Tin tức | Northwestern University phát triển thiết bị đeo theo dõi lượng sữa mẹ trong thời gian thực
Một nhóm tại Northwestern University đã phát triển thiết bị đeo đo lượng sữa em bé bú trong thời gian thực, giải quyết một vấn đề lớn còn bỏ ngỏ đối với các gia đình nuôi con bằng sữa mẹ. Thiết bị mềm mại, thoải mái này sử dụng phương pháp trở kháng sinh học để liên tục ghi nhận lượng sữa truyền sang em bé trong cữ bú và ngay lập tức gửi dữ liệu đạt chuẩn lâm sàng đến điện thoại hoặc máy tính bảng.
Nghiên cứu sẽ được công bố trên Nature Biomedical Engineering vào ngày 14 tháng 2025. Độ chính xác và tính khả thi lâm sàng được đánh giá thông qua mô hình lý thuyết, thử nghiệm trên bàn và đánh giá thực tế ở những bà mẹ mới sinh.
Dự án do John A. Rogers, giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu, kỹ thuật y sinh và phẫu thuật thần kinh tại Northwestern, đồng thời là giám đốc Querrey Simpson Institute for Bioelectronics (QSIB), dẫn dắt. Ông nói: "Từ lâu, cha mẹ và bác sĩ lâm sàng không thể xác định chính xác em bé bú được bao nhiêu sữa khi bú mẹ. Thiết bị của chúng tôi cung cấp số đo lượng sữa nạp vào ngay lập tức, tại bệnh viện hoặc ở nhà."
Đồng tác giả liên hệ, Bác sĩ Daniel Robinson, chuyên gia sơ sinh tại Feinberg School of Medicine thuộc Northwestern, cho biết công nghệ này có thể giảm lo âu cho các gia đình có trẻ trong đơn vị chăm sóc tích cực sơ sinh (NICU) và cải thiện việc quản lý dinh dưỡng cho trẻ sinh non dễ bị tổn thương. Ông nói: "Trước đây, chúng tôi phải ước tính lượng sữa nạp vào bằng cách cân trước và sau khi bú, khá cồng kềnh. Cảm biến mới là một bước tiến quan trọng trong hỗ trợ nuôi con bằng sữa mẹ."
Dự án quy tụ các kỹ sư, bác sĩ nhi khoa và chuyên gia sơ sinh. Các nhà nghiên cứu sau tiến sĩ của QSIB là Jihye Kim, Seyong Oh và Jae-Young Yoo, hiện là trợ lý giáo sư tại các trường đại học ở Hàn Quốc, đã đóng góp vào thiết kế, thiết bị điện tử không dây và phân tích dữ liệu. Raudel Avila của Rice University, cựu nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Northwestern, phụ trách mô hình hóa tính toán và phối hợp với nhóm lâm sàng để đối chiếu kết quả mô hình với dữ liệu thực tế.
Giải quyết nhu cầu lâm sàng chưa được đáp ứng từ lâu
Nghiên cứu bắt đầu cách đây bốn năm, khi các chuyên gia nhi khoa và sơ sinh tại Lurie Children's Hospital of Chicago nhận thấy một khoảng trống lớn trong việc theo dõi bú mẹ. Vì lượng sữa truyền sang không thể nhìn thấy và dòng sữa thay đổi liên tục, các phương pháp lâm sàng trước đây không thể đo chính xác lượng sữa nạp vào.
Bác sĩ nhi khoa Jennifer Wicks cho biết cân trước và sau khi bú chỉ đưa ra một ước tính và cần thiết bị cồng kềnh. Cho trẻ bú bình làm mất tiếp xúc da kề da và sự kích thích tự nhiên quá trình sản xuất sữa, đồng thời có thể làm tăng nguy cơ nhiễm bẩn trong quá trình bảo quản và xử lý.
Mặc dù các nhóm học thuật và công ty khởi nghiệp đã tìm hiểu các giải pháp, rất ít công nghệ trải qua quá trình thẩm định lâm sàng trưởng thành, được phản biện đồng cấp. Rogers nói: "Chúng tôi đã lấp đầy một khoảng trống y khoa thực sự."
Bước đột phá về trở kháng sinh học sau khi các phương pháp trước đây thất bại
Ban đầu, nhóm thử cảm biến quang học và theo dõi động tác mút, nuốt, nhưng các ống tuyến sữa nằm sâu và tín hiệu không ổn định đã hạn chế những phương pháp này. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu sử dụng cách tiếp cận đơn giản và hiệu quả hơn là đo sự thay đổi thể tích sữa bằng trở kháng sinh học.
Một dải băng nhẹ, mềm dẻo quấn quanh vú, với các điện cực ở hai đầu truyền dòng điện yếu và an toàn. Khi lượng sữa giảm trong lúc bú, tính chất điện của vú thay đổi, cho phép thiết bị chuyển các số đo thành dữ liệu thể tích sữa theo thời gian thực. Các mô hình cơ thể người và mô phỏng xác nhận độ chính xác và tính lặp lại.
Hiệu chuẩn cá nhân hóa và độ ổn định dài hạn, đặc biệt hữu ích trong NICU
Để tính đến sự khác biệt về hình dạng vú và mật độ mô, thiết bị chỉ cần hiệu chuẩn một lần bằng máy hút sữa để cá nhân hóa phân tích dữ liệu. Nhóm đã thử nghiệm thiết bị trên 12 bà mẹ trong tối đa 17 tuần tại NICU và ở nhà. Số đo của thiết bị tương đồng chặt chẽ với thể tích sữa hút ra.
Robinson và Wicks lưu ý rằng đo chính xác lượng sữa nạp vào đặc biệt quan trọng đối với trẻ sinh non hoặc trẻ sơ sinh sau phẫu thuật, vốn thường chỉ dung nạp được những cữ bú nhỏ, chậm và có thể phát triển biến chứng đường tiêu hóa nếu việc cho bú không được quản lý phù hợp. Công nghệ này có thể giúp nhiều trẻ tại NICU trở lại bú mẹ trực tiếp hơn trong điều kiện được kiểm soát.
Kế hoạch tương lai: trang phục thông minh và theo dõi số lượng, chất lượng sữa
Nhóm dự định tích hợp công nghệ vào trang phục cho con bú để sử dụng tự nhiên và thuận tiện hơn. Các phiên bản tương lai có thể theo dõi quá trình vú đầy sữa trở lại và thành phần dinh dưỡng như hàm lượng chất béo.
Wicks nói: "Căng thẳng khi cho con bú xuất phát từ nỗi sợ điều chưa biết—không biết em bé đã bú đủ hay chưa và lo lắng mình chưa làm đủ tốt. Loại bỏ một điều không chắc chắn có thể giảm lo âu, xây dựng sự tự tin và giúp vô số bà mẹ tiếp tục cho con bú."
Tin tức | Northwestern University phát triển thiết bị đeo theo dõi lượng sữa mẹ trong thời gian thực
Tin tức | Northwestern University phát triển thiết bị đeo theo dõi lượng sữa mẹ trong thời gian thực
Một nhóm tại Northwestern University đã phát triển thiết bị đeo đo lượng sữa em bé bú trong thời gian thực, giải quyết một vấn đề lớn còn bỏ ngỏ đối với các gia đình nuôi con bằng sữa mẹ. Thiết bị mềm mại, thoải mái này sử dụng phương pháp trở kháng sinh học để liên tục ghi nhận lượng sữa truyền sang em bé trong cữ bú và ngay lập tức gửi dữ liệu đạt chuẩn lâm sàng đến điện thoại hoặc máy tính bảng.
Nghiên cứu sẽ được công bố trên Nature Biomedical Engineering vào ngày 14 tháng 2025. Độ chính xác và tính khả thi lâm sàng được đánh giá thông qua mô hình lý thuyết, thử nghiệm trên bàn và đánh giá thực tế ở những bà mẹ mới sinh.
Dự án do John A. Rogers, giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu, kỹ thuật y sinh và phẫu thuật thần kinh tại Northwestern, đồng thời là giám đốc Querrey Simpson Institute for Bioelectronics (QSIB), dẫn dắt. Ông nói: "Từ lâu, cha mẹ và bác sĩ lâm sàng không thể xác định chính xác em bé bú được bao nhiêu sữa khi bú mẹ. Thiết bị của chúng tôi cung cấp số đo lượng sữa nạp vào ngay lập tức, tại bệnh viện hoặc ở nhà."
Đồng tác giả liên hệ, Bác sĩ Daniel Robinson, chuyên gia sơ sinh tại Feinberg School of Medicine thuộc Northwestern, cho biết công nghệ này có thể giảm lo âu cho các gia đình có trẻ trong đơn vị chăm sóc tích cực sơ sinh (NICU) và cải thiện việc quản lý dinh dưỡng cho trẻ sinh non dễ bị tổn thương. Ông nói: "Trước đây, chúng tôi phải ước tính lượng sữa nạp vào bằng cách cân trước và sau khi bú, khá cồng kềnh. Cảm biến mới là một bước tiến quan trọng trong hỗ trợ nuôi con bằng sữa mẹ."
Dự án quy tụ các kỹ sư, bác sĩ nhi khoa và chuyên gia sơ sinh. Các nhà nghiên cứu sau tiến sĩ của QSIB là Jihye Kim, Seyong Oh và Jae-Young Yoo, hiện là trợ lý giáo sư tại các trường đại học ở Hàn Quốc, đã đóng góp vào thiết kế, thiết bị điện tử không dây và phân tích dữ liệu. Raudel Avila của Rice University, cựu nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Northwestern, phụ trách mô hình hóa tính toán và phối hợp với nhóm lâm sàng để đối chiếu kết quả mô hình với dữ liệu thực tế.
Giải quyết nhu cầu lâm sàng chưa được đáp ứng từ lâu
Nghiên cứu bắt đầu cách đây bốn năm, khi các chuyên gia nhi khoa và sơ sinh tại Lurie Children's Hospital of Chicago nhận thấy một khoảng trống lớn trong việc theo dõi bú mẹ. Vì lượng sữa truyền sang không thể nhìn thấy và dòng sữa thay đổi liên tục, các phương pháp lâm sàng trước đây không thể đo chính xác lượng sữa nạp vào.
Bác sĩ nhi khoa Jennifer Wicks cho biết cân trước và sau khi bú chỉ đưa ra một ước tính và cần thiết bị cồng kềnh. Cho trẻ bú bình làm mất tiếp xúc da kề da và sự kích thích tự nhiên quá trình sản xuất sữa, đồng thời có thể làm tăng nguy cơ nhiễm bẩn trong quá trình bảo quản và xử lý.
Mặc dù các nhóm học thuật và công ty khởi nghiệp đã tìm hiểu các giải pháp, rất ít công nghệ trải qua quá trình thẩm định lâm sàng trưởng thành, được phản biện đồng cấp. Rogers nói: "Chúng tôi đã lấp đầy một khoảng trống y khoa thực sự."
Bước đột phá về trở kháng sinh học sau khi các phương pháp trước đây thất bại
Ban đầu, nhóm thử cảm biến quang học và theo dõi động tác mút, nuốt, nhưng các ống tuyến sữa nằm sâu và tín hiệu không ổn định đã hạn chế những phương pháp này. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu sử dụng cách tiếp cận đơn giản và hiệu quả hơn là đo sự thay đổi thể tích sữa bằng trở kháng sinh học.
Một dải băng nhẹ, mềm dẻo quấn quanh vú, với các điện cực ở hai đầu truyền dòng điện yếu và an toàn. Khi lượng sữa giảm trong lúc bú, tính chất điện của vú thay đổi, cho phép thiết bị chuyển các số đo thành dữ liệu thể tích sữa theo thời gian thực. Các mô hình cơ thể người và mô phỏng xác nhận độ chính xác và tính lặp lại.
Hiệu chuẩn cá nhân hóa và độ ổn định dài hạn, đặc biệt hữu ích trong NICU
Để tính đến sự khác biệt về hình dạng vú và mật độ mô, thiết bị chỉ cần hiệu chuẩn một lần bằng máy hút sữa để cá nhân hóa phân tích dữ liệu. Nhóm đã thử nghiệm thiết bị trên 12 bà mẹ trong tối đa 17 tuần tại NICU và ở nhà. Số đo của thiết bị tương đồng chặt chẽ với thể tích sữa hút ra.
Robinson và Wicks lưu ý rằng đo chính xác lượng sữa nạp vào đặc biệt quan trọng đối với trẻ sinh non hoặc trẻ sơ sinh sau phẫu thuật, vốn thường chỉ dung nạp được những cữ bú nhỏ, chậm và có thể phát triển biến chứng đường tiêu hóa nếu việc cho bú không được quản lý phù hợp. Công nghệ này có thể giúp nhiều trẻ tại NICU trở lại bú mẹ trực tiếp hơn trong điều kiện được kiểm soát.
Kế hoạch tương lai: trang phục thông minh và theo dõi số lượng, chất lượng sữa
Nhóm dự định tích hợp công nghệ vào trang phục cho con bú để sử dụng tự nhiên và thuận tiện hơn. Các phiên bản tương lai có thể theo dõi quá trình vú đầy sữa trở lại và thành phần dinh dưỡng như hàm lượng chất béo.
Wicks nói: "Căng thẳng khi cho con bú xuất phát từ nỗi sợ điều chưa biết—không biết em bé đã bú đủ hay chưa và lo lắng mình chưa làm đủ tốt. Loại bỏ một điều không chắc chắn có thể giảm lo âu, xây dựng sự tự tin và giúp vô số bà mẹ tiếp tục cho con bú."
Nguồn bài viết:
Tổng hợp trực tuyến