Purdue-technologie is onderzocht als een potentieel hulpmiddel voor het identificeren van vrouwen met een hoger risico op pre-eclampsie

Purdue-technologie is onderzocht als een potentieel hulpmiddel voor het identificeren van vrouwen met een hoger risico op pre-eclampsie

Een onderzoeker van de Weldon School of Biomedical Engineering van Purdue University neemt deel aan een twee jaar durend onderzoek dat de benaderingen voor het monitoren van de gezondheid van zwangere vrouwen in Afrika zal evalueren en toekomstige inspanningen om de moedersterfte terug te dringen zal informeren.

Young Kim, hoogleraar biomedische technologie, University Faculty Scholar en Showalter Faculty Scholar, heeft een innovatie ontwikkeld die wordt bestudeerd als een potentieel hulpmiddel voor het identificeren van vrouwen met een hoger risico op het ontwikkelen van pre-eclampsie.

Pre-eclampsie is wereldwijd een van de belangrijkste oorzaken van moedersterfte, vroeggeboorte, doodgeboorte en neonatale sterfte. De twee jaar durende studie wordt gefinancierd via de Grand Challenge Awards van de Gates Foundation om de last van pre-eclampsie te verminderen.

De oplossing maakt gebruik van een gepatenteerde, niet-invasieve computervisiemethode genaamd mHealth Conjunctiva AI Imaging om smartphonefoto's van de oogbal te analyseren om vroegtijdige voorspelling van pre-eclampsie te kunnen geven. De methode extraheert microvasculaire patronen uit foto's van het bindvlies, een dun en transparant membraan dat de binnenste oogleden en het witte deel van de oogbal bedekt. Het wordt gebruikt in samenwerking met AMPATH in Kenia.

Kim maakte de computer- en kleurvisiemethoden bekend aan Purdue Innovate's Office of Technology Commercialization, dat patenten heeft aangevraagd om intellectueel eigendom te beschermen.

Het werk maakt deel uit van Purdue's President's One Health Initiative, dat onderzoek omvat op het snijvlak van de gezondheid en het welzijn van mens, dier en plant.

Over pre-eclampsie

Pre-eclampsie is een van de meest voorkomende zwangerschapscomplicaties waarbij aanhoudende hypertensie ontstaat tijdens de zwangerschap, meestal na 20 weken; het kan zich ook in de postnatale periode ontwikkelen. Vroegtijdige diagnose en behandeling zijn van cruciaal belang om ernstige complicaties voor moeder en kind te voorkomen.

De Wereldgezondheidsorganisatie meldt dat pre-eclampsie tot 8% van alle zwangerschappen wereldwijd treft. Jaarlijks sterven ongeveer 46.000 moeders en ongeveer een half miljoen foetussen en pasgeborenen als gevolg van pre-eclampsie.

Pre-eclampsie begint geleidelijk en de diagnose kan worden gemist of te laat worden gesteld. Indien pre-eclampsie onbehandeld blijft, kan dit fataal zijn voor zowel moeder als kind. Een vrouw met pre-eclampsie kan een hoge bloeddruk, een hoog eiwitgehalte in de urine hebben, wat wijst op nierbeschadiging, of andere tekenen van orgaanschade.

Over de innovatie van fotoanalyse

Tijdens een twee jaar durend onderzoek naar lopend klinisch werk zullen onderzoekers van Purdue computer- en kleurenvisiemethoden gebruiken die zijn ontwikkeld om smartphonefoto's te analyseren. Via een partnerschap genaamd AMPATH Kenya, dat uitgebreid samenwerkt met lokale gemeenschappen, zullen ze 1.600 zwangere vrouwen in West-Kenia rekruteren voor het onderzoek aan de Moi Universiteit.

Door radiomics te combineren met begeleid leren, extraheren we microvasculaire patronen die mogelijk klinisch relevant zijn uit ongewijzigde foto's van het bindvlies in plaats van rechtstreeks het netvlies in beeld te brengen. Ons team is een van de eersten die het bindvlies heeft geïdentificeerd als een veelbelovende beeldvormingssite die een alternatief inzicht biedt in gezondheidsproblemen en ziekten, zoals gerapporteerd in de tijdschriften npj Digital Medicine, Science Advances en IEEE Transactions on Image Processing.”

Young Kim, hoogleraar biomedische technologie, Purdue University

Kim zei dat talloze onderzoeken het verband ondersteunen tussen microvasculaire afwijkingen zoals vernauwing en constructies met hoge bloeddruk.

“Verschillende eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat de veranderingen voorafgingen aan het klinische begin van pre-eclampsie,” zei hij. “Microvasculaire veranderingen in het netvlies werden waargenomen in de eerste weken van de zwangerschap en gingen gepaard met verhoogde perifere weerstand voordat de bloeddruk steeg.”

Kim zei dat traditionele computervisieanalyse beperkt is omdat er gespecialiseerde apparatuur voor nodig is, zoals beeldvormingssystemen voor de netvliesfundus. Maar Purdue's mobiele gezondheidsmethode voor het analyseren van smartphonefoto's neemt dit belangrijke obstakel weg.

“Onze niet-invasieve oplossing elimineert de behoefte aan gespecialiseerde apparatuur”, zei hij. “Smartphones hebben onlangs de gezondheidszorg getransformeerd in omgevingen met beperkte middelen, waar gezondheidswerkers in de gemeenschap vaak zijn uitgerust met mobiele gezondheidsapps om zelfs vanuit afgelegen gebieden contact te kunnen maken met gezondheidszorgprofessionals.”

Kim zei dat er verschillende mijlpalen zijn gezet om het werk vooruit te helpen.

“Onze eerste stap zal zijn om het voorspellingsmodel te verfijnen, zodat het zich specifiek richt op pre-eclampsie in plaats van algemene maternale hypertensie,” zei hij. “Vervolgens zullen we een minimaal haalbare mobiele app ontwikkelen ter ondersteuning van schaalbare validatie.”

Bronnen: