Delftse onderzoekers ontwikkelen sensor voor zuurstofverzadiging bij premature baby’s

Artsen moeten bij te vroeg geboren baby’s van alles in de gaten houden. De zuurstofverzadiging ('oxygenatie') van bloed in de hersenen is daarbij misschien wel het allerbelangrijkst. Tot wel 50 procent van de te vroeg geboren kinderen loopt namelijk hersenschade op, wat leidt tot neurologische problemen. Onderzoekers van de TU Delft hebben nu een draadloze sensor ontwikkeld die de gezondheid van het babybrein op een eenvoudige, goedkope en voor het kind comfortabele manier in de gaten houdt.

Het volgen van de oxygenatie van de hersenen van premature baby’s is al mogelijk. Maar de apparaten waarmee dat nu gebeurt zijn groot en onhandig, en bestaan onder meer uit allerlei snoeren waar baby’s in verstrikt kunnen raken. Daarnaast zijn de machines enorm duur, en beschadigen de opgeplakte sensoren vaak de kwetsbare babyhuid als ze er vanaf worden getrokken. Redenen genoeg dus om een betere techniek te ontwikkelen voor de monitoring van het zuurstofgehalte in het babybrein. En dat is precies wat onderzoekers van de TU Delft, in samenwerking met Northwestern University en het Lurie Children’s Hospital of Chicago, hebben gedaan.

Interactie

Samen met een arts en een elektrotechnisch ingenieur ontwikkelden de onderzoekers een zachte, buigbare en draadloze sensor die op de hoofdhuid van een baby kan worden geplakt. De sensor verstuurt data draadloos naar een app, die vervolgens een seintje geeft als een arts of verpleegkundige moet ingrijpen. “De sensoren houden niet alleen het regionale zuurstofgehalte in de hersenen in de gaten, maar meten ook het zuurstofniveau in de slagaderen in het hele lichaam”, aldus onderzoeker Alina Rwei van de TU Delft. “Op die manier krijgt het medisch personeel niet alleen informatie over die twee losse systemen, maar ook over de interactie daartussen.”

De sensor bestaat uit vier fotodiodes, waarvan er twee tot diep in het brein kunnen kijken en twee oppervlakkiger meten, wat gegevens oplevert over de doorbloeding van het gehele lichaam. De sensor is flexibel en vormt zich naar de vorm van de schedel. Na gebruik komt het apparaatje zonder problemen van de huid af. “Ik heb de sensor een paar maanden geleden op mijn eigen baby Philip getest”, vertelt Rwei. “Het werkte precies zoals ik had gehoopt. Philip staat nu ook vermeld in het wetenschappelijke artikel dat we net hebben gepubliceerd.”

Toegang

Naast het feit dat de sensor prettiger en eenvoudiger in gebruik is dan bestaande oplossingen, is het apparaatje ook vele malen goedkoper. “Waar ziekenhuizen nu zo’n 10.000 euro kwijt zijn voor een grote machine waarmee je de oxygenatie van het brein kunt monitoren, kost onze sensor ongeveer 25 euro”, zegt Rwei. “Vooral in ontwikkelingslanden kan dat ervoor zorgen dat meer mensen toegang tot dit soort technologie krijgen, wat hopelijk veel gezondheidsproblemen gaat voorkomen.”

De volgende stap is om het nieuwe apparaatje in groten getalen te produceren. Rwei: “Ons team in Amerika is een startup begonnen die de sensor naar de markt moet gaan brengen.” Overigens zullen niet alleen te vroeg geboren baby’s profijt hebben van de nieuwe sensors. Ook bij volwassenen moet het zuurstofgehalte regelmatig gemonitord worden, en kan het nieuwe apparaatje uitkomst bieden.