Schwangerschafts­überwachung per Ultraschall-Patch

US-amerikanische Ingenieur:innen haben ein Ultraschall-Patch für die Anwendung auf der Haut entwickelt, das anatomische Strukturen des Fetus erfasst und den Blutfluss in der Nabelschnur kontinuierlich misst. Bei einer ersten klinischen Erprobung wurde mithilfe des Systems eine Präeklampsie erkannt, die einen Kaiserschnitt erforderlich machte. Die Technologie sowie die Ergebnisse der Studie wurden in Nature Biotechnology veröffentlicht.

Die Miniaturisierung von Ultraschallgeräten hat in den vergangenen Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Aus einst raumfüllenden Systemen sind kompakte Geräte entstanden, die in die Kitteltasche passen und Untersuchungen in Verbindung mit einem Smartphone ermöglichen.

Wie ein Pflaster auf der Haut

Einen weiteren Entwicklungsschritt stellen sogenannte Ultraschall-Patches dar. Diese werden wie ein Pflaster auf der Haut befestigt und können kontinuierliche Messungen durchführen, etwa zur Überwachung des Blutflusses in oberflächennahen Gefäßen.

Forschende der Jacobs School of Engineering an der Universität von San Diego haben nun einen »UPatch« für das Schwangerschaftsmonitoring entwickelt. Das System verfügt über eine akustische Linse zur verbesserten Fokussierung der Ultraschallwellen und ist durch einen Faradayschen Käfig gegen Störsignale aus der Umgebung abgeschirmt.

Korrekte Messungen

In einer ersten Erprobung an der Universität San Diego in Kalifornien sowie an der Universität Oxford in Großbritannien wurde der »UPatch« bei 62 Schwangerschaften getestet. Dabei erfasste das System zentrale anatomische Parameter der fetalen Entwicklung – darunter den biparietalen Schädeldurchmesser, Kopf- und Bauchumfang sowie die Femurlänge – mit einer Genauigkeit, die der von Fachpersonal mittels konventioneller Ultraschallgeräte entsprach. Auch das fetale Gewicht wurde korrekt bestimmt.

Ein zusätzlicher Nutzen könnte in der kontinuierlichen Überwachung des Blutflusses in der Nabelschnur liegen. Hierzu misst das System den Dopplereffekt im Bereich der Plazenta, die an der Gebärmutterwand befestigt ist. Ein automatisches Tracking ermöglicht die Verfolgung dieser Messposition auch bei Bewegungen von Mutter oder Fetus.

Auf diese Weise konnten bei 52 Schwangeren über einen Zeitraum von sechs Stunden kontinuierlich die fetale Herzfrequenz, der Pulsatilitätsindex und der Widerstandsindex (»Resistance Index«) aufgezeichnet werden. Diese Parameter sind etablierte Messgrößen in der Schwangerschaftsvorsorge, um eine Plazentainsuffizienz und eine mögliche Unterversorgung des Fetus frühzeitig zu erkennen, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit einer Präeklampsie auftreten kann.

Kontinuierliche Überwachung von Risikoschwangerschaften

Bei einer Studienteilnehmerin zeigten die Messwerte bereits deutliche Auffälligkeiten. Die behandelnden Gynäkologen entschieden sich daher – auch auf Grundlage der Daten des »UPatch« – für einen vorzeitigen Kaiserschnitt.

Derzeit kann das System nur stationär eingesetzt werden, da für den Betrieb ein spezieller Ultraschallsender sowie ein Rechner zur Steuerung des Trackings und zur Datenauswertung erforderlich sind. Das Entwicklungsteam arbeitet jedoch bereits an einer mobilen Version, die künftig eine kontinuierliche Überwachung von Risikoschwangerschaften ermöglichen könnte.

Mit einer breiteren Anwendung dürfte auch die Frage nach möglichen Risiken einer dauerhaften Ultraschallexposition für den Fetus an Bedeutung gewinnen. Bei der aktuellen fünfstündigen Untersuchung seien jedoch sämtliche Sicherheitsgrenzwerte der FDA, des American Institute of Ultrasound in Medicine und der British Medical Ultrasound Society eingehalten worden, versichert Antoniya Georgieva von der Universität Oxford.

Quelle: Park, G., Bian, Y., Huang, H. et al. Fetal monitoring for high-risk pregnancies using a wearable ultrasound patch. Nat Biotechnol (2026). https://doi.org/10.1038/s41587-026-03140-1 ∙ Deutsches Ärzteblatt, 9.6.2026 ∙ DHZ