项目由西北大学材料科学与工程、生物医学工程及神经外科教授、同时也是 Querrey Simpson Institute for Bioelectronics(QSIB)主任的 John A. Rogers 领衔。他指出:“长期以来,父母与医护人员都无法准确得知婴儿在母乳喂养时的真实摄入量。我们的新设备能在医院或家中即时呈现吃奶量,解决这一长期难题。”
西北大学 Feinberg 医学院新生儿科医师、研究共同通讯作者 Dr. Daniel Robinson 表示,这项技术尤其能为新生儿重症监护室(NICU)家庭降低焦虑,并提升脆弱早产儿的营养管理。“过去我们只能用前后称重的方法推估吃奶量,但笨重且不便。新传感器将成为哺乳支持的重要进步。”
新闻 | 美国西北大学推出实时监测哺乳量可穿戴装置,解决母乳喂养最大痛点
新闻 | 美国西北大学推出实时监测哺乳量可穿戴装置,解决母乳喂养最大痛点
美国西北大学(Northwestern University)团队宣布开发出一款能够实时测量婴儿吸奶量的全新可穿戴装置,为长期困扰母乳喂养家庭的“不确定性”提供了突破性解决方案。这款柔软且舒适的设备利用生物电阻(bioimpedance)技术,可在哺乳过程中持续记录乳汁传输量,并将临床级数据即时传送至手机或平板,让父母实时看到宝宝到底喝了多少奶。
这项研究将于 2025 年 5 月 14 日发表于 Nature Biomedical Engineering。为确保准确性与临床可行性,装置经历了多层次严谨验证,包括理论模型、实验台测试,以及对产后新手妈妈的实际应用评估。
项目由西北大学材料科学与工程、生物医学工程及神经外科教授、同时也是 Querrey Simpson Institute for Bioelectronics(QSIB)主任的 John A. Rogers 领衔。他指出:“长期以来,父母与医护人员都无法准确得知婴儿在母乳喂养时的真实摄入量。我们的新设备能在医院或家中即时呈现吃奶量,解决这一长期难题。”
西北大学 Feinberg 医学院新生儿科医师、研究共同通讯作者 Dr. Daniel Robinson 表示,这项技术尤其能为新生儿重症监护室(NICU)家庭降低焦虑,并提升脆弱早产儿的营养管理。“过去我们只能用前后称重的方法推估吃奶量,但笨重且不便。新传感器将成为哺乳支持的重要进步。”
该项目由工程师、儿科医生及新生儿科医师共同推动,三名来自 QSIB 的博士后研究者 —— 现任韩国多所大学助理教授的 Jihye Kim、Seyong Oh、Jae-Young Yoo —— 在设计、无线电子及数据分析方面作出关键贡献。同时,来自莱斯大学的 Raudel Avila(西北大学博士校友)负责计算建模,与临床团队紧密合作,将模型结果成功与真实世界数据对应。
解决长期未满足的临床需求
这项研究始于四年前,当时芝加哥 Lurie 儿童医院的儿科与新生儿科专家向 Rogers 团队提出母乳喂养监测的重大临床缺口。由于乳汁传输过程不可见、流速又随时变化,过去的临床手段无法精准估算哺乳量。
儿科医师 Dr. Jennifer Wicks 指出,现有方法如前后称重虽能提供大致估计,但体积大、不易普及。若改为瓶喂,则牺牲了皮肤接触与自然刺激产乳的优势,还可能增加储存与处理过程的污染风险。
虽然学界与新创公司偶有尝试,但几乎没有经过同行评审的成熟临床验证技术。Rogers 强调:“我们填补了这一真正的医学空白。”
以生物电阻打造突破:从失败尝试到最终成功
团队早期尝试过光学检测、吸吮动作评估、吞咽监测等方法,但均因乳管太深或信号不稳定而失败。最终,研究者回到最简单同时也最有效的方式——通过生物电阻测量乳量变化。
装置由一条轻盈柔软的带状结构围绕乳房外围,两端的电极会发送微弱、安全的电流。随着哺乳进行,乳汁减少导致乳房电特性随之改变,装置便能实时读取并转换成可量化的奶量数据。研究团队进一步利用人体仿真模型及计算模拟验证了测量的准确性与可重复性。
个体化校准、长期稳定,在 NICU 中意义更重大
为因应不同母亲的乳房形态、组织密度等差异,装置只需以吸奶器进行一次校准,即可个别化调整数据解析方式。在 NICU 和家庭环境中,团队已完成对 12 名母亲、最长达 17 周的测试。比对吸出奶量与设备读数,两者高度吻合。
Robinson 与 Wicks 指出,对于早产儿或术后新生儿,精确掌握喂奶量尤为关键,因为他们往往只能小量、缓慢进食,稍有不慎即可能引发胃肠道并发症。因此,这项技术有机会让更多 NICU 宝宝在可控条件下恢复母乳直接哺喂。
未来展望:从可穿戴走向智能内衣,进一步监测奶量与品质
研究团队计划将技术整合进母乳喂养专用内衣,让使用更加自然便利。未来版本也可能加入“乳房回充量”与“乳汁营养成分(如脂肪含量)”监测,为母乳喂养家庭提供更多科学化指导。
Wicks 说:“哺乳的压力来自对未知的恐惧——不知道宝宝有没有吃饱,也担心自己不够好。若我们能消除其中一个不确定因素,就能帮助全球无数母亲减轻焦虑、提升自信,让她们更愿意坚持母乳喂养。”
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