Todos los años, casi 15 millones de bebés nacen demasiado pronto y deben ser atendidos en unidades de cuidados intensivos neonatales (UCIN). Las UCIN modernas han dado un gran paso adelante en términos de tecnologías implementadas. Todavía, aún queda mucho por hacer en materia de seguridad, fiabilidad, y comodidad de los sistemas de monitorización. Rohan Joshi, Doctor. candidato en la Universidad Tecnológica de Eindhoven, desarrollado en estrecha colaboración con los algoritmos Máxima MC para priorizar mejor la gran cantidad de alarmas en las UCIN. También, diseñó algoritmos que pueden rastrear los beneficios del contacto piel-piel entre bebés prematuros y sus padres. Finalmente, implementó un sensor sin contacto que puede monitorear la respiración y el movimiento de los bebés prematuros y predecir el riesgo de infecciones graves. Joshi defiende su Ph.D. tesis el 30 de agosto.

Los bebés prematuros son pacientes especiales con necesidades únicas. Algunos bebés pueden nacer después de solo seis meses de embarazo, pesan tan solo 500 gramos y tienen órganos gravemente subdesarrollados. Estos bebés pasan varias semanas o incluso meses en las unidades de cuidados intensivos neonatales (UCIN), en incubadoras dentro de un ambiente termorregulado. Dentro de las incubadoras, los ventiladores sostienen los pulmones inmaduros, mientras que la frecuencia respiratoria, junto con otros signos vitales, se monitorea continuamente para que los médicos puedan ser alertados rápidamente en caso de emergencias.

El efecto del lobo llorando

Las UCIN modernas pueden generar varios cientos de alarmas al día. La gran mayoría de estas alarmas no requieren acción clínica, resultando en el llamado fenómeno de 'fatiga de alarma. Fatiga de alarma, muy parecido al efecto del lobo llorando, puede reducir la capacidad de respuesta de los médicos a las alarmas potencialmente importantes y comprometer la seguridad de los bebés.

Rohan Joshi, bajo la supervisión del prof. Loe Feijs y el distinguido prof. Sabine Van Huffel, desarrolló varias estrategias para reducir la gran cantidad de alarmas que se generan en las UCIN y hacer que las alarmas restantes sean clínicamente procesables. En estrecha colaboración con sus co-promotores, el dr. Peter Andriessen y dr.ir. Carola van Pul de Máxima MC en Veldhoven, Joshi analizó las señales de monitoreo de los pacientes e identificó a través de algoritmos de aprendizaje automático enfoques para eliminar las alarmas menos graves relacionadas con la frecuencia cardíaca baja y la baja saturación de oxígeno, por un lado, mientras crea advertencias anteriores para alarmas críticas, en el otro. Este tema es muy importante ya que Máxima MC promueve el cuidado centrado en la familia, donde se necesita un ambiente tranquilo para una atención óptima a los recién nacidos críticamente enfermos. Reduciendo, ambos, el número total de alarmas y haciendo sonar un gran número de alarmas críticas

Monitoreo cómodo y sin contacto

El control de los signos vitales en las UCIN no siempre es cómodo para los bebés. Por ejemplo, El control de la frecuencia respiratoria requiere la fijación de electrodos adhesivos a su delicada piel. Para mejorar la comodidad de los bebés, Joshi diseñó una alternativa, sistema de monitoreo sin contacto, basado en un sensor de presión similar a una película que se puede incrustar en el colchón de la incubadora. Para probar el sensor, Joshi organizó un estudio clínico en Maxima MC, bajo la supervisión del dr. Andriessen y el dr. van Pul. El estudio mostró que el sensor es tan confiable como los electrodos estándar para monitorear la frecuencia respiratoria de los bebés prematuros. También, a diferencia de los electrodos estándar, este sensor podría usarse para monitorear la falta de movimiento patológica, que puede actuar como una señal de advertencia temprana de infecciones potencialmente mortales (sepsis) o para detectar el tipo de apnea que se observa con frecuencia en la prematuridad. Esta detección temprana de la sepsis es esencial para una intervención rápida mediante la terapia con antibióticos y podría salvar la vida de los bebés en riesgo. También, diferenciar la apnea central de la apnea obstructiva es útil para elegir la estrategia terapéutica adecuada.

La importancia del vínculo entre padres e hijos

Hasta la fecha, Pocas intervenciones tecnológicas superan los beneficios terapéuticos del vínculo afectivo entre los bebés y sus padres. Los investigadores de Maxima MC han demostrado previamente que el vínculo entre padres e hijos es eficaz en, para nombrar unos pocos, reducir el riesgo de infecciones adquiridas en el hospital, facilitar la lactancia materna y el aumento de peso. En las UCIN modernas, Se fomenta el vínculo entre padres e hijos mediante la práctica del cuidado canguro, una técnica en la que se sostiene al bebé pecho con pecho y piel con piel con uno de los padres durante un período de tiempo prolongado. "Si bien Kangaroo Care ha sido reconocido como una importante intervención terapéutica, "explica Joshi, "Hasta ahora no ha sido posible cuantificar y visualizar con precisión sus beneficios para los bebés prematuros". Joshi superó esta limitación al monitorear la frecuencia cardíaca de los bebés prematuros sometidos a Kangaroo Care en lugar de estar en una incubadora. Joshi:"Los bebés prematuros tienen una frecuencia cardíaca alta, que se intercala con severas desaceleraciones patológicas. Demostramos que, cuando los bebés reciben cuidado canguro, la gravedad de estas desaceleraciones se reduce en un tercio. Esto sucede porque los bebés están co-regulados por los cuerpos de sus padres ". Para Joshi, esta visualización en tiempo real de los beneficios de Kangaroo Care es 'muy poderosa' para motivar a los padres a practicarlo y a los médicos a facilitarlo.

Esta investigación muestra cómo las soluciones basadas en datos y los algoritmos basados ​​en el aprendizaje automático pueden optimizar la toma de decisiones clínicas y mejorar el flujo de trabajo en las UCIN. La solución de monitoreo sin contacto desarrollada por Joshi abre nuevas formas de monitoreo confiable que son cómodas para los bebés prematuros y una fuente de nueva información fisiológica. Finalmente, esta investigación proporciona evidencia cuantitativa y visualizable de los beneficios del vínculo entre padres e hijos.