomedical Engineering-এ প্রকাশিত হবে। প্রসবের পর নতুন মায়েদের ক্ষেত্রে তাত্ত্বিক মডেল, ল্যাবরেটরি পরীক্ষা ও ব্যবহারিক মূল্যায়নের মাধ্যমে নির্ভুলতা এবং ক্লিনিক্যাল কার্যকারিতা যাচাই করা হয়।
প্রকল্পটির নেতৃত্ব দেন নর্থওয়েস্টার্নের পদার্থবিজ্ঞান ও প্রকৌশল, বায়োমেডিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এবং নিউরোলজিক্যাল সার্জারির অধ্যাপক ও Querrey Simpson Institute for Bioelectronics (QSIB)-এর পরিচালক জন এ. রজার্স। তিনি বলেন, “স্তন্যপানের সময় শিশু ঠিক কতটা দুধ পান করে, তা অভিভাবক ও চিকিৎসকেরা দীর্ঘদিন ধরে নির্ধারণ করতে পারছিলেন না। আমাদের যন্ত্র হাসপাতালে বা বাড়িতে তাৎক্ষণিক গ্রহণের পরিমাণ জানায়।”
সহ-প্রধান লেখক এবং নর্থওয়েস্টার্নের Feinberg School of Medicine-এর নিওনেটোলজিস্ট ডা. ড্যানিয়েল রবিনসন বলেন, প্রযুক্তিটি NICU পরিবারের উদ্বেগ কমাতে এবং ঝুঁকিপূর্ণ অপরিণত শিশুদের পুষ্টি ব্যবস্থাপনা উন্নত করতে পারে। তিনি বলেন, “আগে খাওয়ানোর আগে ও পরে ওজন করে গ্রহণের পরিমাণ অনুমান করতে হতো, যা ঝামেলাপূর্ণ। নতুন সেন্সরটি স্তন্যদান সহায়তায় গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি।”
প্রকল্পটিতে প্রকৌশলী, শিশু বিশেষজ্ঞ ও নিওনেটোলজিস্টরা একসঙ্গে কাজ করেন। QSIB-এর পোস্টডক্টরাল গবেষক জিহিয়ে কিম, সেয়ং ওহ ও জে-ইয়ং ইউ নকশা, ওয়্যারলেস ইলেকট্রনিক্স ও তথ্য বিশ্লেষণে অবদান রাখেন; তাঁরা এখন দক্ষিণ কোরিয়ার বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয়ে সহকারী অধ্যাপক। Rice University-এর রাউদেল আভিলা, নর্থওয়েস্টার্নের সাবেক পিএইচডি শিক্ষার্থী, কম্পিউটেশনাল মডেলিংয়ের নেতৃত্ব দেন এবং ক্লিনিক্যাল দলের সঙ্গে বাস্তব তথ্যের মিল ঘটান।
দীর্ঘদিনের অপূর্ণ ক্লিনিক্যাল প্রয়োজন মেটানো
চার বছর আগে শিকাগোর Lurie Children’s Hospital-এর শিশু ও নবজাতক বিশেষজ্ঞরা স্তন্যপান পর্যবেক্ষণে বড় ঘাটতি শনাক্ত করলে গবেষণাটি শুরু হয়। দুধ স্থানান্তর দেখা যায় না এবং প্রবাহ ক্রমাগত বদলায় বলে আগের ক্লিনিক্যাল পদ্ধতিগুলো সঠিকভাবে গ্রহণের পরিমাণ মাপতে পারত না।
শিশু বিশেষজ্ঞ ডা. জেনিফার উইক্স বলেন, খাওয়ানোর আগে ও পরে ওজন নিলে কেবল একটি অনুমান পাওয়া যায় এবং ভারী সরঞ্জাম দরকার হয়। বোতলে খাওয়ালে ত্বক-ত্বক সংস্পর্শ ও দুধ উৎপাদনের স্বাভাবিক উদ্দীপনা কমে, পাশাপাশি সংরক্ষণ ও ব্যবস্থাপনার সময় দূষণের ঝুঁকি বাড়তে পারে।
বিশ্ববিদ্যালয়ভিত্তিক দল ও স্টার্টআপগুলো সমাধান খুঁজলেও অল্প কয়েকটি প্রযুক্তি পরিণত, পিয়ার-রিভিউড ক্লিনিক্যাল যাচাই পেরিয়েছে। রজার্স বলেন, “আমরা সত্যিকারের একটি চিকিৎসাগত ঘাটতি পূরণ করেছি।”
আগের পদ্ধতি ব্যর্থ হওয়ার পর বায়োইম্পিড্যান্সে অগ্রগতি
দলটি প্রথমে অপটিক্যাল সেন্সিং এবং চোষা ও গিলতে থাকা পর্যবেক্ষণের চেষ্টা করে, কিন্তু গভীর দুধনালি ও অস্থিতিশীল সংকেত এসব পদ্ধতির সীমাবদ্ধতা প্রকাশ করে। শেষ পর্যন্ত গবেষকেরা বায়োইম্পিড্যান্সের মাধ্যমে দুধের পরিমাণের পরিবর্তন মাপার সহজ ও কার্যকর পদ্ধতি ব্যবহার করেন।
হালকা ও নমনীয় একটি ব্যান্ড স্তনের চারপাশে জড়ানো হয়; এর দুই প্রান্তের ইলেকট্রোড দুর্বল ও নিরাপদ বৈদ্যুতিক প্রবাহ পাঠায়। খাওয়ানোর সময় দুধ কমলে স্তনের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য বদলে যায়, ফলে যন্ত্রটি রিডিংকে বাস্তব সময়ের দুধের পরিমাণে রূপান্তর করতে পারে। মানবদেহের মডেল ও সিমুলেশন নির্ভুলতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা নিশ্চিত করেছে।
ব্যক্তিকেন্দ্রিক ক্যালিব্রেশন ও দীর্ঘমেয়াদি স্থিতিশীলতা, NICU-তে বিশেষ উপযোগী
স্তনের আকার ও টিস্যুর ঘনত্বের পার্থক্য বিবেচনায় নিতে তথ্য বিশ্লেষণ ব্যক্তিকেন্দ্রিক করার জন্য যন্ত্রটির কেবল একবার ব্রেস্ট-পাম্প ক্যালিব্রেশন দরকার। দলটি NICU ও বাড়ির পরিবেশে 12 জন মায়ের ওপর সর্বোচ্চ 17 সপ্তাহ পরীক্ষা চালায়। যন্ত্রের রিডিং পাম্প করে বের করা দুধের পরিমাণের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যায়।
রবিনসন ও উইক্স বলেন, অপরিণত বা অস্ত্রোপচারের পরের নবজাতকদের জন্য সঠিক গ্রহণের পরিমাণ জানা বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ; তারা প্রায়ই অল্প ও ধীরগতির খাবারই সহ্য করতে পারে এবং খাওয়ানোর ব্যবস্থাপনা ঠিক না হলে পরিপাকতন্ত্রের জটিলতা দেখা দিতে পারে। প্রযুক্তিটি নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে আরও বেশি NICU শিশুকে সরাসরি স্তন্যপানে ফিরতে সাহায্য করতে পারে।
ভবিষ্যৎ পরিকল্পনা: স্মার্ট পোশাক এবং দুধের পরিমাণ ও গুণমান পর্যবেক্ষণ
আরও স্বাভাবিক ও সুবিধাজনক ব্যবহারের জন্য দলটি প্রযুক্তিটিকে স্তন্যদানকারী পোশাকে যুক্ত করার পরিকল্পনা করছে। ভবিষ্যৎ সংস্করণে স্তন পুনরায় দুধে ভরা এবং চর্বির পরিমাণের মতো পুষ্টিগত গঠন পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে।
উইক্স বলেন, “অজানা বিষয়ের ভয় থেকেই স্তন্যদানের চাপ তৈরি হয়—শিশু যথেষ্ট দুধ পেয়েছে কি না জানা না থাকা এবং আপনি যথেষ্ট ভালো করছেন কি না তা নিয়ে উদ্বেগ। একটি অনিশ্চয়তা দূর হলে উদ্বেগ কমতে, আত্মবিশ্বাস বাড়তে এবং অসংখ্য মাকে স্তন্যদান চালিয়ে যেতে সাহায্য করতে পারে।”
সংবাদের উৎস:
অনলাইন থেকে সংগৃহীত