UMOJA - Ultrasound for Midwives in rural areas

Prosjektnummer: 46060912
Ansvarlig person: Sturla Eik-Nes
Institusjon: NTNU, Fakultet for medisin og helsevitenskap, IKOM
Prosjektkategori: Flerårig prosjekt
Helsekategori: Reproductive Health and Childbirth
Forskningsaktivitet: 8. Health Services

2020 - sluttrapport

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. 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. Ultralydapparatet utvikles i et samarbeid mellom Nasjonalt senter for fostermedisin (NSFM), St. Olavs Hospital og NTNU ved Institutt for sirkulasjon- og bildediagnostikk i tett samarbeid med GE Vingmed AS. Et av de største problem for svangerskapsomsorg i LMIC er manglende kunnskap om fosteralder. Alder er nødvendig for de fleste prosedyrer som gjøres under svangerskapet. Sikker alder er det absolutte grunnlaget for å definere vekstavvik hos foster som er blant de største utfordringen i LMIC. Bruk av ultralyd på riktig vis 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 påvirke svangerskapsomsorgen. Diagnose av forliggende morkake er viktig. Ved målinger av mors blodstrøm til morkaken vil en rundt uke 24 med Doppler ultralyd kunne påvise kvinner med høy risiko for svangerskapsforgiftning som er blant de største problem for afrikanske kvinner. Det kunnskapsbaserte grunnlaget for å bruke ultralyd er etablert i høyinntektsland, og på sikt er det aktuelt å legge opp til randomiserte kontrollerte kliniske studier med ultralyd for å evaluere konsekvensene i lavinntektsland. I 2014 hadde Umoja-teamet en felttur til KwaZulu-Natal og de første erfaringene med prototyper ble gjort. 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-kandidatene publiseringsarbeidet. I august 2016 hadde deler av Umoja-teamet en felttur til KwaZulu-Natal for å validere algoritmene for automatisk deteksjon av definerte mål på foster. Yücel Karabiyik forsvarte sin PhD den 29. August 2017. Laila Kristoffersen, nyfødtsykepleier, gjennomførte en randomisert kontrollert undersøkelse på et av våre samarbeidssykehus, Queen Nandy Regional Hospital. vedrørende smertelindring for nyfødte utsatt for invasive prosedyrer. Hun forsvarte sin PhD 22. mars. 2019. Biveileder Eva Tegnander. Den neste PhD kandidat, Naiad Kahn, ble forsinket pga Covid-19 men vil om kort tid fullføre sin PhD, som dermed blir prosjektets 3. PhD, én PhD mer enn opprinnelig planlagt ved starten i 2013. Det kliniske arbeidet med vår utvikling av effektiv bruk av ultralyd på de forskjellige nivåer i helsesystemet har pågått siden 2017. Arbeidet ble lagt fram på halv dags møte i National Dep. of Health, Pretoria 13. feb. 2019 og fulgt opp med heldags møte i Provincial Dep. of Health, Pietermaritzburg 9. des. 2019. Ønsket fra helsemyndighetene i KwaZulu-Natal er at vi arbeider for oppretting av undervisning og et forskningssenter for ultralyd på General Justice Gizenga Mpanza Regional Hospital, tidligere Stanger Central Hospital, ble fremmet. Det var et gjenombrudd for oss og en stor oppgave i 2020 og fremover. Se videre kommentarer nedenfor. Det kliniske arbeidet med å utvikle effektiv bruk av ultralyd på de forskjellige nivåer i helsesystemet har pågått helt siden starten av prosjektet. Dels har vi utviklet modeller for bruk av ultralyd på perifere jordmorstyrte fødeenheter uten legetilsyn CHC, Community Health Centers. Dels har vi arbeidet med bruk at ultralyd på det laveste nivået, PCH, Public Health Clinics. PCH kommuniserer oppover til CHC eller til laveste nivå på sykehus. Arbeidet i 2018 impliserte følgelig også den kliniske kartlegging av problemfelt som den generelle betydelige usikkerhet i gestasjonsalder, betydningen av HIV-infisert mor og konsekvenser for deteksjon av fostervekst, registrering av gestasjonsalder ved dødfødsel med tanke på fremtidig organisering av optimalt tidspunkt for ultralyd i siste tredjedel av svangerskapet. Prosjektet har fått oppmerksomhet sentralt og prosjektleder Eik-Nes og klinisk medarbeider, E Tegnander, ble invitert til et 3 timers møte i National Department of Health, Pretoria den 14. Februar 2019. Vi presentert da en komplette gjennomgang av vårt arbeide. Dette førte til oppfølgingsmøte ved Provincial Department of Health i Pietermaritzburg, KZN, desember 2019. Helsemyndighetene viste stor interesse for å initiere et forskningssenter på General Justice Gizenga Mpanza Regional Hospital, noen kilometer nord for Durban. Dette arbeidet fortsattei februar/mars 2020 inntil Covid-19 satte en stopper for oppholdet vårt den 9. mars 2020. Gjennom 2020 har vi hatt tett digital kontakt. Pga Covid-19 ble prosjektet forlenget ut året 2021. I påvente av en normalisering av Covid-19 situasjonen har vi kommunisert med helsemyndighetene om i KwaZulu-Natal, hovedsete i Pietermaritzburg om å etablere et hovedsete for å integrere ultralyd i Sør-Afrika systematisk. De første arbeidene vil dreie seg om å utvikle vekstkurver for Sør-Afrikanske foster og algoritmer for å detektere vekstavvik, teste ut konsekvensen av å innføre en systematisk datering av svangerskapet - termin. Dette arbeidet har alt lagt grunnlag for et innvilget fremtidige forskningsprosjekt i regi av Norhed II utlysing våren 2020.

2019

Umoja - Utvikling av robust ultralydutstyr og undervisningsprogram for jordmødre i svangerskapsomsorgen i lavinntektslandUtvikling av enkelt, robust ultralydapparatet for jordmødre på helseklinikker i lavinntektsland. Vurdering av helsevesenets organisering i Sør-Afrika og praktisk bruk av ultralyd på jordmorstyrte fødeinstitusjoner og kommunikasjon til høyere nivå. Fra 2019 direkte kommunikasjon med helsemyndigheter nasjonalt: Pretoria, og provins: KwaZulu-Natal.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. 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. Ultralydapparatet utvikles i et samarbeid mellom Nasjonalt senter for fostermedisin (NSFM), St. Olavs Hospital og NTNU ved Institutt for sirkulasjon- og bildediagnostikk i tett samarbeid med GE Vingmed AS. Et av de største problem for svangerskapsomsorg i LMIC er manglende kunnskap om fosteralder. Alder er nødvendig for de fleste prosedyrer som gjøres under svangerskapet. Sikker alder er det absolutte grunnlaget for å definere vekstavvik hos foster som er blant de største utfordringen i LMIC. Bruk av ultralyd på riktig vis 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 påvirke svangerskapsomsorgen. Diagnose av forliggende morkake er viktig. Ved målinger av mors blodstrøm til morkaken vil en rundt uke 24 med Doppler ultralyd kunne påvise kvinner med høy risiko for svangerskapsforgiftning som er blant de største problem for afrikanske kvinner. Det kunnskapsbaserte grunnlaget for å bruke ultralyd er etablert i høyinntektsland, og på sikt er det aktuelt å legge opp til randomiserte kontrollerte kliniske studier med ultralyd for å evaluere konsekvensene i lavinntektsland. I 2014 hadde Umoja-teamet en felttur til KwaZulu-Natal og de første erfaringene med prototyper ble gjort. 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-kandidatene publiseringsarbeidet. I august 2016 hadde deler av Umoja-teamet en felttur til KwaZulu-Natal for å validere algoritmene for automatisk deteksjon av definerte mål på foster. Yücel Karabiyik forsvarte sin PhD den 29. August 2017. Laila Kristoffersen, nyfødtsykepleier, gjennomførte en randomisert kontrollert undersøkelse vedr. smertelindring for nyfødte utsatt for invasive prosedyrer. Biveileder Eva Tegnander. Hun forsvarte sin PhD 22. mars. 2019. Den neste PhD kandidat, Naiad Kahn, leverer inn sin PhD våren 2020. Det kliniske arbeidet med vår utvikling av effektiv bruk av ultralyd på de forskjellige nivåer i helsesystemet har pågått siden 2017. Arbeidet ble lagt fram på halv dags møte i National Dep. of Health, Pretoria 13. feb. 2019 og fulgt opp med heldags møte i Provincial Dep. of Health, Pietermaritzburg 9. des. 2019. Ønsket at vi oppretter undervisning og forskningssenter for ultralyd på Stanger Central Hospital, ble fremmet. Et gjenombrudd for oss og en stor oppgave i 2020 og fremover.

Betydning for pasient og tjeneste

Bruk av ultralyd vil bedre svangerskapsomsorg. Noe av det viktigste i LMIC er å datere fosteret, alder og termin. Menstruasjon er nesten alltid upålitelig. Dessuten vil en oppnå diagnostikk av tvillinger tidlig nok til å påvirke 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 kliniske studier for å evaluere konsekvensene av å introdusere ultralyd i perifere områder i lavinntektsland. Måler er primært å påvirke død i mors liv og i nyfødtperioden ved å kunne definere vekstavvik hos foster under svangerskapet. Dette krever sikker datering av svangerskapet.

2018

Umoja - Utvikling av robust ultralydutstyr og undervisningsprogram for jordmødre i svangerskapsomsorgen i lavinntektslandUtvikling av enkelt, robust ultralydapparatet for jordmødre på helseklinikker i lavinntektsland. Tilpasse program for bruk av ultralyd i svangerskapsomsorg. Siste år vurdering av helsevesenets organisering i Sør-Afrika med tanke på praktisk tilrettelegging av ultralyd på jordmorstyrte fødeinstitusjoner og kommunikasjon til høyere nivå.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 komplisert, sensitivt, mindre og større feil fører til full stopp i bruk. Vi har utviklet et helt nytt konsept av ultralydutstyr tilpasset bruk i lav- og mellominntektsland som bygger på utviklingen en har innen smart-telefonteknologi med lett tilpassing for brukere i lavinntektsland som er kjent med den nye telefonteknologien. Apparatet automatisering av funksjoner som har krevd omfattende bruk av knapper, 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. Bruk av apparatet vil føre til øket oppdagelse av foster med underernæring, som forårsaker død både under svangerskap og i nyfødtperiode. Tvillinger vil oppdages tidlig nok til å påvirke forløpet. Tidlig diagnose av forliggende morkake er også vesentlig. 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. Prosjektperiode 2012-2018: 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 2015 impliserte to PhD prosjekt som hadde til mål 1) å automatisere ultralydmålinger på foster og 2) tilpasse algoritmene for Dopplermålinger. Betydelig arbeid ble gjort på post doc. og PhD nivå for å forenkle bruk av Doppler ultralyd generelt på denne type ultralydapparat. I 2016 fortsatte PhD-kandidatene publiseringsarbeidet. I august 2016 hadde deler av Umoja-teamet en felttur til KwaZulu-Natal for å validere algoritmene for automatisk deteksjon av standardiserte mål på foster. Yücel Karabiyik forsvarte sin PhD den 29. August 2017 med tanke på tilpassing av Doppler i enkelt ultralydapparatet. PhD kandidaten Naiad Kahn hadde behov for sosial permisjon våren 2018, men har deretter arbeidet med fullføring og antatt innlevering av PhD medio 2019. Det kliniske arbeidet med å utvikle effektiv bruk av ultralyd på de forskjellige nivåer i helsesystemet har pågått gjennom hele året 2017 og fortsatt i året 2018. Dels har vi utviklet modeller for bruk av ultralyd på perifere jordmorstyrte fødeenheter uten legetilsyn CHC, Community Health Centers. Dels har vi arbeidet med bruk at ultralyd på det laveste nivået, PCH, Public Health Clinics. PCH kommuniserer oppover til CHC eller til laveste nivå på sykehus. Arbeidet i 2018 impliserte følgelig også den kliniske kartlegging av problemfelt som den generelle betydelige usikkerhet i gestasjonsalder, betydningen av HIV-infisert mor og konsekvenser for deteksjon av fostervekst, registrering av gestasjonsalder ved dødfødsel med tanke på fremtidig organisering av optimalt tidspunkt for ultralyd i siste tredjedel av svangerskapet. Prosjektet har fått oppmerksomhet sentralt og prosjektleder SEN og klinisk medarbeider, ET, er invitert til halvdags presentasjon i National Department of Health, Pretoria den 14. Februar 2019.

Betydning for pasient og tjeneste

Bruk av apparatet vil bedre svangerskapsomsorg 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 påvirke 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. Det kliniske arbeidet med å utvikle effektiv bruk av ultralyd på de forskjellige nivåer i helsesystemet har pågått gjennom hele året 2017 og fortsatte i året 2018. Dels har vi utviklet modeller for bruk av ultralyd på perifere jordmorstyrte fødeenheter uten legetilsyn CHC, Community Health Centers. Dels har vi arbeidet med bruk at ultralyd på det laveste nivået, PCH, Public Health Clinics. PCH kommuniserer oppover til CHC eller til laveste nivå på sykehus. Arbeidet i 2018 impliserte følgelig også den kliniske kartlegging av problemfelt som den generelle betydelige usikkerhet i gestasjonsalder, betydningen av HIV-infisert mor og konsekvenser for deteksjon av fostervekst, registrering av gestasjonsalder ved dødfødsel med tanke på fremtidig organisering av optimalt tidspunkt for ultralyd i siste tredjedel av svangerskapet. Etter invitasjon skal prosjektet presenteres i National Department of Health, Pretoria den 14. februar 2019.

2017

UMOJA - Ultrasound for midwives in rural areasUtvikling av robust ultralydutstyr og undervisningsprogram for jordmødre i svangerskapsomsorg i lavinntektsland Prosjektet tar sikte på å utvikle et robust, enkelt ultralydapparatet som gjør det mulig for jordmødre på forskjellig nivå i lavinntektsland å lære å fremstille teknisk og klinisk brukbare ultralydbilder etter én dags opplæring.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. 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 påvirke 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 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-kandidatene publiseringsarbeidet. I august 2016 hadde deler av Umoja-teamet en felttur til KwaZulu-Natal for å validere algoritmene for automatisk deteksjon av definerte mål på foster. Yücel Karabiyik forsvarte sin PhD den 29. August 2017. Den neste PhD kandidaten Naiad Kahn er venta å levere inn sin PhD medio 2018. Det kliniske arbeidet med å utvikle effektive bruk av ultralyd på de forskjellige nivåer i helsesystemet har pågått gjennom hele året 2017 og blir fortsatt i året 2018.

Betydning for pasient og tjeneste

2016

Umoja - Utvikling av robust ultralydutstyr og undervisningsprogram for jordmødre i svangerskapsomsorgen i lavinntektslandForskningsprosjektet tar sikte på å utvikle et robust, enkelt ultralydapparatet som gjør det mulig for jordmødre på lokale helseklinikker i lavinntektsland å lære å fremstille teknisk brukbare ultralydbilder etter én dags opplæring. Det utvikles også undervisningsprogram for å fastsette fosteralder og termin, lokalisere flerlinger og morkake.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.

2015

Umoja - Utvikling av robust ultralydutstyr og undervisningsprogram for jordmødre i svangerskapsomsorgen i lavinntektslandForskningsprosjektet tar sikte på å utvikle et robust, enkelt ultralydapparatet som gjør det mulig for jordmødre på lokale helseklinikker i lavinntektsland å lære å fremstille teknisk brukbare ultralydbilder etter én dags opplæring. Det utvikles også undrvisningsprogram for å fastsette fosteralde og termin, lokalisere flerlinger og morkake.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.

2014

Umoja - Utvikling av robust ultralydustyr tilpasset bruk for jordmødre i avsidesliggende, lavteknologiske strøkMålet med et enkelt ultralydapparat med Doppler til bruk for jordmødre i avsidesliggende strøk er å kunne fastsette fosteralder og termin. Forliggende morkake diagnostiseres. En oppnår diagnostikk av tvillinger tidlig. Dette vil bedre svangerskapsomsorgenen og føre til at man lettere oppdager foster med underernæring, som ofte forårsaker død.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.

Vitenskapelige artikler

Karabiyik Y, Ekroll IK, Eik-Nes Sh, Avdal J, Lovstakken L

Adaptive Spectral Estimation Methods in Color Flow Imaging.

IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control 2016 Nov;63(11):1839-1851.

PMID: 27824564

Kathpalia A, Karabiyik Y, Eik-Nes Sh, Tegnander E, Ekroll IK, Kiss G, Torp H

Adaptive Spectral Envelope Estimation for Doppler Ultrasound.

IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control 2016 Nov;63(11):1825-1838.

PMID: 27824563

Karabiyik Y, Avdal J, Ekroll IK, Florentini S, Torp, H, Lovstakken L.

Data-Adaptive 2-D Tracking Doppler for High-Resolution Spectral Estimation

IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control 10.1109/TUFFC.2019.2937281. Epub 2019 Aug 23.

Khan, Naiad Hossain; Tegnander, Eva; Dreier, Johan Morten; Eik-Nes, Sturla; Torp, Hans; Kiss, Gabriel.

Automatic Detection and Measurement of Fetal Biparietal Diameter and Femur Length — Feasibility on a Portable Ultrasound Device. Open Journal of Obstetrics and Gynecology 2017 ;Volum 7.(3) s. 334-350

2017

Khan, Naiad Hossain; Tegnander, Eva; Storve, Sigurd; Dreier, Johan Morten; Eik-Nes, Sturla; Torp, Hans; Kiss, Gabriel.

Automatic Measurement of Fetal Abdominal Biometric Parameters —Feasibility on a Portable Ultrasound Device. Open Journal of Obstetrics and Gynecology 2017 ;Volum 7.(8) s. 922-936

2017

Karabiyik, Yücel, Jørgen Avdal, Ingvild Kinn Ekroll, Hans Torp, and Lasse Løvstakken.

Data adaptive 2-D tracking Doppler

In Ultrasonics Symposium (IUS), 2016 IEEE International, pp. 1-4. IEEE, 2016, ISSN 1948-5727, DOI 10.1109/ULTSYM.2016.7728713

Khan, Naiad Hossain, Eva Tegnander, Johan Morten Dreier, Sturla Eik-Nes, Hans Torp, and Gabriel Kiss

Automatic measurement of the fetal abdominal section on a portable ultrasound machine for use in LMIC

In Ultrasonics Symposium (IUS), 2016 IEEE International, pp. 1-4. IEEE, 2016, ISSN 1948-5727, DOI 10.1109/ULTSYM.2016.7728557

Ekroll IK, Avdal J, Swillens AE, Torp H, Løvstakken L

Multi-angle imaging for robust vector Doppler and coherent compounding.