Gebruikmakend van geavanceerde analysetechnologie voor vluchtige organische stoffen, ontworpen om chemicaliën in de lucht te karakteriseren, de wetenschappers 'trainden' het apparaat met behulp van machinale leertechnieken om de chemische damppatronen van vroeggeboorte te identificeren met behulp van vaginale uitstrijkjes die tijdens routineonderzoeken zijn genomen.
Hun techniek wordt gedetailleerd beschreven in een paper voor Wetenschappelijke rapporten en kan leiden tot een kosteneffectieve, niet-invasief, point-of-care-test die deel zou kunnen uitmaken van de routinematige zorg voor vrouwen waarvan is vastgesteld dat ze het risico lopen voortijdig te bevallen.
Dit zou het zorgpersoneel in staat kunnen stellen deze vrouwen tijdens de zwangerschap en bevalling beter te ondersteunen en de risico's voor hun baby te verminderen.
Vroeggeboorte is de belangrijkste doodsoorzaak bij kinderen onder de vijf jaar en op dit moment zijn er weinig nauwkeurige instrumenten om te voorspellen wie vroeggeboorte gaat bevallen.
De onderzoekers analyseerden aanvankelijk vluchtige organische stoffen (VOC's) die in de vagina aanwezig zijn op een aandoening die bacteriële vaginose wordt genoemd, waarin de bacteriën van de vagina uit balans zijn geraakt. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat bacteriële vaginose in het begin van de zwangerschap geassocieerd is met een verhoogd risico op vroeggeboorte, hoewel het behandelen van bacteriële vaginose dat risico niet vermindert.
De technologie die ze gebruikten, werkt door de dampmoleculen te scheiden door twee technieken te combineren die moleculen eerst vooraf scheiden op basis van hun reactie met een stationaire fasecoating (een gaschromatograaf), gevolgd door het meten van hun mobiliteit in een hoog elektrisch veld (een Ion Mobility Spectrometer).
Met behulp van machine learning-technieken, het team 'trainde' de technologie om patronen van VOC's te herkennen die tekenen waren van bacteriële vaginose.
De onderzoekers analyseerden vervolgens vaginale uitstrijkjes die waren afgenomen van zwangere vrouwen die een kliniek voor vroegtijdige preventie bezochten als onderdeel van hun routinematige zorg.
Deze vrouwen hadden ofwel een voorgeschiedenis van vroeggeboorte of een medische aandoening die het waarschijnlijker maakt dat ze te vroeg zouden bevallen, maar ze hadden geen andere aanwijzingen dat ze te vroeg zouden bevallen en werden als asymptomatisch beschouwd.
Vaginale uitstrijkjes werden genomen tijdens het tweede en derde trimester van de zwangerschap en de uitkomst van alle zwangerschappen werd gevolgd. De eerste test had een nauwkeurigheid van 66%, terwijl de tweede, dichter bij het tijdstip van levering, had een nauwkeurigheid van 73%. De testresultaten betekenen dat 7/10 vrouwen met een positieve test te vroeg bevallen. 9/10 vrouwen met een negatieve test bevallen na 37 weken.
Hoofdauteur Dr. Lauren Lacey van de Warwick Medical School en een verloskundige en gynaecologische registrar bij University Hospitals Coventry en Warwickshire NHS Trust zei:"We hebben aangetoond dat de technologie een goede diagnostische nauwkeurigheid heeft, en in de toekomst zou het deel kunnen uitmaken van een zorgtraject om te bepalen wie te vroeg zou bevallen.
Hoewel de eerste test eerder in de zwangerschap diagnostisch minder nauwkeurig is, het zou het mogelijk kunnen maken om interventies in te voeren om het risico op vroeggeboorte te verminderen; voor de test tegen het einde van de zwangerschap, vrouwen met een hoog risico kunnen interventies laten uitvoeren om het resultaat voor de baby te optimaliseren ."
Dr Lauren Lacey, Studieleider auteur, Warwick Medische School, Universiteit van Warwick
"Er zijn een aantal verschillende factoren die ervoor kunnen zorgen dat een vrouw vroegtijdig gaat bevallen. Daarom is voorspellen is best moeilijk. Er zijn veel dingen waar we naar kunnen kijken - de geschiedenis van de patiënt, het onderzoek, echografie, verschillende andere biomarkers die in de klinische praktijk worden gebruikt. Geen enkele test past bij iedereen.
"VOC-technologie is echt interessant omdat het zowel het microbioom als de gastheerrespons weerspiegelt, terwijl andere technologieën naar een specifieke biomarker zoeken. Het is het begin van het kijken naar de associatie van VOC's met vroeggeboorte. We willen dit ontwikkelen en bekijken of deze patronen in een zorgtraject kunnen worden geïmplementeerd."
In de volgende fase van het onderzoek zou een klein VOS-analyseapparaat in een ziekenhuis worden opgeslagen, zodat monsters ter plaatse kunnen worden geanalyseerd. De hoop is dat het uiteindelijk kan worden ontwikkeld voor gebruik in een verloskundige triage, zodat tests kunnen worden afgenomen en snel resultaten kunnen worden verkregen.
Professor James Covington van de University of Warwick School of Engineering zei:"Er is over de hele wereld grote belangstelling voor het gebruik van dampen afkomstig van biologisch afval voor de diagnose en monitoring van ziekten.
Deze benaderingen kunnen niet-invasief de gezondheid van een persoon meten, een infectie opsporen of waarschuwen voor een dreigende medische noodzaak. Voor de behoefte die in de krant wordt beschreven, de technologie kan worden geminiaturiseerd en gemakkelijk worden geplaatst in een kraamafdeling.
De analyse duurt slechts enkele minuten, de instrumenten hebben geen gespecialiseerde diensten nodig (alleen stroom) en zijn gemakkelijk te gebruiken. Wij geloven dat de analyse van geuren in de nabije toekomst gemeengoed zal worden voor deze en vele andere ziekten."