自 2003 年以来，世界卫生组织 (WHO) 就建议对低出生体重 (LBW) 婴儿(早产和足月出生)采用袋鼠妈妈护理 (KMC) 的做法，即婴儿和护理人员进行胸对胸的皮肤接触。根据 2023 年的报告，这种方法可将新生儿亡率降低 32%，并已被采纳为全球低出生体重婴儿的护理标准。

袋鼠妈妈护理法的功效

持续监测母婴袋鼠式护理在临床上具有重要意义，原因如下。母婴袋鼠式护理对护理至关重要，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，母婴袋鼠式护理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。

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(Xia Zhou ) 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，她的研究重点是系统和移动健康。她与同事弗雷德·江 (Fred Jiang) (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 ( Qijia Shao)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。

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。”