Носимый сенсор будет следить за нерожденным еще ребенком
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.
