一、40%胎動(dòng)感知不到，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)為何“力不從心”？

胎動(dòng)是胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉骨骼系統(tǒng)發(fā)育正常的“晴雨表”——足月健康胎兒每30-40分鐘會(huì)交替進(jìn)入活躍期與安靜期，若胎動(dòng)減少，可能是胎兒宮內(nèi)缺氧的早期信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)誘發(fā)死胎。

數(shù)據(jù)顯示，全球約15%孕婦會(huì)感知胎動(dòng)減少，而40%的胎動(dòng)發(fā)生時(shí)孕婦完全無法察覺，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式的局限讓這一風(fēng)險(xiǎn)難以早期規(guī)避。

目前臨床主流的胎動(dòng)監(jiān)測(cè)手段，始終存在難以突破的瓶頸：

1.孕婦自我計(jì)數(shù)：依賴主觀感受，受體位、活動(dòng)、情緒影響大，且無法區(qū)分胎動(dòng)類型（如踢腿vs打嗝），對(duì)異常模式識(shí)別率低。

2.醫(yī)院超聲監(jiān)測(cè)：需專業(yè)人員操作，僅能間歇性監(jiān)測(cè)，無法捕捉全天胎動(dòng)變化；且孕婦需往返醫(yī)院，對(duì)孕晚期行動(dòng)不便的人群尤為不便。

3.胎心監(jiān)護(hù)儀：雖可居家使用，但體積大（約60-128cm2）、需綁腰帶，舒適度差，且主要監(jiān)測(cè)胎心，對(duì)胎動(dòng)的識(shí)別依賴孕婦手動(dòng)標(biāo)記。

二、技術(shù)解析：雙傳感器+AI算法

莫納什大學(xué)研發(fā)的這款監(jiān)測(cè)貼片之所以能突破傳統(tǒng)局限，核心在于“雙傳感器+AI算法”的協(xié)同設(shè)計(jì)——既解決了“全方位捕捉胎動(dòng)信號(hào)”的硬件難題，又攻克了“區(qū)分胎動(dòng)與母體活動(dòng)干擾”的算法瓶頸，讓10-14cm2的貼片實(shí)現(xiàn)“小體積、大功能”。

1.雙傳感器組合：廣角捕捉+精準(zhǔn)定位

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了兩種互補(bǔ)的傳感器，分別應(yīng)對(duì)不同類型的胎動(dòng)信號(hào)：

◆八角形金納米線-應(yīng)變傳感器：負(fù)責(zé)全方位捕捉

不同于傳統(tǒng)U型傳感器只能單向感知信號(hào)，八角形設(shè)計(jì)（7條直邊+8個(gè)角）讓傳感器具備各向同性靈敏度——無論胎兒在母體腹部左側(cè)、右側(cè)還是下方活動(dòng)，產(chǎn)生的腹部皮膚拉伸應(yīng)變都能被均勻捕捉。

在2D模擬腹部模型中，它的監(jiān)測(cè)范圍可達(dá)77cm2，3D模型中更是擴(kuò)展到217cm2，相當(dāng)于用一個(gè)傳感器覆蓋半個(gè)腹部，解決了傳統(tǒng)可穿戴設(shè)備需多個(gè)傳感器拼接的繁瑣問題。

◆叉指電極-壓力傳感器：負(fù)責(zé)精準(zhǔn)定位

針對(duì)胎兒抽搐、打嗝等局部發(fā)力的胎動(dòng)，研究團(tuán)隊(duì)搭配了叉指電極結(jié)構(gòu)的壓力傳感器——它的局部監(jiān)測(cè)靈敏度極高，能精準(zhǔn)定位胎動(dòng)發(fā)生的具體位置，但監(jiān)測(cè)范圍較�。�2D模型中約13cm2），正好與應(yīng)變傳感器的“廣角優(yōu)勢(shì)”形成互補(bǔ)。

兩種傳感器集成后，貼片厚度僅3mm、重量約3g，通過醫(yī)用雙面硅膠貼附著在孕婦腹部，可直接貼合皮膚，甚至能隨腹部弧度彎曲，佩戴時(shí)不影響穿衣、行走，實(shí)現(xiàn)“無感監(jiān)測(cè)”。

2.AI算法：90%準(zhǔn)確率的“信號(hào)翻譯官”

孕婦日常活動(dòng)（如走路、咳嗽、說話）會(huì)產(chǎn)生腹部皮膚信號(hào)干擾，若不剔除，會(huì)導(dǎo)致胎動(dòng)識(shí)別準(zhǔn)確率大幅下降。研究團(tuán)隊(duì)利用殘差卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ResCNN）算法，通過兩大核心能力破解這一難題：

◆信號(hào)降噪：設(shè)備同步采集孕婦胸部加速度數(shù)據(jù)，利用AI算法過濾母體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的干擾信號(hào)，僅保留與胎兒胎動(dòng)相關(guān)的有效特征；

◆精準(zhǔn)分類：模型通過59名孕婦的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練，能區(qū)分踢腿、翻滾、打嗝、抽搐、頭部運(yùn)動(dòng)等9種胎動(dòng)類型，還能實(shí)現(xiàn)“胎動(dòng)vs非胎動(dòng)”的二元分類，AUROC*達(dá)92.18%。

*AUROC是衡量AI識(shí)別精準(zhǔn)度的“量化標(biāo)準(zhǔn)”，數(shù)值越接近1，設(shè)備的檢測(cè)可靠性越強(qiáng)。

值得一提的是，算法對(duì)孕婦BMI、羊水量等個(gè)體差異的適應(yīng)性極強(qiáng)，展現(xiàn)出良好的臨床適配性。

三、臨床驗(yàn)證：59名孕婦實(shí)測(cè)，舒適與精準(zhǔn)兼得

為驗(yàn)證設(shè)備的臨床實(shí)用性，團(tuán)隊(duì)在澳大利亞莫納什健康中心開展了臨床試驗(yàn)，納入59名孕周28-37周的孕婦，所有孕婦無胎兒畸形、妊娠并發(fā)癥。試驗(yàn)中，孕婦佩戴貼片，同時(shí)由專業(yè)超聲醫(yī)師實(shí)時(shí)標(biāo)注胎動(dòng)，對(duì)比貼片監(jiān)測(cè)結(jié)果與超聲“金標(biāo)準(zhǔn)”。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，設(shè)備在三大核心維度表現(xiàn)亮眼：

1.準(zhǔn)確率達(dá)標(biāo)：對(duì)各類胎動(dòng)的整體識(shí)別準(zhǔn)確率超過90%，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)居家監(jiān)測(cè)方式；

2.續(xù)航與便捷性突出：?jiǎn)未纬潆娍蛇B續(xù)工作25小時(shí)，支持全天不間斷監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)可通過藍(lán)牙同步至手機(jī)APP，孕婦無需手動(dòng)記錄；

3.安全性無憂：設(shè)備全程被動(dòng)采集信號(hào)，無輻射、無能量輸出，與皮膚接觸部分采用醫(yī)用級(jí)材料，試驗(yàn)中無孕婦過敏報(bào)告，符合孕期使用的安全標(biāo)準(zhǔn)。

四、行業(yè)影響：柔性電子+AI，重塑母嬰可穿戴醫(yī)械賽道

這款可穿戴胎動(dòng)監(jiān)測(cè)貼片的意義，遠(yuǎn)超單一設(shè)備的創(chuàng)新——它為母嬰可穿戴醫(yī)械的發(fā)展提供了“技術(shù)模板”，也推動(dòng)了柔性電子、AI算法與臨床需求的深度融合，帶來三大行業(yè)變革：

1.可穿戴醫(yī)械向“輕量化、場(chǎng)景化”升級(jí)

過去，胎兒監(jiān)測(cè)設(shè)備多為“醫(yī)院專用”（如超聲儀）或“笨重居家”（如胎心監(jiān)護(hù)儀），而這款貼片將設(shè)備體積縮小至10-14cm2，重量3g，就像一個(gè)創(chuàng)可貼，舒適又輕便。

2.柔性電子材料的醫(yī)械應(yīng)用加速

金納米線、叉指電極等柔性電子材料，此前多應(yīng)用于消費(fèi)電子（如智能手表），而本次研究證明其在醫(yī)械領(lǐng)域的潛力——這些材料的高靈敏度、生物相容性，可拓展至其他無創(chuàng)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景，如新生兒呼吸監(jiān)測(cè)、老年人跌倒預(yù)警等，推動(dòng)柔性電子成為醫(yī)械創(chuàng)新的“核心材料”。

3.母嬰健康管理向“主動(dòng)預(yù)防”轉(zhuǎn)型

傳統(tǒng)母嬰健康管理以“被動(dòng)診療”為主（如孕婦出現(xiàn)不適再就醫(yī)），而這款貼片通過連續(xù)監(jiān)測(cè)胎動(dòng)，能早期發(fā)現(xiàn)胎兒異常（如胎動(dòng)減少可能先于胎心異常24-48小時(shí)），讓管理模式從“治療”轉(zhuǎn)向“預(yù)防”。未來，若結(jié)合APP，可構(gòu)建“胎動(dòng)監(jiān)測(cè)+營(yíng)養(yǎng)指導(dǎo)+遠(yuǎn)程問診”的閉環(huán)，提升母嬰健康管理效率。

隨著技術(shù)的持續(xù)迭代，母嬰可穿戴設(shè)備正朝著“多指標(biāo)集成、AI精準(zhǔn)解讀、生態(tài)化服務(wù)”的方向發(fā)展。未來，這類設(shè)備可能與胎兒心磁圖儀、智能胎心監(jiān)護(hù)儀等形成互補(bǔ)，構(gòu)建覆蓋“孕前-孕期-產(chǎn)后”的全周期母嬰健康管理生態(tài)：孕期通過胎動(dòng)、胎心監(jiān)測(cè)預(yù)警胎兒風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)后通過設(shè)備監(jiān)測(cè)新生兒睡眠、體溫等指標(biāo)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步至家庭醫(yī)生，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化護(hù)理指導(dǎo)。

「參考文獻(xiàn)」

Lim Wei Yap et al. ,An intelligent, compact wearable pressure-strain combo sensor system for continuous fetal movement monitoring.Sci. Adv.11,eady2661(2025).