Lenzuolo funzionale che cattura la variazione di pressione e lo sforzo respiratorio nel tempo

La sindrome della morte improvvisa del lattante è una delle principali cause di morte nei neonati (Hospital for Sick Children, 2016; Children's Hospital of Philadelphia, 2016). I primi anni sono cruciali poiché molti fattori contribuiscono allo sviluppo sano dei bambini e gran parte del periodo critico di crescita si verifica durante il sonno. I neonati trascorrono la maggior parte della giornata dormendo, fino a 16 ore (Parmelee, Shulz e Disbrow, 1961). I neonati generalmente respirano in modo irregolare con una significativa variabilità respiro dopo respiro e respiro periodico che caratterizza stati regolari e apneici (Alvaro & Rigatto, 2012). Tuttavia, quando si verifica un ritmo anormale o un periodo di apnea, la situazione diventa critica con una finestra di opportunità limitata per salvare la vita di un neonato (per es., sindrome della morte improvvisa del lattante o bradicardia). Uno stato apneico si verifica quando c'è un'assenza di respirazione per 20 secondi (Alvaro & Rigatto, 2012). La caratterizzazione dell'apnea può essere suddivisa in diversi stati come l'apnea ostruttiva, l'apnea centrale e l'apnea mista. La letteratura emergente negli adulti indica una correlazione tra apnea notturna e aumento del rischio di problemi di salute cardiovascolare (Wimms, Woehrle, Ketheeswaran, Ramanan e Armitstead, 2016; Wu, Yuan, Wang, Sun, Liu e Wei, 2016; Hao, Xiandao, Li, Jingwu, Jinghua e Yongxiang, 2016). Con l'obiettivo finale di rilevare precocemente i cambiamenti nelle frequenze e negli schemi respiratori, metodi migliorati di monitoraggio e rilevamento insieme all'emissione di un allarme consentiranno un intervento precoce e la potenziale prevenzione della morte o di malattie gravi.

Lo studio prevede la valutazione dell'efficacia del sensore su partecipanti umani sani. I partecipanti trascorreranno una notte dormendo sul lenzuolo funzionale nel Nursing Simulation Center della York University. I segnali di pressione verranno registrati durante la notte e successivamente valutati per la frequenza e gli schemi respiratori. Ogni ora durante il sonno, il ricercatore valuterà e documenterà le frequenze e gli schemi respiratori dei partecipanti e le letture del pulsossimetro (che include la lettura della saturazione dell'ossigeno e la frequenza cardiaca). La registrazione audiovisiva dei partecipanti durante il sonno verrà acquisita per supportare l'interpretazione delle anomalie del segnale. I dati raccolti dal lenzuolo funzionale saranno confrontati con il monitoraggio manuale orario di livello clinico delle frequenze e dei modelli respiratori da parte di ricercatori e infermieri registrati.

I partecipanti compileranno un modulo di pre-proiezione prima di sistemarsi per la notte. Quando saranno pronti per dormire, i partecipanti saranno indirizzati a posizionarsi sul lenzuolo e attraverso una varietà di diverse posizioni per dormire (dietro, davanti, lato destro, lato sinistro) per stabilire una linea di base. Durante il sonno, i sensori sul lenzuolo funzionale cattureranno i movimenti dei partecipanti e gli indicatori respiratori. Ogni ora, il ricercatore otterrà i risultati fisiologici della frequenza e del ritmo respiratorio (ottenuto attraverso l'osservazione), della frequenza cardiaca e del livello di saturazione dell'ossigeno (ottenuto dal pulsossimetro)

Questo studio sarà seguito da uno studio preclinico condotto con manichini ad alta tecnologia per bambini e adulti. Lo studio pre-clinico valuta l'efficacia dei sensori funzionali del lenzuolo per rilevare le variazioni di pressione, le frequenze e gli schemi respiratori sia entro limiti normali che anomali. I ricercatori valuteranno i dati dei sensori alla ricerca di deviazioni del segnale. Questa fase è fondamentale e fornirà prove a supporto dello studio clinico che valuta l'efficacia del dispositivo sui partecipanti umani.