Bärbar enhet kan hjälpa till att förutsäga för tidig födsel – Physics World

Bärbar enhet kan hjälpa till att förutsäga för tidig födsel – Physics World

Tidsstämpel: 15 februari 2024 4:45

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/wearable-device-could-help-predict-preterm-birth-physics-world-3.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/wearable-device-could-help-predict-preterm-birth-physics-world-3.jpg" data-caption="Digital biomarkör Att övervaka moderns hjärtfrekvensvariationer med en icke-invasiv bärbar enhet kan hjälpa till att förutsäga risken för för tidig förlossning. (Med tillstånd CC BY 4.0/WHOOP)”> Övervakning av moderns hjärtfrekvensvariationer
Digital biomarkör Att övervaka moderns hjärtfrekvensvariationer med en icke-invasiv bärbar enhet kan hjälpa till att förutsäga risken för för tidig förlossning. (Med tillstånd CC BY 4.0/WHOOP)

För tidig födsel – när ett barn föds före den 37:e graviditetsveckan – kan resultera i betydande hälso- och utvecklingsproblem. Identifiering av risken för för tidig förlossning kan möjliggöra ingrepp för att fördröja förlossningsstarten eller behandlingar för att förbättra andnings- och nervsystemets funktion vid födseln. Men för tidig födsel är svårt att förutse: få screeningalternativ finns och de som gör det används sällan.

För att övervinna dessa begränsningar, forskare från wearables specialist SKRIKA och West Virginia University har undersökt om moderns hjärtfrekvensvariabilitet (HRV) mätt med WHOOP-remmen skulle kunna ge en digital biomarkör för för tidig födsel. WHOOP-remmen är en kommersiell bärbar enhet som kontinuerligt övervakar en rad fysiologiska parametrar, inklusive HRV, fluktuationen i tidsintervallen mellan på varandra följande hjärtslag.

"Vi valde [att undersöka] hjärtfrekvensvariationer eftersom det är en icke-invasiv och pålitlig indikator på det autonoma nervsystemets aktivitet", förklarar Emily Capodilupo, senior vicepresident, datavetenskap och forskning på WHOOP.

In tidigare forskning by Shon Rowan och kollegor vid West Virginia University, visade data från WHOOP-remmen att moderns HRV stadigt minskade under graviditeten fram till ungefär 33 veckors graviditet, då den började öka. Detta arbete inkluderade dock bara graviditeter förlossade vid terminen.

Den senaste studien, ledd av Capodilupo och beskriven i PLoS ONE, undersökte både termin och prematura graviditeter. Syftet var att avgöra om samma trender i moderns HRV observerades och om HRV-böjningspunkten är en indikation på tid till förlossning eller helt enkelt ett inslag i graviditetsåldern.

Studiekohorten inkluderade 241 kvinnor som födde mellan mars 2021 och oktober 2022, med 220 termin och 21 för tidigt födda. Alla kvinnor bar ett WHOOP-band under sin graviditet och registrerade ett medelvärde på 99.9 (±19.3) dagars data från vecka 24 fram till födseln. För varje deltagare härledde forskarna dagliga HRV-värden genom att beräkna medelvärden för mätningar som tagits med 30 s intervaller under natten. De analyserade sedan veckomedelvärden för att fånga trender över tid och bedöma förändringar i HRV i förhållande till det slutliga leveransdatumet.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/15-02-24-preterm-birth-fig3.jpg" data-caption="Spåra trender Exempel som visar moderns genomsnittliga HRV i veckor fram till födseln för prematura graviditeter anpassade till en linjär splinemodell. (Med tillstånd CC BY 4.0/PLoS ONE 10.1371/journal.pone.0295899)” title=”Klicka för att öppna bilden i popup” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/15-02-24-preterm-birth- fig3.jpg">Moderns genomsnittliga hjärtfrekvensvariation med veckor fram till födseln
Spåra trender Exempel som visar moderns genomsnittliga HRV i veckor fram till födseln för prematura graviditeter anpassade till en linjär splinemodell. (Med tillstånd CC BY 4.0/PLoS ONE 10.1371/journal.pone.0295899)

Efter att ha delat upp försökspersonerna i prematur- och terminsgrupper, analyserade de genomsnittliga vecko-HRV-data med hjälp av två splinemodeller med blandad effekt: den första relaterade HRV till graviditetsålder (från vecka 24 till det rapporterade födelsedatumet); och den andra relaterar HRV till veckor fram till födseln (från födelsedatumet bakåt till vecka 24). Data för varje grupp anpassades till en linjär splinemodell med en knut (böjningspunkten mellan två linjära passningar) vid antingen 33 graviditetsveckor eller sju veckor från födseln, för den första respektive andra modellen.

Medan trender i HRV var associerade med både graviditetsålder och veckor fram till födseln, fann forskarna att för både termin och prematura graviditeter var moderns HRV-böjning starkare korrelerad med veckor fram till födseln. De föreslår att övervakning av förändringar i maternell HRV nattliga kan hjälpa till att upptäcka en ökad risk för för tidig förlossning, vilket markerar behovet av ytterligare tester och medicinska ingrepp där så krävs.

"Vår studie fann moderns HRV-trender inverterade sju veckor före förlossningen, vilket innebär att övervakning av den inversionen potentiellt kan ge tidig indikation på ett troligt förlossningsdatum", säger Capodilupo.

Kontinuerlig övervakning med hjälp av en icke-invasiv bärbar enhet kan visa sig vara särskilt viktig för gravida kvinnor i medicinskt underbetjänade områden, där för tidigt födda barn har jämförelsevis sämre resultat. Kunskap om det troliga leveransdatumet kan hjälpa kvinnor att få tillgång till en korrekt utrustad förlossningsanläggning i tid.

Forskarna noterar dock att den nuvarande datamängden är underdriven för förutsägelser på individnivå, eftersom dataanalysen utfördes med hjälp av genomsnittliga värden från kvinnor i varje grupp. "Medan [våra resultat] ger insikter på gruppnivå, skulle ytterligare forskning med en större datauppsättning krävas för att individuellt bedöma nyttan av att titta efter en böjningspunkt," förklarar Capodilupo.

Med detta i åtanke genomför teamet nu en större utredning av värdet av HRV för att förutsäga för tidig födsel. "Denna studie tyder på att ytterligare forskning är motiverad för att bättre förstå detta fenomen på individnivå och i vilken utsträckning tidpunkten för en brytpunkt i moderns vitala tecken förutsäger framtida för tidig födsel", säger Capodilupo Fysikvärlden.

Tidsstämpel:

Mer från Fysikvärlden