Miếng dán siêu âm hữu ích cho mẹ bầu có rủi ro thai kỳ cao

Theo dõi thai kỳ bằng miếng dán siêu âm đeo được

Viện Y học Quốc gia Mỹ vừa tài trợ ĐH Y học Stanford, ĐH California San Diego và ĐH Oxford nghiên cứu phát triển một miếng dán siêu âm đeo được, có tên UPatch để theo dõi sức khỏe mẹ và bé đối với nhóm mang thai gặp khó khăn. UPatch được dán vào bụng để cung cấp thông tin liên tục, thời gian thực về lưu lượng máu thai nhi và dây rốn.

UPatch giúp các bác sĩ theo dõi các tình trạng như chậm tăng trưởng trong tử cung, khoảng 10% tổng số ca mang thai. Trong biến chứng thai kỳ kiểu này, thai nhi phát triển chậm do thiếu oxy hoặc dinh dưỡng, kết quả của lưu lượng máu không đủ qua dây rốn. Trong trường hợp nghiêm trọng, bác sĩ sẽ cho sinh non để tạo điều kiện cho sự phát triển tốt hơn hoặc ngăn ngừa thai chết lưu.

Chăm sóc tiền sản hiện đại tiết lộ nhiều vấn đề cần quan tâm. Bác sĩ đo lường sự phát triển của thai nhi, theo dõi nhịp tim và sử dụng siêu âm để kiểm tra lưu lượng máu qua nhau thai và dây rốn. Nhưng ngay cả những lần siêu âm tốt nhất cũng chỉ là những hình ảnh chụp nhanh, hay cái nhìn thoáng qua về thai nhi và liên tục thay đổi giữa các lần khám.

Sự thay đổi của thai nhi, nhất là lưu lượng máu- những dấu hiệu cảnh báo xuất hiện rồi tự biến mất mà không có ai theo dõi. Vì thai nhi phụ thuộc vào hệ tuần hoàn mỏng manh nối liền với mẹ, nên việc thiếu oxy và chất dinh dưỡng là điều dễ hiểu. Hậu quả rất đa dạng như chậm phát triển, tổn thương não, sinh non hoặc thai chết lưu.

Hiện có một công cụ theo dõi liên tục như đo tim thai (cardiotocography), ghi lại nhịp tim của thai nhi và các cơn co tử cung. Nhưng chỉ riêng nhịp tim cũng khó giải thích, đặc biệt là trong các trường hợp mang thai phức tạp, và đôi khi có thể gây ra báo động sai. Siêu âm Doppler có thể cung cấp thông tin phong phú hơn về lưu lượng máu, nhưng các lần siêu âm phải cần đến người có chuyên môn, và đôi khi phải có lịch hẹn cụ thể.

Các thiết bị theo dõi tiên tiến hơn sẽ giúp các bác sĩ đưa ra quyết định tốt hơn về thời điểm sinh con trong trường hợp mang thai có nguy cơ cao. Sinh sớm làm tăng nguy cơ biến chứng do sinh non. Nhưng nếu thai nhi không nhận đủ lượng máu, việc trì hoãn sinh có thể còn tệ hơn.

UPatch - cứu tinh cho nhóm phụ nữ thai kỳ có rủi ro cao

Trong quá trình phát triển UPatch, các nhà khoa học đã xử lý một số trở ngại. Không giống như hầu hết các thiết bị đeo được, đo thông tin ở hoặc gần bề mặt cơ thể, UPatch cần thu thập và giải thích thông tin từ sâu bên trong tử cung. Ngoài ra, tất cả những gì hy vọng lại đang chuyển động. Không chỉ cơ thể người mẹ mang thai chuyển động, mà thai nhi cũng chuyển động không ngừng, nhất là xoay người, khiến dây rốn trôi nổi tự do trong nước ối. Trong siêu âm Doppler truyền thống, kỹ thuật viên phải điều chỉnh vị trí đầu dò của máy để có được hình ảnh tốt hơn.

Để khắc phục những bất lợi này, các nhà khoa học đã kết hợp giữa chiến lược và đổi mới công nghệ. Cụ thể, nhóm đã phát triển một thuật toán phân đoạn hình ảnh có thể theo dõi đầu dây rốn được neo vào nhau thai trong thời gian thực, một yếu tố quan trọng trong thiết kế của UPatch.

Sau khi phát triển nguyên mẫu và thử nghiệm hoạt động như mong đợi trên mô hình người giả cho thấy UPatch không truyền quá nhiều năng lượng âm thanh hoặc cơ học đến thai nhi. Thiết bị đáp ứng các ngưỡng về an toàn của Cục Quản lý Thực & Dược phẩm Mỹ (FDA), Viện Siêu âm Y học Mỹ và Hiệp hội Siêu âm y học Anh quy định.

Bước tiếp theo là xác nhận tính hiệu quả của UPatch. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm UPatch trên 62 phụ nữ mang thai, so sánh kết quả với kỹ thuật siêu âm Doppler tiêu chuẩn. Kết quả UPatch và máy truyền thống cho kết quả tương đương về mặt thống kê.

UPatch có khả năng chụp ảnh cả ba mạch máu chính trong dây rốn - hai động mạch và một tĩnh mạch. Thiết bị này cũng đo lưu lượng máu qua một động mạch chính ở thai nhi, và có thể đo các cấu trúc giải phẫu của thai nhi như chu vi đầu, chu vi bụng và chiều dài xương đùi để giúp ước tính cân nặng của thai nhi, một chỉ số quan trọng để chẩn đoán các vấn đề về tăng trưởng. Thuật toán phân đoạn hình ảnh đã theo dõi chính xác dây rốn mà không cần định vị lại trên bụng mẹ, ngay cả khi người mẹ di chuyển. Nó cũng hoạt động bất kể vị trí của nhau thai trong tử cung.

UPatch đã phát hiện một biến chứng nghiêm trọng

Trong quá trình kiểm định thiết bị, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra sự cố bất ngờ ở một người tham gia nghiên cứu. Đó là một phụ nữ đang mang thai ở tuần thứ 28 - vẫn còn khá sớm - và lần khám ban đầu cho thấy nhịp tim thai nhi bình thường. Sau đó, nhóm phát hiện thấy tín hiệu lưu lượng khá bất thường. Nghi ngờ trục trặc thiết bị, nhóm đã tiến hành kiểm tra mọi thứ, nhưng lỗi không phải do thiết bị mà chính là thai nhi đang gặp nguy hiểm.

Dữ liệu siêu âm của người phụ nữ này cho thấy sự dao động lớn trong lưu lượng máu qua dây rốn, trái ngược với lưu lượng máu ổn định ở một bệnh nhân khỏe mạnh ở giai đoạn mang thai tương tự.

Các xét nghiệm tiếp theo xác nhận, mẹ bầu này bị rối loạn chức năng nhau thai nghiêm trọng. Kết quả, sản phụ được các bác sĩ theo dõi sát sao, và em bé được sinh mổ bốn ngày sau đó và được đưa đến đơn vị chăm sóc đặc biệt sơ sinh và phát triển tốt.

Triển vọng của Upatch

Hiện tại, thiết bị đang được thử nghiệm chủ yếu tại các bệnh viện lớn. Tương lai, việc tích hợp công nghệ không dây và thiết bị thu nhỏ gọn hứa hẹn sẽ mở ra kỷ nguyên theo dõi thai kỳ an toàn ngay tại nhà. Điều này cũng giúp mở rộng khả năng tiếp cận chăm sóc tiền sản ở những khu vực hạn chế về thiết bị và chuyên gia y tế.

Hiện nhóm nghiên cứu dự định sẽ tiếp tục hoàn thiện và xác nhận việc sử dụng UPatch. Ngoài việc chế tạo phiên bản không dây của thiết bị, nhóm dự định sẽ thử nghiệm nó trên nhiều bệnh nhân hơn với các biến chứng thai kỳ khác nhau có liên quan đến lưu lượng máu kém, chẳng hạn như bệnh tim bẩm sinh và tăng huyết áp mãn tính.

Hy vọng Upatch sẽ thay đổi cách chúng ta giám sát phụ nữ khi mang thai, đặc biệt là nhóm có rủi ro cao. Điều này khẳng định tiềm năng của UPatch là rất lớn.

Chỉ riêng ở Mỹ, theo CDC, tăng huyết áp liên quan đến thai kỳ đã ảnh hưởng đến 13% số ca nhập viện sinh nở vào năm 2019. Tiểu đường thai kỳ ảnh hưởng đến 5-9% số ca mang thai ở Mỹ mỗi năm. Và tình trạng chậm phát triển thai nhi (một trong những mục tiêu rõ ràng nhất cho việc theo dõi Doppler lặp lại) ảnh hưởng đến 10% số ca mang thai ở dạng khởi phát muộn. Trên toàn thế giới, riêng tiền sản giật đã ảnh hưởng đến khoảng 2-8% số ca mang thai. Vì vậy, một phương pháp theo dõi liên tục có thể là một trợ giúp rất lớn, trong đó có UPatch.