Zeer vroeggeboren baby’s kunnen het beste worden opgevangen in een omgeving met vruchtwater, waarbij ze voeding en zuurstof krijgen via de navelstreng, denken artsen. Promotieonderzoek van de TU Eindhoven brengt een couveuse waarin dat kan weer een stap dichterbij.

Het verzorgen van baby’s die te vroeg zijn geboren, gebeurt in een couveuse. Hierin worden de temperatuur en luchtvochtigheid nauwkeurig op peil gehouden, en dat is voor veel jonge kinderen precies wat ze nodig hebben.

Bij baby’s die extreem vroeg ter wereld komen – al na 24 tot 28 weken zwangerschap in plaats van na de gebruikelijke 40 weken – zijn er echter extra uitdagingen. Zo zijn de longen meestal nog niet voldoende gerijpt en kan ook het toedienen van voeding problemen opleveren.

Ondergedompeld

Daarom werken onderzoekers van de  TU Eindhoven en het Máxima Medisch Centrum in Eindhoven aan een nieuw soort couveuse. Hierin blijft de baby na de geboorte ondergedompeld in een omgeving gevuld met vruchtwater, waardoor de longen nog niet in actie hoeven te komen en rustig verder kunnen rijpen. Zuurstof, voeding en eventuele medicatie bereiken het kindje via de navelstreng, net als in de baarmoeder het geval was. Hiervoor wordt deze navelstreng aangesloten aan een kunstmatige placenta. Zo hoeft de kwetsbare huid van het kind niet te worden aangeprikt.

Manikins

Maar hoe test je een dergelijk apparaat, voor het daadwerkelijk in gebruik kan worden genomen? Met een combinatie van fysieke en digitale simulaties, schreef Juliette van Haren, onderzoeker bij de faculteit Biomedical Engineering van de TU Eindhoven, in het proefschrift waarop ze vorige week promoveerde.  De TU/e schreef er een nieuwsbericht over op de website.  Haar eigen onderzoek betrof het ontwikkelen van de fysieke simulatieomgeving voor dit soort experimenten.

‘Samen met studenten heb ik manikins gemaakt – dat zijn poppen die de fysieke bouw en lichaamsfucties van baby’s simuleren, maar ook medische hulpmiddelen en miniatuur prototypes van de couveuse’, vertelt Van Haren. ‘Die manikins bevatten anatomische structuren, sensoren en motortjes die maken dat ze realistisch op verandering in de omgeving reageren, gebaseerd op klinische gegevens.’

Intussen ontwikkelde een andere promovendus van dezelfde afdeling, Bettine van Willigen, wiskundige modellen. Zij bouwde een soort digital twins van het bloedsomloopsysteem van een foetus, inclusief hart, bloedvaten en ander relevante structuren, waarop zij in oktober 2024 promoveerde.

Door die digitale en fysieke modellen aan elkaar te koppelen, ontstaat een bruikbaar simulatiemodel. 

Tekentafel

De technologie van de ‘vruchtwatercouveuse’ bevindt zich nog in de tekentafel-fase, de implementatie laat waarschijnlijk nog jaren op zich wachten. Juist daarom was dit precies het juiste moment voor dit onderzoek, zegt Van Haren. ‘Door het werken met deze tastbare prototypes hebben we de eisen kunnen verzamelen waaraan de technologie moet voldoen om aan behoeften van verschillende gebruikers tegemoet te komen. Dat zijn artsen, maar nadrukkelijk ook de ouders.’

Een vruchtwatercouveuse vormt meer dan een gewone couveuse een barrière tussen ouder en kind. Zo kunnen de ouders hun baby niet aanraken. Omdat de ouder-kindhechting wel heel belangrijk is, wordt nagedacht over alternatieven, zoals een ‘baarmoedertelefoon’ waarmee geluiden kunnen worden uitgewisseld, of een manier om de couveuse vlak boven de buik van de moeder te kunnen plaatsen.

 

Openingsbeeld: Bart van Overbeeke