Ricercatori dell'Università della California, Irvine ha sviluppato un indossabile, monitor della respirazione monouso che fornisce letture ad alta fedeltà su base continua. È progettato per aiutare i bambini con asma e fibrosi cistica e altri con patologie polmonari croniche.

I sensori prodotti a basso costo sono stati creati da ingegneri biomedici UCI utilizzando il popolare giocattolo per bambini Shrinky Dinks, sottili fogli di plastica che vengono dipinti o disegnati e poi rimpiccioliti con il calore.

Posizionati in due posizioni, una tra la nona e la decima costola e un'altra sull'addome, i dispositivi simili a cerotti monitorano la frequenza e il volume della respirazione di chi li indossa misurando lo sforzo locale sulle aree di applicazione. Le informazioni raccolte potrebbero, in caso di asma, aiuta ad avvertire di un attacco in arrivo.

"L'attuale standard di cura nel monitoraggio della respirazione è un test della funzionalità polmonare che è spesso difficile da eseguire e limitato in termini di istantanea che fornisce sulla salute respiratoria di un paziente, il che significa che a volte i problemi possono essere persi, " ha detto Michael Chu, Ricercatore studente laureato UCI in ingegneria biomedica e autore principale di un documento sull'innovazione pubblicato oggi in npj Medicina Digitale . "I nostri nuovi sensori di allungamento consentono agli utenti di camminare e svolgere le loro vite mentre vengono raccolte informazioni vitali sulla salute dei loro polmoni".

I dispositivi sono realizzati applicando uno strato molto sottile di metallo su un foglio del giocattolo di plastica e quindi termoretraendolo per causare l'ondulazione. Il film viene quindi trasferito su un morbido, materiale elastico, simile a un piccolo bendaggio, che può essere applicato a un paziente. I segnali dei sensori integrati possono essere trasmessi tramite Bluetooth per essere visualizzati su un'app per smartphone.

Michelle Khine, Professore UCI di ingegneria biomedica, nel cui laboratorio sono stati sviluppati i dispositivi, ha detto di essere stata ispirata a perseguire l'innovazione dopo la nascita di suo figlio nove mesi fa. Le complicazioni hanno richiesto che il neonato fosse confinato nell'unità di terapia intensiva neonatale collegata a una serie di macchine che fornivano ossigeno e monitoravano la sua respirazione.

"Nonostante abbia tutto il suo corpicino ricoperto di sensori, tutto ciò che il personale ospedaliero poteva ottenere erano informazioni sulla frequenza respiratoria. Se hai guardato il monitor dei parametri vitali, vedresti questa forma d'onda, quindi sembrava che stessero ricevendo informazioni sul [volume respiratorio], ma non lo erano, " Khine ha detto. "Mi sentivo così impotente con mio figlio che giaceva in questa scatola. Non mi è stato permesso di portarlo per otto giorni, quindi è stato straziante, ma anche frustrante vedere tutti questi cavi collegati a lui ma che non fornivano tutte le informazioni che volevamo".

Ha detto che quei giorni in ospedale dopo la nascita di suo figlio sono stati fortemente motivanti per lei come ingegnere biomedico:"Ho inviato alcune foto di lui tutte cablate ai miei studenti, e io dissi, 'Dobbiamo essere in grado di fare meglio di così. Questo è il 2018. È folle.'"

Il laboratorio di Khine è noto per aver utilizzato Shrinky Dinks come piattaforma per applicazioni mediche. Circa un decennio fa, ha innovato l'uso del giocattolo per produrre dispositivi microfluidici.

"È incredibile che questo giocattolo per bambini ci abbia permesso di creare questi robusti sensori che un giorno potrebbero giovare ai bambini e ad altri in tutto il mondo, " lei disse.

Finora, i membri del laboratorio Khine hanno testato la nuova tecnologia su soggetti sani, ma ci sono piani per una sperimentazione pilota con un piccolo numero di malati di asma nei prossimi mesi.