Носимый сенсор будет следить за нерожденным еще ребенком

Носимый сенсор будет следить за нерожденным еще ребенком

15 Aug 2019
377
Прослушать

Американские исследователи из Технологического института Стивенса разработали методику, которая может позволить будущим родителям у себя дома непрерывно слышать сердцебиение своего ребенка с помощью неинвазивного и безопасного устройства, потенциально более точного, чем любой другой имеющийся в настоящее время на рынке монитор сердечного ритма плода.

Устройство, использующее те же коммерческие датчики, что и смартфоны для горизонтальной или вертикальной ориентации, может записывать вибрации, передаваемые через живот матери, когда бьется сердце ее ребенка или когда плод двигается и пинается. По оценкам врачей, потенциально это устройство может уменьшить количество мертворождений во всем мире на 2.6 миллиона в год.

"Почти треть мертворождений происходит при отсутствии осложняющих факторов, - говорит адъюнкт-профессор Негар Тавассолян, который руководил работой в институте Стивенса. - Наше устройство может проинформировать беременную женщину, если с ее плодом что-то не так и ей нужно к врачу".

Многим мертворождениям предшествуют изменения в движении плода и его сердцебиении, поэтому доступные по цене и легкие мониторы, обнаруживающие вибрации, вызванные сердцебиением, можно носить постоянно в последние недели беременности, чтобы обеспечить своевременное получение медицинской помощи при изменении жизненных показателей плода. Данные этого исследования опубликованы в июльском номере IEEE Sensors Journal.

В экспериментах, в которых участвовали 10 беременных женщин, ученые обнаружили, что устройство может регистрировать сердцебиение плода с той же точностью, что и кардиотокограмма плода, которая измеряет электрическую активность сердца ребенка вместе с сокращениями матки матери. Такие измерения рассматриваются как стандарт для мониторинга плода.

Монитор вибрации имеет важные преимущества по сравнению с существующими инструментами на основе ЭКГ или допплеровской ультразвуковой технологии, которые требуют специальных знаний для использования и могут быть громоздкими и дорогостоящими. В вот датчики, разработанные в институте Стивенса, едва достигают 0.5 см в длину, практически ничего не весят и могут работать от 3-вольтовой батареи в течение более 24 часов.

Предыдущие исследования этого коллектива показали, что вибрации грудной клетки можно использовать для отслеживания сердцебиения взрослого человека, но измерение сердцебиения плода на порядок сложнее, а слабые колебания крошечного сердца плода приглушены движениями материнского организма. Для решения этой проблемы ученые объединили сигналы от трех различных датчиков и использовали алгоритмы для изоляции сердцебиения плода.

Новый монитор также не представляет опасности для плода, в отличие, скажем, от ультразвукового монитора, который может нагревать ткани при непрерывном использовании в течение длительного времени. Новый монитор абсолютно пассивен, поэтому безопасен.

Такие мониторы также могут использоваться для объективного измерения движения плода, которая в настоящее время оценивается просто со слов будущей мамы, которую просят подсчитать количество ударов ногой ребенка. Объединение данных о частоте сердечных сокращений и движении может дать важную информацию о здоровье плода, превосходящую все, что доступно в настоящее время.

В будущем такое устройство может занять значительную долю мирового рынка мониторов плода, который, как ожидается, достигнет 3,6 млрд. долл. к 2022 году.