Chaque année, près de 15 millions de bébés naissent trop tôt et doivent être soignés dans des unités de soins intensifs néonatals (USIN). Les USIN modernes ont fait un grand pas en avant en termes de technologies mises en œuvre. Encore, il reste encore beaucoup à faire en matière de sécurité, fiabilité, et le confort des systèmes de surveillance. Rohan Joshi, doctorat candidat à l'Université de technologie d'Eindhoven, développé en étroite coopération avec les algorithmes Máxima MC pour mieux hiérarchiser le grand nombre d'alarmes dans les USIN. Aussi, il a conçu des algorithmes qui peuvent suivre les avantages du contact peau-peau entre les bébés prématurés et leurs parents. Dernièrement, il a mis en place un capteur sans contact qui peut surveiller la respiration et le mouvement des bébés prématurés et prédire le risque d'infections graves. Joshi défend son doctorat. thèse le 30 août.

Les bébés prématurés sont des patients spéciaux ayant des besoins uniques. Certains bébés peuvent naître après seulement six mois de grossesse, pèsent aussi peu que 500 grammes et ont des organes gravement sous-développés. Ces bébés passent plusieurs semaines voire plusieurs mois dans des unités de soins intensifs néonatals (USIN), en incubateur dans un environnement thermo-régulé. Au sein des incubateurs, les ventilateurs soutiennent les poumons immatures, tandis que le rythme respiratoire, avec d'autres signes vitaux, est surveillé en permanence afin que les cliniciens puissent être rapidement alertés en cas d'urgence.

L'effet loup qui pleure

Les USIN modernes peuvent générer plusieurs centaines d'alarmes par jour. La grande majorité de ces alarmes ne nécessitent aucune action clinique, résultant en ce que l'on appelle le phénomène de "fatigue d'alarme". Fatigue d'alarme, un peu comme l'effet loup qui pleure, peut réduire la réactivité des cliniciens aux alarmes potentiellement importantes et compromettre la sécurité des bébés.

Rohan Joshi, sous la direction du prof. Loe Feijs et le prof. Sabine Van Huffel, développé plusieurs stratégies pour réduire le grand nombre d'alarmes générées dans les unités de soins intensifs néonatals et rendre les alarmes restantes exploitables cliniquement. En étroite collaboration avec ses co-promoteurs dr. Peter Andriessen et dr.ir. Carola van Pul de Máxima MC à Veldhoven, Joshi a analysé les signaux de surveillance des patients et identifié via des algorithmes d'apprentissage automatique des approches pour éliminer les alarmes moins graves liées à une fréquence cardiaque basse et à une faible saturation en oxygène d'une part, tout en créant des avertissements plus précoces pour les alarmes critiques, de l'autre. Ce sujet est très important car Máxima MC promeut les soins centrés sur la famille, où un environnement calme est nécessaire pour des soins optimaux pour les nouveau-nés gravement malades. En diminuant, les deux, le nombre total d'alarmes et le déclenchement d'un grand nombre d'alarmes critiques

Surveillance confortable et sans contact

La surveillance des signes vitaux dans les unités de soins intensifs néonatals n'est pas toujours confortable pour les bébés. Par exemple, la surveillance de la fréquence respiratoire nécessite la fixation d'électrodes adhésives sur leur peau délicate. Pour améliorer le confort des bébés, Joshi a conçu une alternative, système de surveillance sans contact, basé sur un capteur de pression en forme de film qui peut être intégré dans le matelas de l'incubateur. Pour tester le capteur, Joshi a mis en place une étude clinique chez Maxima MC, sous la direction du Dr. Andriessen et Dr. van Pul. L'étude a montré que le capteur est aussi fiable que les électrodes standard pour surveiller le rythme respiratoire des bébés prématurés. Aussi, contrairement aux électrodes standards, ce capteur pourrait être utilisé pour surveiller l'absence de mouvement pathologique, qui peut agir comme un signe avant-coureur d'infections potentiellement mortelles (septicémie) ou pour détecter le type d'apnée fréquemment observé chez les prématurés. Une telle détection précoce de la septicémie est essentielle pour une intervention rapide via une antibiothérapie et elle pourrait sauver la vie des bébés à risque. Aussi, discriminer apnée centrale et apnée obstructive est utile pour choisir la bonne stratégie thérapeutique.

L'importance du lien parent-bébé

À ce jour, peu d'interventions technologiques dépassent les avantages thérapeutiques du lien entre les bébés et leurs parents. Les chercheurs de Maxima MC ont déjà montré que la liaison parent-bébé est efficace dans, pour n'en nommer que quelques-uns, réduire le risque d'infection nosocomiale, faciliter l'allaitement et la prise de poids. Dans les USIN modernes, le lien parent-bébé est encouragé via la pratique de Kangaroo Care, une technique dans laquelle le bébé est tenu torse contre torse et peau contre peau avec un parent pendant une période prolongée. « Alors que Kangaroo Care a été reconnu comme une intervention thérapeutique importante, " explique Joshi, "Jusqu'à présent, il n'a pas été possible de quantifier et de visualiser précisément ses avantages pour les bébés prématurés." Joshi a surmonté cette limitation en surveillant la fréquence cardiaque des bébés prématurés soumis à Kangaroo Care au lieu d'être dans un incubateur. Joshi :« Les bébés prématurés ont une fréquence cardiaque élevée, qui est entrecoupée de décélérations pathologiques sévères. Nous avons démontré que, quand les bébés reçoivent Kangaroo Care, la sévérité de ces décélérations est réduite d'un tiers. Cela se produit parce que les bébés sont co-régulés par le corps de leurs parents." Pour Joshi, cette visualisation en temps réel des avantages de Kangaroo Care est « très puissante » pour motiver les parents à le pratiquer et les cliniciens à le faciliter.

Cette recherche montre comment les solutions basées sur les données et les algorithmes basés sur l'apprentissage automatique peuvent optimiser la prise de décision clinique et améliorer le flux de travail dans les unités de soins intensifs néonatals. La solution de monitorage sans contact développée par Joshi ouvre de nouvelles voies pour un monitorage fiable, à la fois confortable pour les prématurés et source de nouvelles informations physiologiques. Dernièrement, cette recherche fournit des preuves quantitatives et visualisables des avantages du lien parent-bébé.