Carnegie Mellon University leidt een team van instellingen om de manier te verbeteren waarop artsen de gezondheid van de foetus tijdens de bevalling monitoren. Onderzoekers kregen 39,3 miljoen dollar van het Amerikaanse ministerie van Volksgezondheid en Human Services om een draagbaar monitoringsysteem te ontwikkelen dat foetale nood en de oorzaak ervan beter kan identificeren.
“De enige manier waarop we de gezondheid van de foetus op dit moment meten, is voornamelijk met twee pucks die op de buik worden geplaatst en die de hartslag en weeën van de foetus meten”, zegt Jana Kainerstorfer, CMU-professor biomedische technologie. “Die twee signalen zijn absoluut belangrijk, maar vaak zijn ze niet voldoende.”
De huidige monitoringmethoden zijn sinds de jaren zeventig grotendeels onveranderd gebleven. En betere gegevens tijdens de bevalling zouden het aantal onnodige keizersneden kunnen verminderen.
Keizersnede-geboorten zijn hiervan verantwoordelijk één op de drie leveringen in de VS, wat hoger is dan het tarief van 10 tot 15% dat door hen als “ideaal” wordt beschouwd de Wereldgezondheidsorganisatie. En gezondheidsexperts schatten dat er wereldwijd miljoenen keizersneden onnodig worden uitgevoerd. Hoewel keizersneden levensreddende en medisch noodzakelijke procedures kunnen zijn, kunnen ze dat ook zijn moeders en baby’s blootstellen aan complicaties zoals bloedingen, infecties en andere langetermijngevolgen.
Het draagbare apparaat – dat OMEGA of Optical, Mechanical and Electrical Global Assessment of foetal hypoxia gaat heten – wordt ontwikkeld als onderdeel van het onderzoek van de federale overheid. Agentschap voor gezondheidsprojecten voor geavanceerde onderzoeksprojecten initiatief om technologie te ontwikkelen die verloskundigen kan helpen beter te reageren met passende interventies.
In plaats van alleen de foetus te monitoren, zal OMEGA het gehele moeder-foetale systeem evalueren door gegevens van de moeder, de placenta, de baarmoeder en de foetus te verzamelen. Dergelijke uitgebreide gegevens kunnen zorgteams duidelijkere, bruikbare informatie geven over de vraag of een foetus in nood verkeert en waarom.
Kainerstorfer zei dat het niet-invasieve apparaat veel sensoren zal implementeren die al in de medische omgeving bestaan. Om foetale hersensignalen te volgen, zal het apparaat een EEG-sensor gebruiken die vergelijkbaar is met die welke worden gebruikt in slaapklinieken en onderzoeksfaciliteiten; behalve dat deze op de buik van de moeder wordt geplaatst, waarbij zowel de hersenactiviteit van de foetus als de baarmoeder worden geregistreerd.
“Het is een combinatie van elektrische signalen, ultrasone signalen en optische signalen om die verschillende fysiologische veranderingen te meten,” zei ze.
Het apparaat zal de bloeddrukmonitoring verbeteren door continue metingen uit te voeren in plaats van periodieke monitoring met een armmanchet, wat tegenwoordig gebruikelijk is.
Bij het project zijn deskundigen betrokken van negen instellingen, waaronder de Universiteit van Pittsburgh. UPMC Magee-Womens Hospital zal een van de klinische testomgevingen van het project zijn. Deze feedback van patiënten en zorgverleners zal de ontwikkeling van het apparaat informeren, aldus projectleider Tiffany Ko, hoogleraar anesthesiologie en intensive care-geneeskunde aan het Children’s Hospital in Philadelphia.
“Elke stap die we zetten … we krijgen onmiddellijk feedback van mensen die het daadwerkelijk zouden gebruiken en die het mogelijk zouden dragen,” zei Ko.
Magee-leveranciers zullen iteraties van het apparaat testen in een van de grootste arbeids- en leveringseenheden in de regio. Bijna de helft van alle baby’s geboren in Allegheny County wordt geboren in Magee.
Het doel is niet alleen om meer gegevens toe te voegen, maar om een apparaat te bouwen dat zowel voor patiënten als artsen werkt, aldus UPMC’s directeur klinische innovatie voor de gezondheid van vrouwen, dr. Hyagriv Simhan.
“Dit project is spannend en uniek omdat we de eindgebruikers – patiënten, artsen, gezondheidszorgsystemen – vanaf het begin in het ontwerpproces integreren”, aldus Simhan.
Het vier jaar durende project zal ook gegevens verzamelen die kunnen worden gebruikt voor het trainen en evalueren van modellen voor kunstmatige intelligentie en machine learning.
De modellen zijn bedoeld om het risico op foetale hypoxie te helpen detecteren, een aandoening waarbij de foetus geen voldoende zuurstoftoevoer heeft. Foetale hypoxie kan leiden tot orgaanschade, ontwikkelingsproblemen op de lange termijn en soms de dood. Verwondingen tijdens de geboorte zijn een belangrijke oorzaak van hypoxie, soms veroorzaakt door slechte monitoring van de foetus tijdens de bevalling.
Hypoxie is een belangrijke doodsoorzaak in de perinatale periode, inclusief de tijd kort vóór, tijdens en na de geboorte.
Gegevens verzameld bij OMEGA zullen volgens Kainerstorfer een hypoxierisico-index vaststellen. Geanonimiseerde gegevens van de sensoren zullen worden gebruikt om een model te bouwen om het niveau van foetale nood te interpreteren en interventiestappen te informeren.
Onderzoekers rekruteren nu zwangere deelnemers en verwachten volgend voorjaar te beginnen met het testen van sensoren tijdens de bevalling.
