Biztonságos kezdés az új élethez – Intelligens tapasz a terhesség távfelügyeletéhez

Vékony okos textileket fejlesztenek ki a szülészeti monitorozáshoz, és lehetővé teszik az életfontosságú adatok elemzését alkalmazáson keresztül a várandós nők számára. © Adobe Stock #355517511

© Fraunhofer IZM

A tavaszi időszakban a Newlife-konszorcium összegyűlt a berlini Fraunhofer IZM-nél. © Fraunhofer IZM / A Newlife-konszorcium tavasszal gyűlt össze a Fraunhofer IZM-ben Berlinben. © Fraunhofer IZM

Szülés során rendszeres orvosi ellenőrzések tájékoztatást adnak a várandós anya és a gyermek egészségéről és fejlődéséről. Azonban ezek a vizsgálatok csak pillanatképeket nyújtanak az állapotról, ami különösen kockázatos lehet veszélyeztetett terhességek esetén. Annak érdekében, hogy ebben az érzékeny szakaszban kényelmes és folyamatos megfigyelést tegyenek lehetővé, egy nemzetközi kutatócsoport tervezi a Smart Textiles technológia továbbfejlesztését. Egy finom elektronikával ellátott tapasz gyűjtené és értékelné az életjelet. Emellett a szenzorokat beépítenék a baba ruházatába, hogy a legmagasabb adatbiztonság mellett javítsák az újszülöttek orvosi megfigyelésének jövőjét.

A terhesség megkezdésével egy intenzív egészségügyi megfigyelési szakasz kezdődik a gyermek és a várandós személy számára. A hagyományos ultrahangos vizsgálatok azonban csak pillanatképeket rögzítenek az adott állapotról, és különösen veszélyeztetett terhességek esetén gyakori orvosi látogatásokat igényelnek. Az EU által támogatott Newlife projekt kutatói új viselhető eszközök és Smart Textiles segítségével tervezi lehetővé tenni a folyamatos szülészeti megfigyelést a mindennapokban.

A 25 partnerből álló konzorcium egyik célja egy biokompatibilis, nyújtható és rugalmas tapasz kifejlesztése, amely folyamatosan figyelemmel kíséri a terhesség menetét és az embrió fejlődését. Hasonlóan egy tapaszhoz, a tapaszt a várandós személy bőrére kell felhelyezni, miniaturizált szenzorok (pl. ultrahang) segítségével folyamatosan rögzítené az életjeleket, és Bluetooth-on keresztül továbbítaná egy végberendezésre, például okostelefonra. A modern orvostechnika már régóta alkalmazza a Smart Textiles és az intelligens viselhető eszközök technológiáját, hogy a pácienseket a kórházi megfigyelés helyett kényelmes, otthoni folyamatos monitorozással lássa el. A Fraunhofer Intézet megbízhatósági és Mikroelektronikai IZM csapata Christine Kallmayer vezetésével ezt a technológiát alkalmazási szinten valósítja meg, és hosszú évek tapasztalatára alapozva integrációs technológiákat alkalmaz rugalmas anyagokban. A beépített tapasz esetében a kutatók thermoplasztikus poliuretánokat (TPU) használnak alapanyagként, amelyekbe az elektronika és a szenzorok kerülnek beépítésre. Ez biztosítja, hogy a viselés komfortja megfeleljen a kereskedelmi tapaszoknak, nem pedig merev fóliának. Annak érdekében, hogy az orvosi megfigyelés észrevehetetlen és kényelmes legyen a várandós nők és a magzat számára, a projektkonszern innovatív ultrahang szenzorokat tervez MEMS-alapú technológiával közvetlenül a PU anyagba integrálni. A közvetlen bőrkontaktus révén a miniaturizált szenzorok adatokat gyűjtenének. A TPU anyagból készült nyújtható vezetékek továbbítanák az információkat az értékelő elektronikához, végül pedig vezeték nélküli interfészhez, így az orvosok és szülésznők minden releváns adatot egy alkalmazásban tekinthetnek meg. Az ultrahang mellett a kutatók további szenzorokat, például mikrofonokat, hőmérséklet-érzékelőket és elektródákat is terveznek beépíteni.

A születés után az új integrációs technológia nagy haszonnal járhat az orvostechnikában: a Newlife csapata további demonstrátorokat tervez, amelyek lehetővé teszik az újszülöttek megfigyelését. Folyamatos EKG, légzésfigyelés és infravörös spektroszkópia szenzorokat integrálnának a baba body-jának és cumijának puha textiljébe. „Különösen koraszülöttek és egészségügyi kockázattal élő újszülöttek esetében a távkövetés értelmes alternatíva a kórházi tartózkodás és a vezetékes megfigyelés helyett. Ehhez biztosítanunk kell a rendkívül kényelmes, vékony Smart Textiles által nyújtott komfortot: nem lehet észlelni az elektronikát. Emellett az egész modul rendkívül megbízható kell legyen, mivel a smart textile-eknek problémamentesen kell bírniuk a mosási ciklusokat” – magyarázza Christine Kallmayer, a Fraunhofer IZM projektvezetője.

A külső megfigyelés érdekében a projektben kutatnak lehetőségeken, hogy kamerás adatok és szenzorok segítségével a baba ágyában nyert információk alapján következtetéseket vonjanak le az egészségi állapotról és a gyermek közérzetéről. Amint a tapasz, a textil elektronika és a szenzoros ágy hardver alapja kiépítésre és tesztelésre kerül, a projektpartnerek tovább lépnek: felhőalapú megoldások segítségével az MI és a gépi tanulás megkönnyítené az orvosi személyzet munkáját, és garantálná az adatok legmagasabb szintű biztonságát.

A Newlife projektet a Philips Electronics Nederland B.V. koordinálja, és 2025 végéig tart. Az Európai Unió Horizon Europe program keretében, a Key Digital Technologies közös vállalkozás támogatásával, a projekt azonosítószáma 101095792, összesen 18,7 millió eurós támogatással.

További projektpartnerek között szerepel az ams International AG (CH), az ams OSRAM/ams Sensors Germany GmbH (DE), a Beneli AB (SE), a Boston Scientific Limited (IE), a CSEM SA (CH), a Cuviva (SE), a Fraunhofer EMFT/Fraunhofer IZM (DE), a Fujitsu Finland Oy (FI), az Insel Gruppe (CH), a Kipuwex Ltd (FI), a MEDrecord B.V. (NL), a MOMM Diagnostics GmbH (CH), a Nanoleq (CH), a NIRx Medizintechnik GmbH (DE), a Noldus InformationTechnology B.V. (NL), a Philips Electronics Nederland B.V. (NL), a Philips Medizin-Systeme Böblingen GmbH (DE), a Polar Electro Europe AG (CH), a Rekonas (CH), a RISE Kutatóintézetek Svédországból (SE), a Sencure (NL), a Teiimo GmbH (DE), a TNO a Holst Centerben (NL), az Eindhoven Műszaki Egyetem (NL), a Tyndall Nemzeti Intézet (IE), a Turku Egyetem (FI), és a Zoundream (CH).