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为解决发展中国家新生儿黄疸因缺乏低成本检测设备导致治疗延迟的问题,研究人员开展可穿戴式新生儿黄疸仪安装条件及准确性的研究。结果显示,该仪器与商用黄疸仪及实际血清胆红素值相关性强,有望用于评估新生儿黄疸。
新生儿黄疸是新生儿中常见的生理现象,就像新生儿身体里的一场 “小风暴”。然而,当血清胆红素浓度异常升高,就可能引发胆红素脑病,这可是个 “大麻烦”,会给宝宝带来脑瘫、听力障碍、智力残疾和发育迟缓等长期的神经系统后遗症。在日本,自 20 世纪 70 年代起,通过使用经皮胆红素仪(TcB)进行常规监测、光疗和换血疗法,成功降低了胆红素脑病的发生率。但在发展中国家和新兴国家,由于医疗资源匮乏,难以获取医疗机构的帮助,也买不起昂贵的商用经皮黄疸仪,甚至无法配备光疗设备或缺乏电力支持,导致许多新生儿仍然饱受胆红素脑病及其后遗症的折磨。据统计,2010 年全球至少有 48.1 万足月或近足月婴儿发生严重高胆红素血症,其中 11.4 万儿童估计死亡,超过 6.3 万儿童存活但伴有中重度残疾,这些患者中至少 75% 来自撒哈拉以南非洲和南亚地区。
为了打破这一困境,来自日本横滨市立大学、横滨国立大学等机构的研究人员开展了一项研究,致力于改进先前开发的可穿戴式黄疸仪,并评估其在不同测量部位和压力下的测量准确性。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员为了开展此项研究,采用了多种关键技术方法。他们开发的可穿戴式经皮黄疸仪基于 Lambert–Beer 定律,通过测量小 LED 发出的蓝光和绿光的吸光度差异来计算 TcB 值。在实验过程中,安装了压力传感器以检测测量时的压力,并制作了特定的夹具来辅助压力检测 。研究人员在多个医疗机构进行了多中心协作研究,对符合条件的新生儿在不同部位(额头中部和眉上)、不同压力(1 牛顿和 2 牛顿)下进行测量,并与商用黄疸仪(JM - 105)测量的 TcB 值和实际血清胆红素值进行对比。
研究结果如下:
- 患者背景特征:研究共纳入 48 名新生儿,包括 24 名男孩和 24 名女孩。新生儿的胎龄在 37 至 41 周(中位数:38.7 周),出生体重在 2288 至 4000 克(中位数:3022 克)。测量时间在出生后 1 - 7 天(中位数:第 4 天)。JM - 105 测量的 TcB 值范围为 35.91μmol/L 至 331.74μmol/L(中位数:218.88μmol/L),可穿戴式黄疸仪能测量的浓度范围是 47.40μmol/L 至 333.76μmol/L。
- 可穿戴式经皮黄疸仪与 JM - 105 测量的 TcB 值比较:在额头中部和眉上不同压力下测量,可穿戴式经皮黄疸仪与 JM - 105 测量的 TcB 值相关性系数均大于 0.9。Bland–Altman 分析证实了两种仪器在全范围 TcB 值上的一致性。误差的标准差(SD)在 1.28 - 1.43 之间,表明可穿戴式黄疸仪与 JM - 105 测量 TcB 值的准确性相近。
- 可穿戴式经皮黄疸仪测量的 TcB 值与 TSB 值比较:在额头中部和眉上不同压力下测量,可穿戴式经皮黄疸仪测量的 TcB 值与 TSB 值相关性系数均大于 0.84。Bland–Altman 分析也证实了两者的一致性,误差的 SD 在 1.80 - 2.02 之间。
在研究结论和讨论部分,研究表明在健康新生儿中,可穿戴式经皮黄疸仪测量的 TcB 值与 JM - 105 测量值以及 TSB 值均有很强的相关性,且测量误差较小,这意味着该黄疸仪能以与商用 JM - 105 几乎相同的精度测量 TcB 值 。并且测量时压力差异对测量值影响较小,未来有望开发出适用于低出生体重婴儿的设备。不过,该研究也存在一些局限性,如 TcB 值低于 171μmol/L 和高于 342μmol/L 的病例数量较少,研究对象均为日本人,样本数量有限等。但总体而言,可穿戴式黄疸仪具有体积小、重量轻、成本低等优点,如果能够推广应用,有望减少发展中国家和新兴国家新生儿因高胆红素血症导致的脑损伤,为全球新生儿健康事业带来新的希望。