Rajah : Filem nipis elektronik ini dapat mengukur kadar degupan jantung, aliran darah, dan menyelamatkan nyawa kanak-kanak. Sumber Foto
Oleh: Nurzafirah Binti Jamil merupakan penuntut Sarjana Pendidikan Fizik di Universiti Pendidikan Sultan Idris. Makalah ini diolah daripada Miller, J. L. (2019). Wireless sensors for the tiniest patients. Physics Today, 72(5), 16-19. https://doi.org/10.1063/PT.3.4197
Jikalau anda pernah menjadi pesakit di hospital, anda mungkin terbiasa dengan pengalaman disambungkan dengan wayar dan penderia yang berselirat.
Walaupun pelbagai teknologi terbaharu muncul, kelengkapan pemantauan asas di hospital tidak banyak berubah dalam tempoh 50 tahun ini. Sistem penderia berwayar dilekatkan ke badan dengan pengapit mekanikal ataupun pelekat yang kuat, dan ia disambungkan dengan wayar ke kotak elektronik luaran yang memproses isyarat.
Penderia diperlukan untuk memantau tanda-tanda kesihatan penting pada pesakit. Namun begitu, peralatan ini akan mengehadkan pergerakan pesakit, contohnya anda tidak boleh bangun daripada katil tanpa bantuan lalu membuatkan pesakit berasa tidak selesa.
Masalah penderia berwayar ini menjadi keutamaan bagi bayi baru lahir, terutamanya bagi kelahiran pramatang. Kulit bayi pramatang yang berusia kurang daripada 32 minggu amat sensitif. Oleh itu, mereka akan mudah mengalami trauma jika dilekatkan dengan pelekat yang sangat kuat pada kulit. Lebih daripada 90% daripada kanak-kanak yang lahir sebagai bayi pramatang mempunyai parut sehingga dewasa akibat daripada penderia berwayar tersebut.
Penggunaan penderia berwayar boleh menghalang interaksi penting antara bayi dengan ibu bapa kerana wayar ini akan menyukarkan mereka untuk menguruskan bayi. Memeluk bayi yang baru lahir adalah satu pengalaman yang berharga dan tidak dapat dilupakan. Sentuhan kulit ke kulit memberi faedah perubatan kepada bayi dan ibu. Memeluk bayi akan menstabilkan denyutan jantung dan suhu badan bayi, menggalakkan pemakanan dan berat badan, seterusnya dapat mengurangkan tempoh bayi berada di hospital.
Pasukan penyelidik dari Northwestern University yang terdiri daripada jurutera elektronik dan bahan, pakar dermatologi pediatrik, dan jurutera fizik telah membangunkan satu sistem dua penderia fleksibel tanpa wayar yang mampu berfungsi sama seperti sebuah penderia berwayar. Memandangkan alat ini sangat ringan, penderia tersebut boleh melekat pada kulit hanya dengan daya van der Waals tanpa memerlukan sebarang bahan pelekat. Ia boleh disteril dan diguna semula, atau dihasilkan secara besar-besaran dengan murah untuk dipakai buang. Antara cadangan kegunaan penderia tanpa wayar ini adalah untuk merekod dedahan ultraungu (UV), analisis kandungan peluh dan memantau keadaan atlit ketika di lapangan.
Sistem pemantauan tanda-tanda penting bayi baru lahir sedia ada menggunakan lima penderia berwayar. Penderia pertama adalah pengukur suhu yang perlu ditampal pada tubuh bayi. Tiga penderia berelektrod berikutnya pula digunakan untuk merekodkan elektrokardiogram (ECG) yang memantau degupan jantung. ECG juga dapat mengukur kadar pernafasan kerana isyarat jantung berubah dengan keadaan paru-paru. Penderia kelima pula menjalankan fotopletismogram (PPG), iaitu pengukuran optik bagi aliran darah. Penderia PPG ini perlu dilekatkan sekitar kaki bayi.
Antara cabaran utama untuk merekabentuk sistem penderia tanpa wayar ialah memasukkan dan mengintegrasikan kesemua lima penderia asas berwayar yang dijelaskan di atas dalam satu filem nipis dengan mengambil kira kesannya pada kulit. Filem ini juga hendaklah kalis air dan tidak terkesan dengan mesin MRI dan sinar-X.
Sehingga kini, penderia tanpa wayar ini telah menunjukkan kemampuan yang baik dalam pengujian-pengujian klinikal yang telah dijalankan. Banyak lagi pengujian perlu dilakukan untuk membuktikan bahawa ia setara dengan penderia tanpa wayar sedia ada sebelum diluluskan FDA untuk kegunaan umum di Amerika Syarikat seterusnya diperluaskan ke seluruh dunia.
Senarai istilah
ultraungu ultraviolet (UV) –
kadar respirasi respiratory rate
elektrokardiogram electrocardiogram (ECG)
fotopletismogram photoplethysmogram (PPG)
aras pengoksigenan darah blood oxygenation rate
ayunan oscillation
amplitud amplitude
panjang gelombang wavelength
wireless penderia sensor tanpa wayar
pemantauan neonatal neonatal monitoring
Pengimejan Resonans Magnet Magnetic Resonance Imaging (MRI)
