Un nouveau patch à ultrasons portable pourrait permettre une surveillance continue du fœtus et du cordon ombilical pendant la grossesse. Photos : Geonho (Tom) Park

Des ingénieurs de l’Université de Californie à San Diego ont créé un patch à ultrasons souple et portable capable de surveiller en continu un fœtus pendant des heures, et ce, de manière constante même lorsque le fœtus et le cordon ombilical bougent constamment pendant la grossesse. 

Cette technologie pourrait aider les médecins à détecter plus tôt les complications lors de grossesses à risque. Dans un cas d’essai clinique, le patch a détecté des signaux fœtaux anormaux prolongés, ce qui a nécessité une intervention médicale par césarienne précoce. Selon les chercheurs, cette intervention a probablement contribué à sauver la vie du bébé. Cette technologie pourrait également améliorer l’accès aux soins prénatals dans les régions aux ressources limitées, où les techniciens en échographie qualifiés et la surveillance continue à long terme sont souvent rares, voire inexistants.

Ces travaux ont été publiés dans la revue Nature Biotechnology le 26 mai.

« La technologie des ultrasons portables offre la possibilité de permettre un suivi prénatal continu et d’améliorer le déroulement des grossesses d’une manière jusqu’alors impossible », a déclaré Geonho (Tom) Park, doctorant en génie chimique et nanotechnologique à l’École d’ingénierie Jacobs de l’UC San Diego et co-premier auteur de l’étude. Park a codirigé l’étude avec ses collègues Yizhou Bian, Hao Huang et Sai Zhou, également co-premiers auteurs à l’École d’ingénierie Jacobs de l’UC San Diego.

Actuellement, la plupart des échographies prénatales ne fournissent que de brefs aperçus de la santé du fœtus et nécessitent l’intervention d’échographistes qualifiés. Le nouveau patch à ultrasons portable est conçu pour rester en place sur le corps et suivre en continu l’anatomie et la circulation sanguine du bébé en temps réel, sans intervention manuelle pour guider la sonde.

« Pour assurer un suivi complet des mères et des bébés pendant la période nécessaire au dépistage de complications comme la prééclampsie, il faut un système capable de fonctionner en continu et de manière largement autonome », a déclaré Bian. « C’est pourquoi la profondeur de détection, les capacités fonctionnelles et l’autonomie de cette technologie d’échographie sont essentielles. »

L’un des principaux défis de la surveillance fœtale continue réside dans les mouvements constants du fœtus et du cordon ombilical. Pour y remédier, les chercheurs ont développé des algorithmes de suivi autonomes qui identifient et suivent automatiquement le cordon ombilical dans ses déplacements. Ceci permet au dispositif de maintenir des mesures constantes même lorsque la mère ou le fœtus change de position.

« Grâce à une surveillance continue, nous avons pu observer des fluctuations dynamiques du flux sanguin qui seraient probablement passées inaperçues lors d’examens échographiques conventionnels », a déclaré Huang.

« Notre système a même détecté une anomalie lors d’une consultation », a ajouté Park. « Cette grossesse a ensuite abouti à un accouchement à 29 semaines, ce qui a démontré comment une surveillance continue pouvait permettre d’identifier les complications beaucoup plus tôt qu’aujourd’hui. »

Ce projet s’appuie sur plus d’une décennie de recherche menée à l’UC San Diego, au sein du laboratoire du professeur Sheng Xu, spécialiste en génie chimique et nanotechnologique. Son équipe a piloté le développement de technologies d’ultrasons portables pour diverses applications médicales, notamment la surveillance non invasive de la pression artérielle centrale , la surveillance cardiaque mobile et l’utilisation de gestes quotidiens pour contrôler des dispositifs robotiques de manière fiable . Ces recherches ont été menées au sein du département de génie chimique et nanotechnologique Aiiso Yufeng Li Family de l’école d’ingénierie Jacobs de l’UC San Diego.

Le patch à ultrasons est fabriqué dans un matériau souple qui se plie facilement.

Pour cette nouvelle étude, l’équipe a évalué le patch à ultrasons portable au moyen d’une étude clinique multicentrique menée au Jacobs Medical Center de l’UC San Diego Health et au John Radcliffe Hospital de l’Université d’Oxford. Lors des tests, le patch a produit des mesures très proches de celles des appareils d’échographie portables classiques. Les chercheurs ont également recueilli des données de surveillance continue pendant plusieurs heures d’affilée pour 62 grossesses, incluant des grossesses normales ainsi que des grossesses compliquées par un diabète gestationnel, une prééclampsie, une hypertension artérielle et un retard de croissance fœtale.

L’équipe prévoit ensuite d’intégrer le patch dans un système électronique compact qui pourrait éventuellement permettre à ce dernier de fonctionner sans fil.

https://today.ucsd.edu/story/wearable-ultrasound-patch-could-improve-care-for-high-risk-pregnancies