UMOJA - Ultrasound for Midwives in rural areas

Gjennom et samarbeide med Sør-Afrika siden 2002, har vi erfart hvor dårlig medisinsk-teknisk utstyr laget for høyinntektsland fungerer i lavinntektsland. Utstyret er for sensitivt, mindre og større feil fører til full stopp i bruk. Utstyret er også for komplisert til å brukes for et personale som under sin utdanning ikke har teknisk bakgrunn og heller ikke kultur for å omgås elektronikk med mange innstillingsmuligheter. Basert på erfaringene fra prototypene har vi utviklet et helt nytt konsept av ultralydutstyr tilpasset bruk i lav- og mellominntektsland. Teknisk impliserer det nye konseptet bruk at nettbrett med berøringssensitiv skjerm for presentasjon av bilde og maksimal utnyttelse av prosessorkapasiteten i nettbrettet for effektivt, intuitivt brukergrensesnitt. Teknologien bygger på den utvikling en har innen smart-telefonteknologi og muliggjør derfor lett tilpassing for brukere i lavinntektsland som er kjent med den nye telefonteknologien. Apparatet utnytter alle muligheter for automatisering av funksjoner som tradisjonelt har krevd omfattende bruk av knapper, menyer og sub-menyer. Apparatet har bildekvalitet for standard undersøkelse av mor og foster under svangerskapet, inkludert Doppler ultralyd for undersøkelse av blodstrøm hos mor og foster. Ultralydapparatet utvikles i et samarbeid mellom Nasjonalt senter for fostermedisin (NSFM), St. Olavs Hospital og NTNU ved Institutt for sirkulasjon- og bildediagnostikk og MI-Lab i tett samarbeid med det internasjonalt ledende ultralydfirmaet GE Vingmed AS. Undervisnings- og støttefunksjoner under jordmors arbeid er tatt vare på ved at apparatet har kraftig datakapasitet for å kunne veksle mellom å fungere som ultralydapparat og som datamaskin. Apparatet har undervisningsmateriale til akutt hjelp ved en omfattende bildedatabase til bruk under pågående skanning, til selvstudium, lagre prosedyrer og andre teoretiske hjelpemidler en jordmor trenger i sitt arbeide. Dette er et helt nytt konsept. Bruk av apparatet vil bedre svangerskapsomsorgen og føre til øket oppdagelse av foster med underernæring, som forårsaker død både under svangerskap og i nyfødtperioden. Dessuten vil en oppnå diagnostikk av tvillinger tidlig nok til å bedre svangerskapsomsorgen. Tidlig diagnose av forliggende morkake er også vesentlig. På mors side vil en rundt uke 24 med Doppler ultralyd kunne påvise kvinner med høy risiko for alvorlig form for pre-eklampsi (”svangerskapsforgiftning”). Det kunnskapsbaserte grunnlaget for å bruke ultralyd er etablert i høyinntektsland, og det legges opp til randomiserte kontrollerte kliniske studier med det nye utstyret for å evaluere konsekvensene av å introdusere ultralyd i perifere områder i lavinntektsland. I 2014 hadde Umoja-teamet en felttur til KwaZulu-Natal (KZN) og de første erfaringene med prototyper ble gjort og la grunnlaget for videre arbeid. Forskningen i 2015 impliserte to PhD prosjekt som hadde til mål å automatisere ultralydmålinger på foster og forenkle algoritmene for Dopplermålinger. Betydelig arbeid er gjort på post doc. og PhD nivå for å forenkle bruk av Doppler ultralyd generelt. I 2016 forstatte PhD-kandidane publiseringsarbeidet. I august hadde deler av Umoja-teamet en felttur til KZN for å validere algoritmene for automatisk deteksjon av definerte mål på foster. Det lokale arbeidet i KZN med undervisning av jormødre med tanke på fremtidige kliniske studier fortsatte i samarbeid med to kliniske kollegaer i KZN. Dette arbeidet fortsetter i 2017.

Gjennom et samarbeide med Sør-Afrika siden 2002, har vi erfart hvor dårlig medisinsk-teknisk utstyr laget for høyinntektsland fungerer i lavinntektsland. Utstyret er for sensitivt, mindre og større feil fører til full stopp i bruk. Utstyret er også for komplisert til å brukes for et personale som under sin utdanning ikke har teknisk bakgrunn og heller ikke kultur for å omgås elektronikk med mange innstillingsmuligheter. Basert på erfaringene fra prototypene har vi utviklet et helt nytt konsept av ultralydutstyr tilpasset bruk i lav- og mellominntektsland. Teknisk impliserer det nye konseptet bruk at nettbrett med berøringssensitiv skjerm for presentasjon av bilde og maksimal utnyttelse av prosessorkapasiteten i nettbrettet for effektivt, intuitivt brukergrensesnitt. Teknologien bygger på den utvikling en har innen smart-telefonteknologi og muliggjør derfor lett tilpassing for brukere i lavinntektsland som er kjent med den nye telefonteknologien. Apparatet utnytter alle muligheter for automatisering av funksjoner som tradisjonelt har krevd omfattende bruk av knapper, menyer og sub-menyer. Apparatet har bildekvalitet for standard undersøkelse av mor og foster under svangerskapet, inkludert Doppler ultralyd for undersøkelse av blodstrøm hos mor og foster. Ultralydapparatet utvikles i et samarbeid mellom Nasjonalt senter for fostermedisin (NSFM), St. Olavs Hospital og NTNU ved Institutt for sirkulasjon- og bildediagnostikk og MI-Lab i tett samarbeid med det internasjonalt ledende ultralydfirmaet GE Vingmed AS. Undervisnings- og støttefunksjoner under jordmors arbeid er tatt vare på ved at apparatet har kraftig datakapasitet for å kunne veksle mellom å fungere som ultralydapparat og som datamaskin. Apparatet har undervisningsmateriale til akutt hjelp ved en omfattende bildedatabase til bruk under pågående skanning, til selvstudium, lagre prosedyrer og andre teoretiske hjelpemidler en jordmor trenger i sitt arbeide. Dette er et helt nytt konsept. Bruk av apparatet vil bedre svangerskapsomsorgen og føre til øket oppdagelse av foster med underernæring, som forårsaker død både under svangerskap og i nyfødtperioden. Dessuten vil en oppnå diagnostikk av tvillinger tidlig nok til å bedre svangerskapsomsorgen. Tidlig diagnose av forliggende morkake er også vesentlig. På mors side vil en rundt uke 24 med Doppler ultralyd kunne påvise kvinner med høy risiko for alvorlig form for pre-eklampsi (”svangerskapsforgiftning”). Det kunnskapsbaserte grunnlaget for å bruke ultralyd er etablert i høyinntektsland, og randomiserte kontrollerte kliniske studier med utstyret for å evaluere konsekvensene av å introdusere ultralyd i perifere områder er planlagt. I 2014 hadde Umoja-teamet en felttur til KwaZulu-Natal og de første erfaringene med prototyper ble gjort og la grunnlaget for videre arbeid. Forskningen i rapportperiode 2015 har implisert et PhD prosjekt som har til mål å automatisere metoder for å gjøre målinger på foster. Betydelig arbeid er gjort på post doc. og PhD nivå for å forenkle bruk av Doppler ultralyd generelt og i svangerskapsomsorg spesielt og dermed tilpasse bruk av denne relativt kompliserte teknikk i lavinntektsland. Dessuten har en arbeidet med å forenkle de nødvendige algoritmene for Doppleranalyse til å kunne appliseres på nettbrett med god nok kvalitet. For å lette undervisningen i lavinntektsland arbeides det også med 3-dimensjonal fremstilling av foster til simulering av bruk av apparatet innen svangerskapsomsorg.

Selv om man gjennom tusenårsmål 4 og 5 har hatt fokus rettet mot mødre- og barnehelse, har man ikke nådd målene. De nye bærekraftsmålene i Visjon 2030 tydeliggjør at vi skal fortsette kampen med å redusere mødre-, foster- og barnedødelighet. Ved å gjøre ultralyd tilgjengelig for jordmødrene på avsidesliggende helseklinikker, vil man styrke svangerskapsomsorgen og redusere risikoen for død. Dette krever spesielt utviklet utstyr og ny, tilpasset undervisning. Gjennom et samarbeid med Sør-Afrika siden 2002, har vi erfart hvor dårlig medisinsk-teknisk utstyr laget for høyinntektsland fungerer i lavinntektsland. Utstyret er for sensitivt, mindre og større feil fører til full stopp i bruken. Utstyret er også for komplisert til å brukes av et personale som under sin utdanning ikke har teknisk bakgrunn og heller ikke kultur for å omgås avansert elektronikk. Vi innså at vi måtte tenke nytt for å kunne utdanne nok jordmødre i lavinntektsland til å oppnå full utnyttelse av den informasjonen som ultralyd gir i svangerskapsomsorgen. Dette krevde innovasjon av teknisk utstyr. I samarbeid med et ultralydfirma utgått fra NTNU, Aurotech AS, utviklet vi i 2008 en prototype. Ultralydapparatet «Umoja» var kompakt, robust, tålte spenningsvariasjoner fra 80 til 400 volt, aksepterte å bli kjørt på gamle dieselgeneratorer som finnes overalt i Afrika og det kunne tilpasses 12 og 24 volts bil- og lastebilbatteri. Det var også et mål å kunne produsere utstyret billig nok uten tap av bildekvalitet. Prototypen ble testet i tiden 2008 - 2010 og dannet grunnlaget for å arbeide videre med innovasjon av ultralydutstyr. Basert på erfaringene fra prototypene har vi utviklet et helt nytt konsept av ultralydutstyr tilpasset bruk i lav- og mellominntektsland. Ultralydapparatet utvikles i et samarbeid mellom Nasjonalt senter for fostermedisin (NSFM), St. Olavs Hospital og NTNU ved Institutt for sirkulasjon- og bildediagnostikk og MI-Lab i tett samarbeid med ultralydfirmaet GE Vingmed AS. NSFM ved St. Olavs Hospital/NTNU har siden 1997 hatt funksjon som utdanningssenter for Verdens Helseorganisasjon (WHO) innen ultralyddiagnostikk. Teknisk impliserer det nye konseptet bruk av nettbrett med berøringssensitiv skjerm for presentasjon av bilde og maksimal utnyttelse av prosessorkapasiteten for effektivt, intuitivt brukergrensesnitt. Teknologien bygger på den utviklingen som foregår innen smart-telefonteknologi og muliggjør derfor lett tilpassing for brukere i lavinntektsland. Apparatet utnytter alle muligheter for automatisering av funksjoner som tradisjonelt har krevd omfattende bruk av knapper, menyer og sub-menyer. Apparatet har bildekvalitet for standard undersøkelse av mor og foster under svangerskapet, inkludert Doppler ultralyd for undersøkelse av blodstrøm hos mor og foster. Undervisnings- og støttefunksjoner under jordmors arbeid er tatt vare på ved at apparatet har kraftig datakapasitet for å kunne veksle mellom å fungere som ultralydapparat og som datamaskin. Apparatet har undervisningsmateriale til akutt hjelp ved en omfattende bildedatabase til bruk under pågående skanning, til selvstudium, og for lagring av prosedyrer og andre teoretiske hjelpemidler en jordmor trenger i arbeidet. Dette er et helt nytt konsept som ikke har vært tilgjengelig før. Det skal være mulig for jordmødre på lokale helseklinikker i lavinntektsland å lære å bruke et robust og enkelt ultralydapparat og kunne fremstille teknisk brukbare ultralydbilder etter én dags opplæring.