Funktionellt lakan som fångar tryckvariation och andningsansträngning över tid

Plötslig spädbarnsdöd är en av de vanligaste dödsorsakerna hos spädbarn (Hospital for Sick Children, 2016; Children's Hospital of Philadelphia, 2016). De första åren är avgörande eftersom många faktorer bidrar till spädbarns sunda utveckling och mycket av den kritiska tillväxtperioden sker under sömnen. Nyfödda tillbringar större delen av en dag med att sova, upp till 16 timmar (Parmelee, Shulz, & Disbrow, 1961). Spädbarn andas i allmänhet oregelbundet med betydande andning-till-andningsvariation och periodisk andning som kännetecknar regelbundna och apneiska tillstånd (Alvaro & Rigatto, 2012). Men när en onormal rytm eller apnéperiod uppstår, blir situationen kritisk med en begränsad möjlighet att rädda livet på en nyfödd (t.ex. plötslig spädbarnsdöd eller bradykardi). Ett apnétillstånd uppstår när det inte finns någon andning under 20 sekunder (Alvaro & Rigatto, 2012). Karakteriseringen av apné kan delas in i olika tillstånd såsom obstruktiv apné, central apné och blandad apné. Ny litteratur hos vuxna indikerar ett samband mellan sömnapné med ökade risker för kardiovaskulära hälsoproblem (Wimms, Woehrle, Ketheeswaran, Ramanan, & Armitstead, 2016; Wu, Yuan, Wang, Sun, Liu och Wei, 2016; Hao, Xiandao, Li, Jingwu, Jinghua och Yongxiang, 2016). Med det yttersta målet att tidigt upptäcka förändringar i andningsfrekvenser och mönster, kommer förbättrade metoder för övervakning och upptäckt tillsammans med att slå ett larm att möjliggöra tidigt ingripande och potentiellt förebyggande av dödsfall eller kritisk sjukdom.

Studien innebär att utvärdera sensorns effektivitet på friska mänskliga deltagare. Deltagarna kommer att tillbringa en natt med att sova på det funktionella lakanet i Nursing Simulation Center vid York University. Trycksignaler kommer att registreras under natten och senare utvärderas för andningsfrekvens och mönster. En gång i timmen under sömnen kommer forskaren att bedöma och dokumentera deltagarnas andningsfrekvens och mönster, och pulsoximeteravläsningar (som inkluderar syremättnadsavläsning och hjärtfrekvens). Audiovisuell inspelning av deltagarna under deras sömn kommer att fångas för att stödja tolkningen av signalavvikelser. Data som samlats in från det funktionella lakanet kommer att jämföras med manuell övervakning av andningsfrekvenser och mönster i klinisk kvalitet varje timme av forskare och legitimerade sjuksköterskor.

Deltagarna kommer att fylla i ett förhandsgranskningsformulär innan de slår sig in för natten. När de är redo för sömn, kommer deltagarna att uppmanas att placera sig på lakanet och genom en mängd olika sovställningar (bak, fram, höger sida, vänster sida) för att fastställa en baslinje. Under sömnen kommer sensorerna på det funktionella lakanet att fånga deltagarnas rörelse- och andningsindikatorer. Varje timme kommer forskaren att få de fysiologiska fynden av andningsfrekvens och rytm (erhållen genom observation), och hjärtfrekvens och syremättnadsnivå (erhållen från pulsoximetern)

Denna studie kommer att följas av en preklinisk studie med högteknologiska skyltdockor för spädbarn och vuxna. Den prekliniska studien utvärderar effektiviteten hos de funktionella lakansensorerna för att upptäcka tryckvariationer, andningsfrekvenser och mönster både inom normala och onormala gränser. Forskare kommer att utvärdera sensordata och leta efter signalavvikelser. Denna fas är grundläggande och kommer att ge bevis för att stödja den kliniska studien som utvärderar enhetens effektivitet på mänskliga deltagare.