Todo ano, quase 15 milhões de bebês nascem prematuramente e precisam ser cuidados em unidades de terapia intensiva neonatal (UTIN). As UTINs modernas deram um grande salto em termos de tecnologias implementadas. Ainda, muito ainda precisa ser feito em termos de segurança, confiabilidade, e conforto dos sistemas de monitoramento. Rohan Joshi, Ph.D. candidato na Universidade de Tecnologia de Eindhoven, desenvolvido em estreita cooperação com os algoritmos da Máxima MC para priorizar melhor o grande número de alarmes nas UTIN. Também, ele projetou algoritmos que podem rastrear os benefícios do contato pele-pele entre bebês prematuros e seus pais. Por último, ele implementou um sensor sem contato que pode monitorar a respiração e o movimento de bebês prematuros e prever o risco de infecções graves. Joshi defende seu Ph.D. tese em 30 de agosto.

Bebês prematuros são pacientes especiais com necessidades únicas. Alguns bebês podem nascer depois de apenas seis meses de gravidez, pesam apenas 500 gramas e têm órgãos gravemente subdesenvolvidos. Esses bebês passam várias semanas ou até meses em unidades de terapia intensiva neonatal (UTIN), em incubadoras em ambiente termorregulado. Dentro das incubadoras, ventiladores sustentam os pulmões imaturos, enquanto a taxa de respiração, junto com outros sinais vitais, é monitorado continuamente para que os médicos possam ser imediatamente alertados em caso de emergências.

O efeito de lobo chorando

As NICUs modernas podem gerar várias centenas de alarmes diariamente. A grande maioria desses alarmes não requer ação clínica, resultando no chamado fenômeno de 'fadiga de alarme. Fadiga do alarme, muito parecido com o efeito de lobo chorando, pode reduzir a capacidade de resposta dos médicos a alarmes potencialmente importantes e comprometer a segurança dos bebês.

Rohan Joshi, sob a supervisão do prof. Loe Feijs e o distinto prof. Sabine Van Huffel, desenvolveu várias estratégias para reduzir o grande número de alarmes que são gerados em UTINs e tornar os alarmes restantes clinicamente acionáveis. Em estreita colaboração com seus co-promotores dr. Peter Andriessen e dr.ir. Carola van Pul da Máxima MC em Veldhoven, Joshi analisou os sinais de monitoramento dos pacientes e os identificou por meio de abordagens de algoritmos de aprendizado de máquina para eliminar alarmes menos graves relacionados à baixa frequência cardíaca e baixa saturação de oxigênio, por um lado, ao criar avisos anteriores para alarmes críticos, no outro. Este tópico é muito importante porque Máxima MC promove o cuidado centrado na família, onde um ambiente silencioso é necessário para o cuidado ideal de recém-nascidos gravemente enfermos. Reduzindo, Ambas, o número geral de alarmes e soar um grande número de alarmes críticos

Monitoramento confortável e sem contato

O monitoramento dos sinais vitais em UTINs nem sempre é confortável para os bebês. Por exemplo, o monitoramento da frequência respiratória requer a fixação de eletrodos adesivos em sua pele delicada. Para melhorar o conforto dos bebês, Joshi projetou uma alternativa, sistema de monitoramento sem contato, com base em um sensor de pressão semelhante a um filme que pode ser embutido no colchão da incubadora. Para testar o sensor, Joshi montou um estudo clínico no Maxima MC, sob a supervisão do dr. Andriessen e dr. van Pul. O estudo mostrou que o sensor é tão confiável quanto os eletrodos padrão no monitoramento da frequência respiratória de bebês prematuros. Também, ao contrário dos eletrodos padrão, este sensor pode ser usado para monitorar a falta de movimento patológica, que pode atuar como um sinal de alerta precoce de infecções com risco de vida (sepse) ou na detecção do tipo de apneia freqüentemente observada na prematuridade. Essa detecção precoce de sepse é essencial para uma intervenção imediata por meio de antibioticoterapia e pode salvar a vida de bebês em risco. Também, discriminar apneia central de apneia obstrutiva é útil na escolha da estratégia terapêutica certa.

A importância da ligação pais-bebê

A data, poucas intervenções tecnológicas excedem os benefícios terapêuticos do vínculo entre bebês e seus pais. Pesquisadores da Maxima MC mostraram anteriormente que a ligação pais-bebê é eficaz em, para nomear alguns, reduzindo o risco de infecção adquirida em hospital, facilitando a amamentação e ganho de peso. Em UTINs modernas, o vínculo pais-bebê é incentivado por meio da prática do Método Canguru, uma técnica em que o bebê é segurado peito a peito e pele a pele com um dos pais por um longo período de tempo. "Embora o Método Canguru tenha sido reconhecido como uma importante intervenção terapêutica, "explica Joshi, "até agora não foi possível quantificar e visualizar com precisão seus benefícios para bebês prematuros." Joshi superou essa limitação monitorando a frequência cardíaca de bebês prematuros submetidos ao Método Canguru, em vez de estar em uma incubadora. Joshi:"Bebês prematuros têm alta freqüência cardíaca, que é intercalada com desacelerações patológicas graves. Nós demonstramos que, quando os bebês recebem tratamento canguru, a gravidade dessas desacelerações é reduzida em um terço. Isso acontece porque os bebês são co-regulados pelos corpos de seus pais. "Para Joshi, esta visualização em tempo real dos benefícios do Método Canguru é 'muito poderosa' para motivar os pais a praticá-lo e os médicos a facilitá-lo.

Esta pesquisa mostra como soluções baseadas em dados e algoritmos baseados em aprendizado de máquina podem otimizar a tomada de decisão clínica e melhorar o fluxo de trabalho em UTINs. A solução de monitoramento sem contato desenvolvida por Joshi abre novas maneiras de monitoramento confiável que são confortáveis ​​para bebês prematuros e uma fonte de novas informações fisiológicas. Por último, esta pesquisa fornece evidências quantitativas e visíveis dos benefícios do vínculo pais-bebê.