تصحيح الموجات فوق الصوتية المتطور يتتبع تدفق الدم وصحة الجنين في الوقت الفعلي

تم تصميم رقعة الموجات فوق الصوتية الناعمة الجديدة لتوفير مراقبة طويلة الأمد لصحة الجنين دون استخدام اليدين في الوقت الفعلي.

المهندسين في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، طورت رقعة ناعمة يمكن ارتداؤها بالموجات فوق الصوتية يمكنها مراقبة الجنين بشكل مستمر لساعات في كل مرة مع الحفاظ على أداء موثوق به حتى أثناء تحرك الجنين والحبل السري طوال فترة الحمل.

يمكن للجهاز أن يساعد الأطباء على تحديد المضاعفات في وقت مبكر في حالات الحمل عالية الخطورة. أثناء الاختبار السريري، اكتشفت الرقعة إشارات جنينية غير طبيعية لفترة طويلة في إحدى الحالات، مما أدى إلى الولادة القيصرية المبكرة. وقال الباحثون إن التدخل ربما ساعد في إنقاذ حياة الطفل. يمكن لهذه التكنولوجيا أيضًا تحسين الوصول إلى رعاية ما قبل الولادة في المناطق منخفضة الموارد حيث غالبًا ما لا يتوفر متخصصون مدربون في الموجات فوق الصوتية والمراقبة المستمرة.

ونشرت النتائج في التكنولوجيا الحيوية الطبيعية.

وقال جيونهو (توم) بارك، المؤلف المشارك الأول للدراسة، وهو طالب دكتوراه في الهندسة الكيميائية والهندسة النانوية في كلية الهندسة بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو جاكوبس: “إن تقنية الموجات فوق الصوتية القابلة للارتداء لديها القدرة على تمكين المراقبة المستمرة قبل الولادة وتحسين نتائج الحمل بطرق لم تكن ممكنة في السابق”. شارك بارك في قيادة الدراسة مع زملائه من كلية الهندسة بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو المؤلفون الأوائل ييتشو بيان، وهاو هوانغ، وساي تشو.

يتغلب التتبع الذاتي على تحديات حركة الجنين

توفر معظم الموجات فوق الصوتية قبل الولادة نظرة سريعة فقط على صحة الجنين وتتطلب أخصائيين تخطيط الصدى مدربين لتشغيل المعدات. في المقابل، تم تصميم الرقعة الجديدة لتظل على الجسم وتراقب بشكل مستمر تشريح الطفل وتدفق الدم في الوقت الفعلي دون الحاجة إلى وضع مسبار الموجات فوق الصوتية يدويًا.

وقال بيان: “من أجل مراقبة الأمهات والأطفال بشكل شامل خلال مقدار الوقت اللازم لاكتشاف المضاعفات مثل تسمم الحمل، فأنت بحاجة إلى نظام يمكنه العمل بشكل مستمر ومن تلقاء نفسه إلى حد كبير”. “ولهذا السبب يعد عمق الاستشعار والقدرات الوظيفية والاستقلالية لتكنولوجيا الموجات فوق الصوتية أمرًا بالغ الأهمية.”

إحدى أكبر العقبات التي تحول دون مراقبة الجنين على المدى الطويل هي الحركة المستمرة لكل من الجنين والحبل السري. ولحل هذه المشكلة، أنشأ الباحثون خوارزميات تتبع مستقلة يمكنها تلقائيًا تحديد موقع الحبل السري ومتابعته أثناء تحركه. وهذا يسمح للرقعة بجمع قياسات متسقة حتى عندما تغير وضعية الأم أو الجنين.

وقال هوانغ: “من خلال المراقبة المستمرة، تمكنا من ملاحظة التقلبات الديناميكية في تدفق الدم والتي من المحتمل أن يتم تجاهلها من خلال فحوصات الموجات فوق الصوتية التقليدية”.

الكشف المبكر عن مضاعفات الحمل

وأضاف بارك: “لقد اكتشف نظامنا وجود خلل خلال إحدى زياراتنا السريرية”. “أدى هذا الحمل لاحقًا إلى الولادة في الأسبوع 29، وأظهر كيف يمكن للمراقبة المستمرة أن تساعد في تحديد المضاعفات في وقت أبكر بكثير مما نستطيع اليوم.”

تعتمد الدراسة على أكثر من عقد من أبحاث الموجات فوق الصوتية القابلة للارتداء في مختبر أستاذ الكيمياء والهندسة النانوية شينغ شو في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو. قام فريق Xu سابقًا بتطوير أنظمة الموجات فوق الصوتية القابلة للارتداء للتطبيقات بما في ذلك مراقبة ضغط الدم المركزي غير الغازية, مراقبة القلب المحمول، و التحكم القائم على الإيماءات في الأجهزة الروبوتية. تم تنفيذ العمل في قسم عائلة Aiiso Yufeng Li للهندسة الكيميائية وهندسة النانو في كلية الهندسة بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو جاكوبس.

بالنسبة للدراسة الجديدة، اختبر الباحثون الرقعة في تجربة سريرية متعددة المراكز أجريت في مركز جاكوبس الطبي في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو هيلث ومستشفى جون رادكليف في جامعة كاليفورنيا. جامعة أكسفورد. أنتجت الرقعة قياسات تتطابق بشكل وثيق مع تلك التي تم جمعها باستخدام أجهزة الموجات فوق الصوتية المحمولة القياسية.

تُظهر الاختبارات السريرية الشاملة قابلية التطبيق على نطاق واسع

وقام الباحثون بجمع بيانات المراقبة المستمرة على مدى عدة ساعات من 62 حالة حمل. وتضمنت المجموعة كلا من حالات الحمل الصحي وحالات الحمل المتأثرة بسكري الحمل، وتسمم الحمل، وارتفاع ضغط الدم، ونمو الجنين غير الطبيعي.

ويهدف الفريق الآن إلى دمج التصحيح في منصة إلكترونية مدمجة يمكنها في النهاية تمكين التشغيل اللاسلكي بالكامل.

المرجع: “مراقبة الجنين لحالات الحمل عالية الخطورة باستخدام رقعة الموجات فوق الصوتية التي يمكن ارتداؤها” بقلم جيونهو بارك، ييتشو بيان، هاو هوانغ، ساي تشو، سييو تشين، مويانغ لين، شيني يانغ، آرون لي، أناند رامكومار، ماريانا تومي، جاين لاندر، شيانغجون تشين، شينغان وانغ، برانافي بهيمريدي، ليام ستانتون، رين شنغ، غيهوان غو، مابيل شحادة، روتاو وانغ، أليكسا روا، تشنغتشانغفنغ لو، وينتونغ يو، راي إس وو، شياوكسيانغ غاو، هونغجي هو، عامر ياغي، مارك ليو، لورانس إمبي، سالي إل. كولينز، أريس تي. التكنولوجيا الحيوية الطبيعية.
دوى: 10.1038/s41587-026-03140-1

تم دعم هذا العمل بواسطة Wellcome Leap (HER01430)، المعاهد الوطنية للصحة (1R01EB033464-01 و1R01HL171652-01)، وتسريع الابتكار في السوق في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.