Et nytt graviditetsplaster kan gi avgjørende 24-timers overvåking for mødre med høy risiko.
I flere tiår har ultralyd vært det primære middelet for fosterovervåking, men nå har ingeniører ved UC San Diego designet en bærbar lapp som lover kontinuerlig, omfattende innsikt i helsen til mor og baby.
Den fleksible, klebende UP-patchen påføres kvinnens mage for å gi oppdatert informasjon om blodstrømmen i fosteret og navlestrengen. Omtrent på størrelse med en hånd er UPatch koblet til en datamaskin som analyserer ultralyddata.
Publisert denne uken i Nature Biotechnology, klinisk testing av UPatch demonstrerte dets livreddende potensial. I ett tilfelle identifiserte plasteret en alvorlig morkakedysfunksjon som førte til en tidlig keisersnitt, som forskere sier kan ha reddet livet til babyen.
«Bærbar ultralydteknologi har potensialet til å muliggjøre kontinuerlig prenatal overvåking og forbedre graviditetsresultater på måter som tidligere ikke var mulig,» sa studiens co-første forfatter Geonho (Tom) Park, en kjemisk og nanoingeniør Ph.D. student ved UCSD Jacobs School of Engineering.
Park og teamet hans samlet overvåkingsdata over 62 svangerskap – noen var friske, mens andre ble ansett som høyrisiko på grunn av svangerskapsdiabetes, svangerskapsforgiftning, høyt blodtrykk eller unormal fostervekst.
UCSD-forskerne sammenlignet funnene deres med funnene fra en standard ultralydmaskin – lappen og maskinen ga statistisk like resultater.
Videre, mens dagens ultralydteknologi krever trente sonografer og bare gir et øyeblikksbilde av fosterhelsen, sporer UPatch fosterhelsen kontinuerlig uten en manuell tekniker.
«For å overvåke mødre og babyer grundig over hvor lang tid det tar å få komplikasjoner som svangerskapsforgiftning, trenger du et system som kan fungere kontinuerlig og stort sett på egenhånd,» sa medforfatter Yizhou Bian.
«Det er grunnen til at sansedybden, funksjonsevnen og autonomien til denne ultralydteknologien er kritisk.»
Utviklingen av plasteret ga betydelige utfordringer, siden det krevde å samle inn og tolke informasjon fra dypt inne i livmoren og gi bilder i et konstant fluktuerende miljø.
«Vi tenkte: ‘Hva om vi målretter ultralydenheten mot morkaken, i området der navlestrengen fester seg?'» sa Park. «Selv om alt beveger seg, er det noe stabilitet i navlestrengen på det stedet.»
Et nøkkelelement i designet er en bildesegmenteringsalgoritme som sporer den placenta-forankrede enden av navlestrengen, noe som gjør at enheten kan gi konsistente målinger til tross for endringer i posisjonene til mor og foster.
Forskere håper denne teknologien kan hjelpe leger med å håndtere høyrisikosvangerskap og oppdage komplikasjoner tidligere. Selv om de tror at lappen vil bli brukt på sykehus i begynnelsen, planlegger de å utvikle en trådløs versjon som vil tillate leger å overvåke pasienter når de er hjemme.
Teknologien kan også vise seg å være gunstig i miljøer med lite ressurser der ultralydteknikere og langtidsovervåking ikke er lett tilgjengelig.
