持续监测母婴袋鼠式护理具有多种临床意义。它对护理至关重要，因为它能够及早发现婴儿可能存在的生命危险。它有助于护理人员与婴儿建立联系，从而改善婴儿在各个方面的表现，包括体重增加、压力降低和提前出院。在资源有限的地区，它对新生儿护理非常有效。此外，母婴袋鼠式护理的持续时间和婴儿在母婴袋鼠式护理期间的生命体征具有重要的临床价值，产生的数据可以推动对母婴袋鼠式护理影响的临床研究。

柔软织物项链监测早产低出生体重婴儿的护理

然而，现有的KMC监测方法要么依赖繁琐且容易出错的手动操作，要么需要在婴儿身上放置刚性的粘性传感器、电线和电极，这可能会导致住院新生儿的皮肤破损。

监控KMC的全新、更简便的方法

哥伦比亚工程学院计算机科学副教授周霞(XiaZhou)领导的团队决定研究如何简化KMC监控。周霞是移动计算和网络方面的专家，她的研究重点是无线系统和移动健康。她与同事弗雷德·江(FredJiang)(哥伦比亚工程学院电气工程副教授)的一次交谈激发了她的兴趣，弗雷德·江的团队正在探索使用麦克风监控KMC的解决方案。周霞的团队已经在研究织物传感，因此他们开始研究如何利用织物来解决这个问题。

他们知道心电图(ECG)波形会产生关键的临床指标，这些指标对于各种心脏问题和疾病的诊断和管理至关重要。因此，他们提出了一种基于织物的可穿戴技术来监测KMC，并将Joey设计成一条轻巧柔软的织物项链，供护理人员佩戴在她的胸部皮肤上。

周的博士生、这项研究的主要作者邵齐佳(QijiaShao)提出了Joey的优雅设计，它可以持续监测护理人员与婴儿之间的胸部皮肤接触时间，以及对婴儿健康至关重要的两项生命体征：心率和呼吸频率。所有这些都无需在婴儿身上放置任何传感器。

周教授表示：“我们的研究是首次系统地探索心电图(ECG)信号在人体内的传输以及感知混合ECG信号的条件。这项研究将基于织物的感知应用扩展到多用户场景，并为多用户织物感知和交互的新发展开辟了令人兴奋的可能性。”

Joey的工作原理

Joey实现了团队的监测目标，它利用了当传感路径穿过心脏时，皮肤接触时心电图信号在个体之间的传输，使用织物传感器测量响应心脏活动的电活动。它可以检测到接触的两个身体的混合心电图信号的存在，以测量胸部与胸部皮肤接触的时间。周的团队随后开发了计算算法来提取婴儿的心电图信号以进行生命体征监测，并减轻运动的影响，以确保可靠、准确的传感。

乔伊(Joey)使用传感监视器来监督对早产、低出生体重婴儿的袋鼠妈妈护理。

Joey使用的传感监视器用于监督对早产、低出生体重婴儿的袋鼠妈妈护理。图片来源：周氏实验室。

与哥伦比亚新​​生儿儿科医生合作

研究人员与35名参与者合作，证明了Joey估算婴儿胎心持续时间的准确性，平均准确率为96%，生命体征估算的准确性在临床上可接受。对哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)新生儿科8名儿科医生的采访进一步证实了Joey传感织物对婴儿皮肤的临床可用性。该系统还能抵御各种实际因素，如运动噪音、反复洗涤和皮肤状况变化。

“我对我们的发现感到非常兴奋，因为它们展示了利用日常导电织物(一种无处不在的天然传感介质)进行生理传感的广阔前景，”邵说。“这些柔软的传感材料舒适且易于穿戴，与刚性粘性传感器相比具有显著优势，而刚性粘性传感器一直是生理传感的主流方法。”

这项研究由今年夏季毕业并加入香港科技大学担任助理教授的邵教授于6月5日在日本东京港区举行的ACMMobiSys2024会议上展示，并获得最佳论文奖，Joey演示视频则获得人民选择演示奖。