Nieuwe wearable maakt thuis meten van hartslag ongeboren baby comfortabeler

Prototype van het draagbare kledingstuk. Foto: Yijing Zhang

“De huidige thuismonitoren werken vaak alleen via direct contact met de huid, en de gel die wordt aangebracht kan irritatie veroorzaken. Het voelt niet comfortabel en is minder effectief,” legt Zhang uit.

Draagbaar kledingstuk
Tijdens haar promotieonderzoek ontwikkelde ze een draagbaar kledingstuk met meerdere geïntegreerde elektroden en speciale data-acquisitiehardware, gebouwd rond een op maat gemaakte geïntegreerde-chip. “Zwangere vrouwen kunnen de gel vermijden en dit kledingstuk zelfs over hun eigen kleding dragen om eenvoudig de hartslag van hun ongeboren kind te meten,” zegt ze. Zhang vergelijkt het gemak van het kledingstuk met de wearables (zoals smartwatches) die we tegenwoordig gebruiken om gezondheidsgegevens, zoals de hartslag, te meten.

Ruis minimaliseren
Om ervoor te zorgen dat haar draagbare monitor net zo goed werkt als een traditionele sensor met gel, richtte Zhang haar onderzoek op het voorkomen van ruis tijdens de metingen. “De hartslag van een ongeboren kind is zwak, dus je wilt zo min mogelijk verstoring om deze goed te kunnen detecteren. De invloed van de ademhaling en beweging van de moeder is aanzienlijk groter bij deze draagbare droge sensoren. Traditionele sensoren zijn stabieler omdat er directer contact is tussen het meetapparaat en het lichaam.”

Niet alleen menselijke fysiologische reacties veroorzaken ruis; ook de elektroden en de elektronische schakelingen in Zhangs draagbare systeem beïnvloeden het meetproces. De promovenda onderzocht geavanceerde technieken om ruis uit deze bronnen te verminderen. Daarbij introduceerde ze innovatieve oplossingen, waaronder een hybride versterkerstructuur en een snelle resetmethode, om deze ruis effectief te minimaliseren.

Testen
Haar onderzoek wordt ondersteund door het Eindhoven MedTech Innovation Center (e/MTIC). In samenwerking met het Máxima Medisch Centrum (MMC) testte Zhang haar systeem bij meer dan tien zwangere vrouwen, met overtuigende resultaten. MMC gaf ook feedback op het materiaal dat gebruikt werd voor het draagbare kledingstuk.

Philips, een andere onderzoekspartner, droeg bij aan de technische aspecten van de draagbare monitor. “Het voordeel van het zelf ontwerpen van het apparaat is dat je het ontwerp gaandeweg kunt aanpassen op basis van feedback,” merkt Zhang op.

Het gemakkelijker maken van thuismonitoring tijdens de zwangerschap biedt voordelen voor zowel aanstaande ouders als ziekenhuizen. “Het geeft moeders gemoedsrust doordat ze eenvoudig de gezondheid van hun ongeboren kind kunnen controleren. De gegevens van de thuismonitoring worden gedeeld met het ziekenhuis, waardoor ondersteuning op afstand mogelijk is. Als er iets mis is, kunnen zorgverleners tijdig ingrijpen,” legt Zhang uit.