Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych, we współpracy z badaczami z Wielkiej Brytanii, opracowali innowacyjny plaster ultradźwiękowy, który może na bieżąco monitorować rozwój płodu i przepływ krwi między matką a dzieckiem. Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Nature Biotechnology”.
Dla milionów przyszłych rodziców ciąża oznacza regularne wizyty lekarskie, badania kontrolne i oczekiwanie na kolejne terminy USG. To właśnie ultrasonografia od dziesięcioleci stanowi podstawowe narzędzie pozwalające lekarzom ocenić rozwój dziecka przed narodzinami. Problem polega jednak na tym, że tradycyjne badanie daje jedynie „fotografię chwili”, czyli obraz stanu płodu w konkretnym momencie. Między jedną wizytą, a drugą mogą minąć tygodnie, a w tym czasie mogą pojawić się niepokojące zmiany, których nikt nie zauważy.
Właśnie tę lukę chcą wypełnić twórcy nowego urządzenia nazwanego UPatch. To miękki, elastyczny plaster przyklejany do brzucha kobiety ciężarnej. Z zewnątrz wygląda niepozornie. Nie przypomina skomplikowanej aparatury medycznej, którą znamy ze szpitali. W rzeczywistości kryje jednak zaawansowaną technologię ultradźwiękową zdolną do ciągłego monitorowania przepływu krwi w organizmie płodu oraz w pępowinie.
Największą różnicą między tradycyjnym badaniem USG, a nowym plastrem jest czas obserwacji. Standardowe badanie trwa zwykle od kilku do kilkunastu minut. Tymczasem UPatch może działać przez wiele godzin, dostarczając lekarzom ogromnej ilości danych. Dzięki temu możliwe staje się zauważenie subtelnych zmian, które podczas krótkiej wizyty mogłyby pozostać niewidoczne.
Szczególnie duże znaczenie może to mieć w przypadku ciąż wysokiego ryzyka. Mowa tutaj między innymi o kobietach cierpiących na nadciśnienie ciążowe, stan przedrzucawkowy, cukrzycę ciążową czy zaburzenia wzrastania płodu. W takich sytuacjach lekarze często muszą bardzo dokładnie obserwować, czy dziecko otrzymuje odpowiednią ilość tlenu i składników odżywczych. Nawet niewielkie pogorszenie przepływu krwi przez pępowinę może sygnalizować poważne problemy zdrowotne.
Twórcy technologii podkreślają, że obecnie wiele komplikacji wykrywanych jest dopiero wtedy, gdy stan płodu wyraźnie się pogorszy. Ciągły monitoring może umożliwić znacznie wcześniejsze reagowanie. W badaniach klinicznych uczestniczyły 62 kobiety będące zarówno w ciążach prawidłowych, jak i zagrożonych różnymi powikłaniami. Wyniki uzyskiwane przez plaster były porównywane z wynikami tradycyjnych aparatów ultrasonograficznych. Okazało się, że pomiary były statystycznie porównywalne.
Jednym z najbardziej poruszających elementów badań była historia pacjentki będącej w 28. tygodniu ciąży. Standardowe badania wskazywały prawidłową czynność serca dziecka. Jednak ciągła obserwacja prowadzona przy użyciu plastra wykazała bardzo niepokojące zaburzenia przepływu krwi. Lekarze zdecydowali się na szybką interwencję, a dziecko przyszło na świat dzięki wcześniejszemu cesarskiemu cięciu. Naukowcy uważają, że technologia mogła odegrać kluczową rolę w uratowaniu życia noworodka.
Samo opracowanie urządzenia nie było łatwe. Płód nie pozostaje przecież nieruchomy. Dziecko porusza się, obraca, zmienia pozycję. Również przyszła mama chodzi, siada, wstaje czy śpi. Dla klasycznego systemu monitorowania oznaczałoby to ogromne problemy z utrzymaniem właściwego obrazu. Badacze rozwiązali ten problem dzięki wykorzystaniu zaawansowanych algorytmów komputerowych. System automatycznie śledzi miejsce, w którym pępowina łączy się z łożyskiem. Jest ono stosunkowo stabilne nawet wtedy, gdy dziecko wykonuje ruchy. Dzięki temu możliwe jest prowadzenie długotrwałych i wiarygodnych pomiarów.
Amerykański system ochrony zdrowia, mimo ogromnych możliwości technologicznych, bywa kosztowny i wymaga częstych wizyt specjalistycznych. Kobiety mieszkające daleko od dużych ośrodków medycznych często muszą pokonywać dziesiątki mil, aby odbyć kolejne badanie kontrolne. Technologia umożliwiająca zdalne monitorowanie mogłaby w przyszłości ograniczyć liczbę niektórych wizyt lub pozwolić lekarzom na czas wychwytywać sytuacje wymagające pilnej konsultacji.
Warto jednak podkreślić, że nowy plaster nie oznacza końca tradycyjnych badań USG. Specjaliści są zgodni, że klasyczna ultrasonografia nadal pozostanie podstawowym narzędziem diagnostycznym. To właśnie podczas badania lekarz ocenia budowę anatomiczną dziecka, rozwój narządów oraz wiele innych parametrów. UPatch ma pełnić raczej funkcję dodatkowego „strażnika”, który obserwuje stan płodu pomiędzy wizytami.
Ponadto w ostatnich latach pojawiły się rozwiązania pozwalające na zdalny pomiar tętna płodu, monitorowanie skurczów macicy czy ocenę ruchów dziecka. Naukowcy z Australii opracowali nawet cienki plaster przypominający bandaż, który potrafi wykrywać ruchy płodu z dokładnością przekraczającą 90 procent.
Badacze podkreślają również potencjalne zastosowanie technologii w regionach świata, gdzie dostęp do specjalistów wykonujących badania USG jest ograniczony. W wielu miejscach brakuje odpowiednio przeszkolonych sonografistów, a pacjentki mają utrudniony dostęp do opieki prenatalnej. Urządzenie działające częściowo autonomicznie mogłoby pomóc w wyrównywaniu tych różnic.
Na razie plaster pozostaje technologią eksperymentalną. Obecna wersja wymaga połączenia przewodowego z komputerem analizującym dane. Zespół badawczy pracuje jednak nad miniaturyzacją elektroniki oraz stworzeniem wersji bezprzewodowej. Jeżeli ten etap zakończy się sukcesem, przyszłe pacjentki mogłyby swobodnie poruszać się po domu, podczas gdy lekarz otrzymywałby na bieżąco informacje o stanie dziecka.
Adrian Pluta
E-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
