Miniaturisierter, drahtloser Sauerstoffsensor für kranke Säuglinge

Ein Sensor in der Größe eines Pflasters kann den Blutsauerstoffgehalt eines Babys messen, ein wichtiger Hinweis auf die Leistungsfähigkeit der Lunge und ob das Gewebe des Babys ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird. Im Gegensatz zu aktuellen Systemen, die in Krankenhäusern verwendet werden, ist dieses miniaturisierte tragbare Gerät flexibel und dehnbar, drahtlos, kostengünstig und mobil – möglicherweise ermöglicht es dem Kind, das Krankenhaus zu verlassen und fernüberwacht zu werden.

Typischerweise beinhaltet die transkutane Messung von Sauerstoffmolekülspiegeln die Verwendung eines Systems mit einem etwa 5 Pfund schweren Monitor, der an eine Steckdose angeschlossen ist, und Sensoren, die im Allgemeinen mit dem Monitor verkabelt sind. Das neue Gerät verwendet drahtlose Energieübertragung und ist drahtlos mit dem Internet verbunden, sodass ein Alarm auf einem Monitor in einer Arztpraxis oder einer Smartphone-App medizinisches Personal und Familienmitglieder benachrichtigt, wenn der Sauerstoffgehalt des Babys zu sinken beginnt.

Das Gerät dient zur Messung von PO ² , oder der Sauerstoffpartialdruck – der die Menge des im Blut gelösten Sauerstoffs angibt – ein genauerer Indikator für die Gesundheit der Atemwege als eine einfache Sauerstoffsättigungsmessung, die leicht mit einem sanft auf einen Finger geklemmten Pulsoximetriegerät durchgeführt werden kann. Und die Messung des PO ² über ein nicht-invasives Gerät, das auf der Haut angebracht wird, ist so genau wie ein Bluttest. Das tragbare Baby-Sauerstoffmessgerät wäre auch für Erwachsene nützlich, insbesondere für Menschen mit schwerem Asthma und Senioren mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD), einer unheilbaren, fortschreitenden Lungenerkrankung.

Ein Chip würde als Herzstück des Wearables fungieren. Der Chip, der für den Einsatz im tragbaren Sauerstoffmonitor entwickelt wurde, aktiviert die optischen Sensoren, erfasst analoge Signale vom Sensor, übernimmt die Energieverwaltung und enthält die erforderlichen Schaltkreise. Die einzelnen Schaltkreise, wie beispielsweise Signalerfassungsschaltkreise und Treiberschaltkreise für optisch basierte Ausleseschaltkreise, wurden kundenspezifisch entwickelt. In der nächsten Phase des Forschungsprojekts wird der Chip mit weiteren Schaltkreisen ausgestattet, um die analogen Signale zu digitalisieren, die erfassten und digitalisierten Daten zu übertragen und Strom aus einer drahtlosen Verbindung zu erzeugen. An diesem Punkt wird es ein komplettes System auf dem Chip sein.