Inizio sicuro per una nuova vita – Cerotto intelligente per il monitoraggio remoto della gravidanza

Tessuti intelligenti ultrasottili vengono perfezionati per l'uso nel monitoraggio ostetrico e consentiranno l'analisi dei dati vitali tramite app per le gravidanze. © Adobe Stock #355517511

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In primavera, il consorzio Newlife si è riunito al Fraunhofer IZM di Berlino. © Fraunhofer IZM / Il consorzio Newlife si è riunito al Fraunhofer IZM di Berlino in primavera. © Fraunhofer IZM

Durante una gravidanza, controlli medici regolari forniscono informazioni sulla salute e lo sviluppo della donna incinta e del bambino. Tuttavia, le visite rappresentano solo istantanee dello stato, il che può essere particolarmente rischioso in caso di gravidanze a rischio. Per consentire un monitoraggio confortevole e continuo in questa fase sensibile, un consorzio di ricerca internazionale pianifica di sviluppare ulteriormente la tecnologia dei tessuti intelligenti. Una benda dotata di elettronica fine dovrebbe raccogliere e analizzare i dati vitali. Inoltre, i sensori saranno integrati nei vestiti del bambino per migliorare il monitoraggio medico dei neonati, garantendo la massima sicurezza dei dati.

Con l'inizio di una gravidanza, si entra in una fase di intensa sorveglianza della salute del bambino e della donna incinta. Tuttavia, le tradizionali visite di controllo con ultrasuoni registrano solo istantanee dello stato attuale e richiedono frequenti visite mediche, soprattutto in gravidanze a rischio. Con l'aiuto di nuovi dispositivi indossabili e tessuti intelligenti, i ricercatori nel progetto finanziato dall'UE Newlife pianificano di rendere possibile un monitoraggio ostetrico continuo anche nella vita quotidiana.

Uno degli obiettivi del consorzio di 25 partner è sviluppare una patch biocompatibile, elastica e flessibile, per monitorare costantemente l'andamento della gravidanza e lo sviluppo dell'embrione. Come una benda, la patch dovrebbe essere applicata sulla pelle della donna incinta, con sensori miniaturizzati (ad esempio ultrasuoni) che registrano costantemente i dati vitali e li trasmettono via Bluetooth a un dispositivo finale, come uno smartphone. La moderna tecnologia medica utilizza già da tempo i tessuti intelligenti e gli indossabili intelligenti per offrire ai pazienti un monitoraggio continuo e confortevole a domicilio, invece di un monitoraggio stazionario. Al Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikroelektronik IZM, il team di Christine Kallmayer si occupa di tradurre questa tecnologia in applicazioni pratiche, beneficiando di anni di esperienza nell'integrazione di tecnologie in materiali flessibili. Per il patch integrato, i ricercatori utilizzano poliuretano termoplastico come materiale di base, in cui sono incorporate elettronica e sensori. Ciò garantisce che il comfort di indossamento sia simile a quello di una benda tradizionale, anziché di una pellicola rigida. Per rendere il monitoraggio ostetrico invisibile e confortevole per la donna e il bambino, il progetto prevede di integrare sensori a ultrasuoni basati su MEMS direttamente nel materiale PU. Questi sensori miniaturizzati dovrebbero raccogliere dati tramite contatto diretto con la pelle. Le tracce conduttive elastiche in TPU trasmetteranno poi le informazioni all'elettronica di analisi e infine a un'interfaccia wireless, permettendo a medici e ostetriche di visualizzare tutti i dati rilevanti tramite un'app. Oltre agli ultrasuoni, i ricercatori prevedono di integrare altri sensori come microfoni, sensori di temperatura ed elettrodi.

Anche dopo la nascita, questa nuova tecnologia di integrazione può essere molto utile per la tecnologia medica: il team di Newlife sta pianificando ulteriori dimostratori per permettere il monitoraggio dei neonati. Sensori per un ECG continuo, monitoraggio della respirazione e spettroscopia a infrarossi per osservare l'attività cerebrale saranno integrati nel tessuto morbido di body e tutine per neonati. “Particolarmente per i prematuri e i neonati con rischi per la salute, il monitoraggio remoto rappresenta un'alternativa valida al ricovero ospedaliero e al monitoraggio cablato. Per questo dobbiamo garantire un comfort senza precedenti con i tessuti intelligenti ultra-sottili: non deve essere percepibile alcun elettronica. Inoltre, l'intero modulo deve essere estremamente affidabile, poiché i tessuti intelligenti devono resistere a numerosi cicli di lavaggio”, spiega la responsabile del progetto al Fraunhofer IZM, Christine Kallmayer.

Per il monitoraggio esterno, il progetto sta anche esplorando possibilità di dedurre lo stato di salute e il benessere del bambino tramite dati da telecamere e sensori nel lettino del neonato. Una volta sviluppata e testata la base hardware del patch, dell'elettronica tessile e del letto sensorizzato, i partner del progetto intendono fare un ulteriore passo avanti: soluzioni basate su cloud, intelligenza artificiale e apprendimento automatico dovrebbero facilitare l'uso da parte del personale medico e garantire la massima sicurezza dei dati.

Il progetto Newlife è coordinato da Philips Electronics Nederland B.V. e durerà fino alla fine del 2025. È finanziato nell'ambito di Key Digital Technologies Joint Undertaking con il numero di finanziamento 101095792, con un contributo totale di 18,7 milioni di euro dall'Unione Europea nel programma Horizon Europe.

Altri partner del progetto includono ams International AG (CH), ams OSRAM/ams Sensors Germany GmbH (DE), Beneli AB (SE), Boston Scientific Limited (IE), CSEM SA (CH), Cuviva (SE), Fraunhofer EMFT/Fraunhofer IZM (DE), Fujitsu Finland Oy (FI), Insel Gruppe (CH), Kipuwex Ltd (FI), MEDrecord B.V. (NL), MOMM Diagnostics GmbH (CH), Nanoleq (CH), NIRx Medizintechnik GmbH (DE), Noldus InformationTechnology B.V. (NL), Philips Electronics Nederland B.V. (NL), Philips Medizin-Systeme Böblingen GmbH (DE), Polar Electro Europe AG (CH), Rekonas (CH), RISE Research Institutes of Sweden AB (SE), Sencure (NL), Teiimo GmbH (DE), TNO at Holst Centre (NL), Technische Universiteit Eindhoven (NL), Tyndall National Institute (IE), University of Turku (FI), Zoundream (CH).