Sensorlösungen für eine sichere Schwangerschaft und Geburt

Eine Geburt ist ein Wunder der Natur – aber auch eine hochvulnerable Phase im Leben von Mutter und Baby. Im EU-Projekt Newlife arbeiten Forschende aus 6 europäischen Ländern gemeinsam an neuartigen sensorbasierten Monitoringlösungen, um das Wohlergehen von Mutter und Kind in der Schwangerschaft sowie während und nach der Geburt sicherzustellen. Ziel ist es, die pädiatrische und geburtshilfliche Versorgung digital zu revolutionieren.

25 Partner aus Forschung und Industrie, darunter das Fraunhofer EMFT, entwickeln in dem Vorhaben neuartige digitale Gesundheitslösungen für das Fernscreening und die Früherkennung von Risikofaktoren in der Schwangerschaft, während und nach der Geburt. Mit Hilfe digitaler Plattformen, Wearables sowie geeigneter Anwendungen und Dienstleistungen sollen Nutzerinnen befähigt werden, proaktiv ihre Gesundheit zu schützen. Medizinische Fachkräfte wiederum soll dieses Gesundheitsökosystem dabei unterstützen, zielgerichtet Präventionsmaßnahmen ergreifen zu können.

Ihre Entwicklungsziele verfolgen die Forschenden anhand fünf konkreter Anwendungsszenarien für Krankenhäuser und die häusliche Umgebung: Einem Schwangerschafts- und Elternbegleiter zur Unterstützung während der Schwangerschaft und nach der Geburt, Intelligenter Kleidung zur frühzeitigen Erkennung möglicher Komplikationen während der Schwangerschaft, speziellen Ultraschall-Pflastern zur Überwachung des Fötus bei Risikoschwangerschaften, Intelligenter Kleidung zur Überwachung der Gesundheit von Neugeborenen sowie Sensoren im Kinderbett zur Überwachung des Wohlbefindens von Babys. 

Der Fokus des Fraunhofer EMFT-Forschungsteams im Projekt liegt auf der Entwicklung einer Mikropumpe und deren Integration in ein Ultraschallpflaster. Das Pflaster kombiniert die ständige Überwachung der Herztöne des Fötus mit kontinuierlichen Echtzeit-Bildgebung. Die Mikropumpe erzeugt einen definierten Unterdruck, der es ermöglicht, das Pflaster auf dem Bauch zu befestigen - ganz ohne Klebstoff.

Zudem arbeiten die Münchner Forscherinnen und Forscher an pH-Sensoren, die in eine flexible Folie integriert sind. Mit ihnen soll sich der pH-Werts des Vaginalausflusses schwangerer Frauen messen lassen, um den Entbindungstermin möglichst genau vorhersagen zu können. 

Der dritte Aspekt umfasst die Entwicklung einer kapazitiven drucksensitiven Matratze unter Verwendung der Institutseigenen Rolle-zu-Rolle-Lithographie-Pilotanlage. Die Matratze erkennt jederzeit die Bewegung und Position des Babys und dient der Fernüberwachung von Risikobabys zu Hause und im Krankenhaus, wobei mehrere nicht-invasive Sensortechnologien, z. B. für die Vitalparameter, eingesetzt werden. Die 1 m lange Druckmatratze wird völlig flexibel sein und eine Dicke von weniger als 5 mm haben.

Um das Potenzial der entwickelten Technologien voll auszuschöpfen, wollen die Projektpartner auch künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) nutzen. Die realisierten Lösungen sollen nahtlos in die klinischen Arbeitsabläufe integriert werden können und eine angemessene Datenintegration, Sicherheit und medizinische Qualifikation aufweisen.

Das Projekt wird durch das europäische Forschungsprogramm KDT Joint Undertaking (JU) unter der Fördernummer 101095792 gefördert.