Пластырь, который внешне почти не отличается от обычной медицинской наклейки, неожиданно оказался инструментом для наблюдения за тем, что долгое время оставалось скрытым от взгляда — движениями ребёнка в утробе. Разработка учёных Университета Монаш привлекла внимание исследовательского сообщества тем, что позволяет следить за активностью плода прямо из дома. Информация об этом появилась после публикации исследовательской работы в журнале Science Advances.
Как технология меняет подход к наблюдению за беременностью
Идея фиксировать движения малыша через поверхность живота появилась как ответ на давнюю проблему — отсутствие удобного способа непрерывного и объективного домашнего наблюдения. Большинство беременных женщин до сих пор ориентируются на самостоятельный подсчёт шевелений, что нередко приводит к тревоге или неуверенности в собственных ощущениях. Новый пластырь создаёт альтернативу: компактный участок площадью 10-14 см² регистрирует широкий спектр движений плода, включая перекатывания, растяжки и толчки. Его тестирование на 59 беременных женщинах показало точность более 90%, что для сферы носимой медицинской электроники является значительным результатом.
“Движения плода говорят нам о том, как себя чувствует ребёнок, но сейчас у нас нет простого и удобного способа постоянно наблюдать за ним вне больницы. Наш мягкий носимый аппарат создан для того, чтобы это изменить”, — сказал доцент Смит.
Разработчики подчеркивают, что создать устройство было недостаточно — оно должно было быть удобным для длительного ношения. Мягкая структура, гибкость материалов и низкий вес позволили избежать дискомфорта даже при многочасовом использовании. Исследователи добавили, что их задача заключалась в создании приспособления, которое не ограничивает движение и не вводит в стресс будущую мать.
“Мы создали лёгкое и гибкое устройство, которое беременные могут комфортно носить длительное время, не нарушая повседневную жизнь”.
За счёт чего работает новая система
Одно из ключевых преимуществ технологии — сочетание материалов и алгоритмов анализа данных. Над этим направлением работали инженеры Monash Engineering, уделившие особое внимание взаимодействию сенсоров с поверхностью кожи. Устройство использует два чувствительных датчика, расположенных так, чтобы улавливать микроскопические изменения напряжения на поверхности брюшной стенки. Каждое движение плода создаёт уникальный сигнал, который алгоритмы машинного обучения способны распознать и классифицировать.
“Различные движения плода создают чёткие узоры на поверхности брюшной полости, которые фиксируются двумя сенсорами. Система машинного обучения использует эти сигналы для обнаружения движения при отмене материнских движений”, — сказала доктор Марзбанрад.
Разработчики подчёркивают, что их система работает не просто как датчик — она интерпретирует данные. Искусственный интеллект отсеивает шумы, связанные с дыханием, перемещением матери, меняет чувствительность в зависимости от внешних условий и формирует набор показателей, который можно использовать для дальнейшего анализа. Это расширяет возможности применения устройства и позволяет регистрировать больше типов движений, чем доступно в существующих коммерческих носимых изделиях.
“Интегрируя данные сенсоров с ИИ, система автоматически фиксирует более широкий спектр движений плода, чем существующие носимые устройства, оставаясь при этом компактной и комфортной”.
Что показали испытания и почему разработка важна
До начала клинических испытаний группа исследовала работу сенсоров на моделях — искусственных двумерных и трёхмерных аналогах брюшной поверхности. Это позволило оценить поведение устройства при различных типах нагрузок и направлениях толчков. Далее последовал этап тестирования с участием 59 беременных женщин. На брюшную стенку закрепляли два пластыря и одновременно использовали ультразвуковую диагностику как эталонный метод контроля.
“Снижение подвижности плода — одна из самых распространённых причин, по которым пациенты обращаются в больницу, однако мы в значительной степени полагаемся на самоотчёт. Комфортный, непрерывный монитор имеет реальный потенциал дать нам более чёткую информацию и помочь будущим родителям чувствовать себя увереннее между приемами. Это многообещающий инструмент для материнского ухода”, — сказала доцент Смит.
Авторы подчёркивают, что разработка не заменяет врачебную диагностику и тем более не отменяет проведение УЗИ или иных процедур. Однако сам мониторинг становится более доступным, понятным и автономным. Технология может помочь вовремя заметить изменения активности плода и предупредить нежелательные последствия, связанные с поздней диагностикой. Следующие шаги исследователей — расширенные клинические испытания и получение регуляторного одобрения для использования в домашних условиях.
Сравнение: новая технология и традиционный самоподсчёт движений
Наблюдение за активностью ребёнка всегда было важной частью ведения беременности. Однако способы, которые обычно используются дома, имеют ограничения.
Новый пластырь:
• фиксирует даже слабые и короткие движения;
• работает непрерывно без участия матери;
• исключает субъективность оценок;
• позволяет сохранять данные для анализа.
Традиционный самоподсчёт:
• требует постоянного внимания и времени;
• опирается на ощущения матери, которые могут быть неточными;
• не всегда учитывает слабые или едва заметные движения;
• может вызывать стресс при сомнительных результатах.
Сравнение показывает, что система на основе сенсоров и ИИ позволяет повысить объективность наблюдений, особенно в периоды, когда активность плода нестабильна.
Плюсы и минусы носимого монитора движений плода
Перед использованием важно понимать потенциальные преимущества и ограничения устройства. В отдельных ситуациях плюсы становятся решающими, особенно если беременность проходит с особенностями.
Плюсы:
• удобство ношения и мягкие материалы;
• высокая точность выявления движений;
• возможность длительного непрерывного мониторинга;
• поддержка раннего выявления изменений активности.
Минусы:
• необходимость одобрения регуляторов;
• ограниченная доступность на стадии испытаний;
• отсутствие статуса медицинского прибора для диагностики.
Популярные вопросы о мониторинге движений плода
Как выбрать носимое устройство для наблюдения?
Стоит ориентироваться на чувствительность сенсоров, наличие алгоритмов фильтрации шумов, удобство ношения и возможность длительной работы без подзарядки. Технология пока не носит массовый характер и только представлена в качестве дебюта.
Что лучше — традиционный подсчёт или носимый сенсор?
Носимый сенсор обеспечивает более объективный мониторинг и подходит для тех, кто хочет получать данные автоматически, однако он не заменяет врачебных рекомендаций и стандартные методы наблюдения.
