एमनियोटिक द्रव के साथ एक बेहतर इनक्यूबेटर

जूलियट वैन हरेन ने अपने पीएचडी शोध के लिए चिकित्सा जीव विज्ञान और औद्योगिक डिजाइन से अंतर्दृष्टि का उपयोग किया।

वर्तमान इनक्यूबेटर देखभाल के लिए एक बेहतर विकल्प: यह अंतःविषय का लक्ष्य है यह नया दृष्टिकोण गर्भ की नकल करता है और समय से पहले बच्चों को बेहतर विकास के अवसर प्रदान कर सकता है। 13 दिसंबर को, उन्होंने औद्योगिक डिजाइन विभाग में अपने शोध प्रबंध सह प्रशंसा का बचाव किया।

/ मार्टिना सिलब्रनिकोवा

मैक्सिमा मेडिकल सेंटर (एमएमसी) के डॉक्टरों द्वारा स्थापित यह परियोजना समय से पहले जन्मे बच्चों की देखभाल में सुधार लाने पर केंद्रित है। यूरोपीय सब्सिडी के लिए धन्यवाद, चिकित्सा और तकनीकी विषयों के बीच एक सहयोग स्थापित किया गया।

चिकित्सा जीव विज्ञान और औद्योगिक डिजाइन दोनों में पृष्ठभूमि वाले वैन हरेन, डिजाइन सिद्धांतों का उपयोग करके इस चुनौती से निपटने के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त थे। वह कहती हैं, ''यह एक बहुत ही अंतःविषय परियोजना है।'' “मैं बायोमेडिकल इंजीनियरिंग विभाग (बीएमई) के साथ मिलकर काम करता हूं, जो इस परियोजना का नेतृत्व भी करता है।”

कोई कृत्रिम गर्भ नहीं

विचार यह है कि नवोन्मेषी देखभाल वातावरण समय से पहले जन्मे शिशुओं के शारीरिक और मानसिक विकास को बेहतर ढंग से समर्थन देने के लिए एक सुरक्षित और आरामदायक वातावरण बनाता है। हालाँकि, वान हरेन इस बात पर जोर देते हैं कि यह प्रणाली केवल चिकित्सा आपात स्थितियों के लिए है। वह बताती हैं, ''हम जानबूझकर इसे कृत्रिम गर्भ नहीं कह रहे हैं।'' “यह शब्द बताता है कि यह पूरी तरह से वास्तविक गर्भ का कार्य संभाल लेगा, जो कि मामला नहीं है।”

इसीलिए वान हरेन का मानना ​​है कि यह स्पष्ट रूप से समझाना महत्वपूर्ण है कि सिस्टम क्या हासिल करना चाहता है और क्या नहीं। वह बताती हैं, “हम विशेष रूप से 24 से 28 सप्ताह के बीच पैदा हुए बच्चों पर ध्यान केंद्रित करते हैं।” नीदरलैंड में, समय से पहले जन्मे बच्चों के लिए गहन चिकित्सा देखभाल की कानूनी सीमा 24 सप्ताह है, बशर्ते बच्चा व्यवहार्य हो।

एमनियोटिक द्रव में डूबा हुआ

नवजात देखभाल में प्रगति के बावजूद, समय से पहले जन्मे बच्चे अक्सर दीर्घकालिक स्वास्थ्य समस्याओं, जैसे फेफड़ों की पुरानी बीमारियों से पीड़ित होते हैं। इसीलिए कंसोर्टियम एक ऐसी अवधारणा पर काम कर रहा है जिसमें बच्चा एमनियोटिक द्रव से भरे वातावरण में डूबा रहता है। यह फेफड़ों को सीधे हवा के संपर्क में आने से रोकता है, जिससे वे और अधिक परिपक्व हो जाते हैं।

वान हरेन बताते हैं, “हम बच्चे को गर्भनाल के माध्यम से ऑक्सीजन और पोषक तत्व प्रदान कर सकते हैं, जो जन्म के बाद एक कृत्रिम नाल से जुड़ा होता है।” “इस मार्ग से दवा भी दी जा सकती है, इसलिए हमें नाजुक त्वचा में छेद नहीं करना पड़ेगा।”

“हम गर्भ के कार्यों की पूरी तरह नकल नहीं कर सकते,” वह स्वीकार करती हैं। “लेकिन ऐसा वातावरण बनाकर जिसमें बच्चे को एमनियोटिक द्रव में डुबोया जाए, हम कई फायदे देने में सक्षम हो सकते हैं। इसलिए यह एक कृत्रिम गर्भ नहीं है, बल्कि एक एमनियोटिक द्रव इनक्यूबेटर है।”

प्रतिक्रिया पाश

चूँकि यह तकनीक अभी भी विकास के प्रारंभिक चरण में है, इसलिए इसे अभी रोगियों पर लागू नहीं किया जा सकता है। अन्य देशों में, ऐसे नवाचारों का परीक्षण अक्सर भेड़ जैसे जानवरों पर किया जाता है। हालाँकि, जितना संभव हो पशु परीक्षण से बचने के लिए कंसोर्टियम ने एक वैकल्पिक दृष्टिकोण चुना: सिमुलेशन का उपयोग करके परीक्षण।

बीएमई के शोधकर्ताओं ने इस उद्देश्य के लिए गणितीय मॉडल विकसित किए, जो भ्रूण के हृदय प्रणाली का एक प्रकार का डिजिटल जुड़वां है, जिसमें हृदय, रक्त वाहिकाएं और अन्य प्रासंगिक संरचनाएं शामिल हैं।

औद्योगिक डिज़ाइन ने, बदले में, शारीरिक रोगी सिमुलेटर डिज़ाइन किए: सजीव गुड़िया जो यथासंभव समय से पहले जन्मे बच्चों की शारीरिक संरचना और शारीरिक कार्यों की नकल करती हैं। ये भौतिक मॉडल नियंत्रित परिस्थितियों में परीक्षण करना संभव बनाते हैं। इसके बाद डिजिटल और फिजिकल मॉडल को जोड़कर महत्वपूर्ण सूचनाओं का आदान-प्रदान किया जा सकता है।

“उदाहरण के लिए, भौतिक सिमुलेटर ऑक्सीजन के स्तर को मापते हैं, जिसके बाद डिजिटल मॉडल गणना करता है कि ये मान रक्तचाप को कैसे प्रभावित करते हैं,” वान हरेन बताते हैं। “इन गणनाओं को फिर परिणामों को परिष्कृत करने के लिए भौतिक मॉडल में वापस फीड किया जाता है। यह एक फीडबैक लूप बनाता है जो हमें तेजी से सटीक परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देता है।”

सहयोगात्मक परियोजना

डिज़ाइन प्रक्रिया के दौरान, विभिन्न हितधारकों से प्रतिक्रिया एकत्र की गई थी। उदाहरण के लिए, प्रोटोटाइप एमएमसी डॉक्टरों के साथ मिलकर विकसित किए गए थे। वान हरेन कहते हैं, “वह सहयोग बहुत मूल्यवान था।” “यह आपको मानवीय आयाम को शामिल करने और इसे वास्तव में मूर्त बनाने की अनुमति देता है, जो पशु परीक्षण के साथ संभव नहीं है।”

इस सहयोगी परियोजना में छात्रों ने भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। वह आगे कहती हैं, “कई प्रोटोटाइप छात्रों द्वारा सह-विकसित किए गए थे।” इससे न केवल बहुमूल्य योगदान मिला, बल्कि छात्रों को एक अंतःविषय टीम के भीतर व्यावहारिक अनुभव प्राप्त करने का अवसर भी मिला।

माता-पिता-बच्चे का बंधन

चूँकि डिज़ाइन में मानवीय पहलू एक आवश्यक भूमिका निभाता है, वान हरेन ने एक रोगी संगठन के साथ मिलकर काम किया जिसमें समय से पहले जन्मे बच्चों के माता-पिता शामिल थे। वह ज़ोर देकर कहती हैं, “हमारा मानना ​​है कि माता-पिता और बच्चे के बीच का बंधन अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण है।”

यद्यपि एमनियोटिक द्रव इनक्यूबेटर सुरक्षा प्रदान करता है, यह माता-पिता और बच्चे के बीच एक बाधा भी बन सकता है। वान हरेन कहते हैं, “हम जानते हैं कि माता-पिता का रिश्ता बच्चे और माता-पिता दोनों की भलाई के लिए महत्वपूर्ण है।”

इसीलिए उस बंधन को मजबूत करने के तरीकों पर बहुत विचार किया गया। इसे प्राप्त करने का एक तरीका 'वॉम्ब फोन' है जिसका उपयोग माता-पिता अपने बच्चे से बात करने या गाने के लिए कर सकते हैं। एक अन्य विचार अधिक शारीरिक निकटता के लिए इनक्यूबेटर को मां के पेट के ऊपर रखने की संभावना है।

पेरिनेट

सुरक्षित कार्यान्वयन के लिए, प्रौद्योगिकी का पूरी तरह से परीक्षण किया जाना आवश्यक है। चुनौतियों में से एक बच्चे को माँ से एमनियोटिक द्रव इनक्यूबेटर में स्थानांतरित करना है। वान हरेन बताते हैं, “यह जल्दी से होना चाहिए, क्योंकि गर्भनाल कटते ही ऑक्सीजन की आपूर्ति बंद हो जाती है।” “नाभि को तुरंत कृत्रिम प्लेसेंटा से जोड़ना होगा।”

जन्म के बाद, भ्रूण आधिकारिक तौर पर नवजात या नवजात बन जाता है, जिसमें कुछ जैविक परिवर्तन शामिल होते हैं। वान हरेन कहते हैं, “हालांकि, हमारा लक्ष्य बच्चे को भ्रूण अवस्था में रखना है।” कुछ शोधकर्ता एक नए शब्द की भी वकालत करते हैं, जैसे 'फ़ेटोनेट' (भ्रूण और नवजात का संयोजन)। कंसोर्टियम के भीतर, 'पेरिनेट' शब्द को बरकरार रखा गया, जो भ्रूण और नवजात शिशु के बीच संक्रमणकालीन चरण को संदर्भित करता है।

उदाहरण के लिए, आचेन विश्वविद्यालय के शोधकर्ता एक कृत्रिम प्लेसेंटा और इनक्यूबेटर के तकनीकी प्रोटोटाइप पर काम कर रहे हैं, और मिलान में सहकर्मी गैर-आक्रामक निगरानी के लिए तकनीक विकसित कर रहे हैं।

हालाँकि एमनियोटिक द्रव इनक्यूबेटर के कार्यान्वयन में शायद कई साल लगेंगे, वैन हरेन को उम्मीद है कि उनका शोध एक मूल्यवान योगदान दे सकता है। वह कहती हैं, “कंसोर्टियम के भीतर हम हमेशा कहते हैं: हम पहले नहीं बनना चाहते; हम इसे सही करना चाहते हैं। दूसरे शब्दों में, पहली बार सही।”

“अब हमारे पास कम से कम एक भौतिक सेटिंग है जिसमें हम एक साथ विचार-मंथन कर सकते हैं और अवधारणा को और विकसित कर सकते हैं।”

तस्वीर में पीएचडी

आपके शोध प्रबंध के मुखपृष्ठ पर वह क्या है?

“मैंने इसे बहुत न्यूनतर रखा। हल्के गुलाबी रंग की पृष्ठभूमि जन्म देने के बाद लौकिक गुलाबी बादल को संदर्भित करती है। यह भविष्य के लिए आशा का प्रतीक है: इस तकनीक से हम समय से पहले जन्मे बच्चों और उनके माता-पिता की स्थिति में सुधार कर सकते हैं।”

आप जन्मदिन की पार्टी में हैं। आप अपने शोध की व्याख्या कैसे करते हैं?

“मैं जांच करता हूं कि हम समय से पहले जन्मे बच्चों के लिए इनक्यूबेटर देखभाल में कैसे सुधार कर सकते हैं।”

आप अपने शोध के बाहर भाप कैसे उड़ाते हैं?

“अपनी पीएचडी के दौरान, मैंने नॉर्वेजियन पाठ्यक्रम लिया। इसलिए नहीं कि मुझे ऐसा करना पड़ा, बल्कि इसलिए क्योंकि मुझे यह भाषा पसंद है।”

आप भावी पीएचडी अभ्यर्थियों को क्या सलाह देंगे?

“सावधान रहें कि बुलबुले में न समा जाएं। एक कदम पीछे हटना और कभी-कभार ज़ूम आउट करना महत्वपूर्ण है। पीछे मुड़कर देखने पर, मुझे एहसास हुआ कि मैंने उन चीज़ों में बहुत अधिक समय और ऊर्जा लगाई जो अंततः बन ही नहीं पाईं मेरा शोध प्रबंध। दूसरों से बात करने से मुझे चीजों को दूसरे दृष्टिकोण से देखने में मदद मिली।”

आपका अगला कदम क्या है?

“मैं टीयू/ई में औद्योगिक डिजाइन विभाग में सहायक प्रोफेसर के रूप में रह रहा हूं, और समय से पहले जन्मे बच्चों की देखभाल पर शोध करना जारी रखूंगा। हम वर्तमान में नई परियोजनाओं के लिए धन जुटाने की प्रक्रिया में हैं।”