mgr inż. Adam Matonia, dr hab. inż. Janusz Jeżewski – kierownik zespołu, mgr inż. Tomasz Kupka, dr inż. Krzysztof Horoba, dr inż. Janusz Wróbel
Istota wynalazku
Zapewnienie optymalnych warunków umożliwiających kobiecie ciężarnej urodzenie zdrowego i prawidłowo rozwijającego się dziecka jest jednym z tych celów służby zdrowia i związanych z nią organów rządowych, które w krajach wysoko rozwiniętych uznaje się z priorytetowe. Pomimo szerokiego zastosowania kardiotokografii, nadal nierozwiązane pozostają problemy związane z koniecznością zapewnienia stałej opieki medycznej wszystkim ciężarnym z grupy tzw. wysokiego ryzyka. Wobec braku innych opcji, stały nadzór oznacza konieczność hospitalizacji pacjentek nawet w przypadku, gdy nie ma bezpośredniego zagrożenia dla ich zdrowia.
Telemedycyna zmienia tradycyjny obraz sprawowania opieki zdrowotnej nad pacjentem. Na całym świecie należy do priorytetowych kierunków badawczych i dzięki silnemu wsparciu przez nauki techniczne umożliwia „praktykowanie medycyny na odległość”. Możliwość telemonitorowania pacjenta w domu – zapewnienia stałej opieki medycznej bez konieczności fizycznej obecności lekarza – czyni systemy telemedyczne przydatnymi zwłaszcza w położnictwie. Przez wiele lat próbowano nieinwazyjnie rejestrować sygnały bioelektryczne pośrednio – z powierzchni brzucha ciężarnej matki. Niestety próby te kończyły się niepowodzeniem. Zasadnicza trudność polega na konieczności rejestracji i analizy sygnału z elektrod, pomimo braku ich bezpośredniego kontaktu z monitorowanym obiektem – dzieckiem w łonie matki. Dopiero opracowany przez nasz zespół nieuciążliwy sposób rejestracji oraz nowatorskie metody analizy sygnału pozwoliły na uzyskanie wysokiej jakości zapisów elektrokardiogramu płodu oraz aktywności skurczowej mięśnia macicy.
Analiza bioelektrycznej czynności macicy pozwala na przewidywanie zagrożenia porodem przedwczesnym. Elektrokardiogram płodu, który można rejestrować zarówno w czasie ciąży jak i później już w trakcie porodu, służy do kompleksowej oceny zmienności rytmu pracy serca. Skuteczna rejestracja sygnałów była możliwa dzięki wykorzystaniu najnowszych technologii przy projektowaniu bardzo czułego układu pomiarowego, charakteryzującego się bardzo niskim poziomem szumów. Jednakże najistotniejsze było opracowanie zaawansowanych, matematycznych algorytmów do wydobycia ukrytych sygnałów użytecznych – aktywności serca płodu – spośród różnorodnych zakłóceń, z których najsilniejszy, bo aż kilkadziesiąt razy większy, jest sygnał EKG matki. Pozwoliło to stworzyć unikalny w skali światowej System KOMPOREL do przyjaznego i bezpiecznego domowego telemonitorowania stanu dziecka nienarodzonego, w oparciu o rejestrację i analizę sygnałów bioelektrycznych. Współpraca mobilnej aparatury monitorującej ze smartfonem lub tabletem zapewnia elastyczność oprogramowania interpretacyjnego po stronie pacjentki oraz dwukierunkową łączność z centrum nadzoru w ośrodku klinicznym. Z kolei intuicyjna struktura komunikowania się z użytkownikiem sprawia, że obsługa systemu jest prosta i przyjazna zarówno dla personelu medycznego w centrum nadzoru jak i dla przyszłej matki w domu.
Wykładnikiem szerokiego zastosowania systemów do telemonitorowania w służbie zdrowia jest wzrost prawdopodobieństwa przeżycia dzieci z ciąży zagrożonej i jednocześnie zmniejszenie odsetka wcześniactwa wśród noworodków. Jest to szczególnie ważne w aspekcie stopniowego pogarszania się ekologicznych uwarunkowań życia ludzkiego oraz coraz późniejszego podejmowania decyzji o macierzyństwie, charakterystycznych dla społeczeństw wysoko rozwiniętych, co sprawia z kolei, iż pojęcie ciąży wysokiego ryzyka zaczyna obejmować coraz większą populację ciężarnych.
Potencjał komercjalizacji
Opracowane rozwiązanie zastosowano w mobilnym urządzeniu monitorującym, przeznaczonym do rozpoznawania sytuacji przewlekłego niedotlenienia płodu. Urządzenie może być stosowane już od 12-tego tygodnia ciąży. Przeprowadzone badania kliniczne potwierdziły jego wysoką skuteczność we wczesnym wykrywanie stanu zagrożenia życia dziecka, co w rezultacie pozwala na odpowiednią interwencję położniczą.
Proponowane podejście do zdalnego monitorowania jest rozwiązaniem daleko bardziej zaawansowanym niż inne znane na świecie. Wiele przesłanek świadczy o rosnącym zapotrzebowaniu na teleopiekę domową, zapewniającą komfort i bezpieczeństwo dla przyszłych matek. Mobilny monitor spełnia wszystkie wymagania sektora położniczych usług telemedycznych. Efekty ekonomiczne proponowanego opracowania są oczywiste – znaczące obniżenie kosztów opieki medycznej. Natomiast ich wpływ na sferę medyczną i społeczną powinien zaowocować wzrostem odsetka przeżyć dzieci z objawami niedotlenienia w przebiegu ciąży.
