Forschende der University of California San Diego haben ein tragbares Ultraschall-Patch zur kontinuierlichen Überwachung von Feten entwickelt. Das Patch kann über Stunden hinweg arbeiten und nutzt autonome Algorithmen, um die Bewegungen von Nabelschnur und Fetus zu verfolgen. Die Technologie könnte besonders in Regionen mit begrenzten Ressourcen den Zugang zur pränatalen Versorgung verbessern.
Ultraschall-Patch ermöglicht kontinuierliche Überwachung von Feten
Forschende der University of California San Diego haben ein weiches, tragbares Ultraschall-Patch entwickelt, das Feten über Stunden hinweg kontinuierlich überwachen kann – obwohl sich das ungeborene Kind und die Nabelschnur während der Schwangerschaft ständig bewegen.
Die Technologie könnte Ärztinnen und Ärzten helfen, Komplikationen bei Risikoschwangerschaften früher zu erkennen. Während der klinischen Testphase detektierte das Patch in einem Fall anhaltend abnormale fetale Signale, die letztlich zur frühen Sectio-Entbindung führten. Die Forschenden gehen davon aus, dass dies möglicherweise das Leben des Babys gerettet hat. Die Technologie könnte zudem den Zugang zur pränatalen Versorgung in Regionen mit begrenzten Ressourcen erweitern, wo qualifizierte Ultraschall-Technikerinnen und -Techniker sowie kontinuierliche Langzeitüberwachung oft nur eingeschränkt oder gar nicht verfügbar sind. Die Arbeit wurde im Journal Nature Biotechnology veröffentlicht.
Kontinuierliche pränatale Überwachung wird möglich
„Tragbare Ultraschall-Technologie hat das Potenzial, kontinuierliche pränatale Überwachung zu ermöglichen und Schwangerschaftsergebnisse auf eine Weise zu verbessern, die bisher nicht möglich war.“
Geonho (Tom) Park, UC San Diego Jacobs School of Engineering.
© Geonho (Tom) Park / UC San Diego Jacobs School of Engineering
Park leitete die Studie gemeinsam mit den Miterstautoren Yizhou Bian, Hao Huang und Sai Zhou, ebenfalls von der UC San Diego Jacobs School of Engineering.
Derzeit liefern die meisten pränatalen Ultraschalluntersuchungen nur kurze Momentaufnahmen der fetalen Gesundheit und erfordern geschultes Personal zur Bedienung der Geräte. Das neue tragbare Ultraschall-Patch ist so konzipiert, dass es am Körper verbleibt (Abb. 1,2) und die Anatomie und den Blutfluss des Babys in Echtzeit kontinuierlich verfolgt, ohne dass jemand die Ultraschallsonde manuell führen muss.
„Um Mütter und Babys über den Zeitraum hinweg umfassend zu überwachen, der erforderlich ist, um Komplikationen wie Präeklampsie zu erkennen, benötigt man ein System, das kontinuierlich und weitgehend eigenständig arbeiten kann. […] Deshalb sind die Erfassungstiefe, die funktionalen Fähigkeiten und die Autonomie dieser Ultraschall-Technologie entscheidend.“
Yizhou Bian, UC San Diego Jacobs School of Engineering
Autonome Algorithmen verfolgen bewegliche Nabelschnur
Eine große Herausforderung bei der kontinuierlichen fetalen Überwachung besteht darin, dass sich sowohl der Fetus als auch die Nabelschnur ständig bewegen. Um dies zu bewältigen, entwickelten die Forschenden autonome Tracking-Algorithmen, die die Nabelschnur automatisch identifizieren und ihr quasi folgen, während sie sich bewegt. Dies ermöglicht es dem Gerät, konsistente Messungen aufrechtzuerhalten, selbst wenn Mutter und Fetus die Position wechseln.
© Geonho (Tom) Park / UC San Diego Jacobs School of Engineering
„Mit kontinuierlicher Überwachung konnten wir [beispielsweise] dynamische Schwankungen im Blutfluss beobachten, die bei konventionellen Ultraschalluntersuchungen wahrscheinlich übersehen würden“
Hao Huang, UC San Diego Jacobs School of Engineering
Klinische Studie an zwei medizinischen Zentren
Das Team evaluierte das tragbare Ultraschall-Patch durch eine multizentrische klinische Studie, die am Jacobs Medical Center der UC San Diego Health und am John Radcliffe Hospital der University of Oxford durchgeführt wurde. In Tests lieferte das Patch Messungen, die eng mit denen von Standard-Handultraschallgeräten übereinstimmten. Die Forschenden sammelten zudem über 62 Schwangerschaften hinweg kontinuierliche Überwachungsdaten über mehrere Stunden, darunter gesunde Schwangerschaften sowie Schwangerschaften mit Komplikationen wie Gestationsdiabetes, Präeklampsie, Bluthochdruck und abnormalem fetalem Wachstum.
Als nächstes plant das Team, das Patch in ein kompaktes elektronisches System zu integrieren, das es dem Patch schließlich ermöglichen könnte, drahtlos zu arbeiten.
Quelle: Pressemitteilung der UC San Diago vom 26. Mai 2026: Wearable Ultrasound Patch Could Improve Care for High-Risk Pregnancies
