Met zwangerschappen neem je geen risico. En dus komt het regelmatig voor dat een hoogzwangere vrouw voor de zekerheid in het ziekenhuis aan een monitor wordt gelegd, alleen maar omdat ze haar ongeboren kind al enig tijd niet meer heeft voelen bewegen. In de meeste gevallen is het loos alarm en mag de opgeluchte aanstaande moeder na een paar uur gewoon weer naar huis. Zo’n ziekenhuisbezoekje is echter een kostbare zaak, en zou wellicht makkelijk voorkomen kunnen worden als de moeder gewoon op haar mobieltje zou kunnen zien hoe haar kindje het maakt.

Dat moet mogelijk zijn, denken de onderzoekers van het STW-project SEBAN (voluit Smart Energy Body Area Sensor Networks for Pregnancy Monitoring). Met in kleding verwerkte elektronica zou de hartslag van het kindje, en de samentrekkingen van de baarmoeder, kunnen worden gemeten en via bluetooth doorgegeven aan een smartphone of tablet. Op die manier kan gedurende het laatste trimester van de zwangerschap de toestand van de foetus continu in de gaten worden gehouden, zonder dat de moeder hiervoor in het ziekenhuis hoeft te zijn, of zelfs maar rust hoeft te nemen.

Het systeem kan voorkomen dat
kinderen onnodig worden 'gehaald'

Zo’n draagbaar monitorsysteem kan niet alleen geld besparen, maar kan ook voorkomen dat baby’s onnodig worden ‘gehaald’, vertelt Monica Perusquía-Hernández, die vanuit Industrial Design (User-System Interaction) betrokken is bij het SEBAN-project. “Metingen in het ziekenhuis zijn eigenlijk altijd een momentopname. Op basis van zo’n meting kan worden besloten het kind vroegtijdig te halen. Achteraf blijkt soms dat dit niet nodig was geweest. Maar zo’n vroege geboorte brengt wel flinke risico’s mee voor het kind.”

De Mexicaanse onderzoekt hoe je de ‘draagbare’ meetapparatuur het best kunt aanbieden aan zwangere vrouwen. “Ik ben als het ware ingehuurd voor de laatste fase van het project, om de vergaarde kennis in de praktijk te testen”, vertelt ze. “Het is voor mij de laatste opdracht voor mijn PDEng (de doctorstitel voor ontwerpers, red.).” De vrouwen moeten de elektronica comfortabel kunnen dragen, zoveel is duidelijk. Verder is het van belang dat de meetresultaten op zodanige wijze aan de moeder worden doorgegeven dat het systeem niet voor extra stress zorgt.

Het ligt dus bijvoorbeeld niet voor de hand om continu de hartslag van het kind door te geven; dat zou waarschijnlijk alleen maar leiden tot een ongezonde obsessie voor die getallen, zegt promovendus Michiel Rooijakkers, die vanuit Electrical Engineering (Signal Processing Systems) verantwoordelijk is voor de verwerking van de meetsignalen. “Als de moeder voortdurend naar die getallen zit te staren, en de hartslag van 140 naar 136 naar 138 ziet gaan, werkt dat juist stressverhogend. Ik verwacht dat we in eerste instantie alleen informatie aanbieden over hoe vaak de baby in een bepaalde periode heeft bewogen.”

Die bewegingen van de foetus zijn af te leiden uit een continue meting van de hartslag. Door de signalen van verschillende elektroden te vergelijken, kan namelijk de oriëntatie van het hartje (en dus van de baby) worden vastgesteld. Voor zwangerschappen met een hoog risico zou ook een alarmfunctie kunnen worden geprogrammeerd: als de hartslag bijvoorbeeld boven of beneden een bepaalde waarde komt, wordt direct een signaal naar het ziekenhuis verstuurd.

In de afgelopen jaren is bij Electrical Engineering aardig wat expertise opgebouwd over het monitoren van baby’s in de baarmoeder. Zo promoveerde Rik Vullings op het maken van een ECG (elektrocardiogram ofwel hartfilmpje) van de baby door met elektrodes op de moederbuik de elektrische signalen te meten waarmee de hartslag gepaard gaat. “En mijn huidige begeleider Chiara Rabotti heeft tijdens haar promotie met diezelfde techniek de activiteit van de baarmoeder gemeten”, aldus Rooijakkers. “Hoe de baarmoeder zich gedraagt, is namelijk ook een belangrijke indicator voor hoe de zwangerschap verloopt.”

Maanden meten met één
enkele knoopcelbatterij

Een groot verschil met bovengenoemd werk is dat de draagbare meetapparatuur een paar maanden moet kunnen functioneren met een enkele knoopcelbatterij als voeding. Dat heeft consequenties voor de dataverwerking, legt Rooijakkers uit: “In het ziekenhuis is het niet belangrijk hoeveel energie de chips verbruiken. Daarom wordt voor die systemen gezocht naar algoritmes die de mooiste data opleveren. Voor mij was juist belangrijk dat de bewerkingen energiezuinig zijn. Het is me gelukt om methodes te vinden die tot wel vijftig keer zuiniger zijn dan de bestaande algoritmes.”