Onderzoekers van de University of Washington hebben een innovatieve applicatie ontwikkeld waarmee de foetale hartslag kan worden gemeten met een standaard smartphone, zonder dat daarvoor andere apparatuur nodig is. De app, DopFone genaamd, gebruikt de bestaande speaker en microfoon van het toestel
Deze ontwikkeling maakt foetale monitoring toegankelijker, met name in regio’s waar medische voorzieningen schaars zijn. De resultaten zijn gepubliceerd in Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.
Digitale Doppler
Foetale hartslag is een cruciale indicator voor de gezondheid van het ongeboren kind. De huidige klinische standaard, Doppler-echografie, vereist gespecialiseerde apparatuur en getrainde professionals. Dat beperkt de inzetbaarheid buiten ziekenhuizen en vormt een risico in gebieden waar zorgverleners moeilijk bereikbaar zijn.
DopFone pakt dit anders aan. De app laat de smartphone een nauwelijks hoorbare toon van 18 kilohertz uitzenden. Terwijl deze geluidsgolf door het buikweefsel wordt weerkaatst, veroorzaken de hartslagen van de foetus subtiele frequentieverschuivingen in de echo. Een machine learning-model analyseert deze audiosignalen, gecombineerd met demografische patiëntgegevens, om de hartslag te berekenen.
Klinische validatie
In een klinische pilotstudie binnen de afdeling maternal-fetal medicine van UW Medicine werd DopFone getest bij 23 zwangere vrouwen tussen 19 en 39 weken zwangerschap. De metingen weken gemiddeld slechts 2,1 slagen per minuut (bpm) af van de standaard medische Doppler. De klinisch geaccepteerde marge ligt binnen 8 bpm.
Bij zwangeren met een hogere body mass index nam de nauwkeurigheid licht af, maar bleef binnen de aanvaardbare grenzen. Omdat een onregelmatige foetale hartslag vaak een spoedsituatie betreft, is de applicatie niet getest bij patiënten met bekende hartritmestoornissen.
Laagdrempelige monitoring
Volgens hoofdonderzoeker Poojita Garg kan DopFone op termijn bijdragen aan regelmatige thuismonitoring. In plaats van incidentele controles in de spreekkamer, zouden zwangeren vaker zelf metingen kunnen uitvoeren en de data delen met hun zorgverlener. Dat biedt kansen voor vroegsignalering en continuere begeleiding.
De onderzoekers willen nu meer data verzamelen buiten de laboratoriumsetting om het algoritme verder te trainen. Uiteindelijk is het doel een publiek toegankelijke app die wereldwijd inzetbaar is.
Met DopFone illustreren de onderzoekers hoe slimme inzet van bestaande consumententechnologie, gecombineerd met AI, kan bijdragen aan betaalbare en schaalbare innovaties in de geboortezorg, juist in omgevingen waar traditionele medische infrastructuur ontbreekt.
Draagbare technologie voor monitoring foetus hartslag
Ook in Nederland wordt gewerkt aan een wearable systeem voor het (thuis) monitoren van de hartslag van ongeboren baby’s, zonder gel-elektroden of direct huidcontact. Promovenda Yijing Zhang (Electrical Engineering) ontwikkelde daarvoor onlangs een innovatief draagbaar kledingstuk voor zwangere vrouwen. Het systeem maakt gebruik van geïntegreerde droge elektroden en een speciaal ontworpen chip voor dataverzameling, waardoor metingen zelfs door kleding heen mogelijk zijn. Dit verhoogt het comfort en maakt dagelijks gebruik realistischer dan bij traditionele thuismonitoren, die vaak huidirritatie veroorzaken.
Omdat de foetale hartslag zwak is en gevoelig voor ruis door beweging en ademhaling, richtte Zhang zich op signaalverbetering. Ze ontwikkelde onder meer een hybride versterkerstructuur en een snelle resetmethode om storingen te beperken. Het systeem werd, met steun van e/MTIC, getest bij meer dan tien zwangere vrouwen in samenwerking met het Máxima Medisch Centrum en met technische input van Philips. Thuismonitoring kan ouders geruststellen, reistijd verminderen en zorg op afstand efficiënter maken.
