胎儿发育过程显微镜（孕妇可通过唾液结晶图像自行监测胎儿状态准确预测分娩期）

孕妇可通过对自己的唾液玻片成晶图案，方便地随时监测胎儿状态并准确预测分娩期。预测具有相当高准确率，100%孕妇会在所预测的一周内分娩，在预测的三天内分娩的达93.3%，在所预测的一天内分娩的达86.7%。这是暨南大学生物医学工程研究所黄耀熊教授研究团队的新发现。根据他们研究成果写成的论文“AI aided analysis on saliva crystallization of pregnant women for accurate estimation of delivery date and fetal status”最近在国际权威学术期刊IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics（26，2320-2330，2022）上发表。有关检测技术及装置还申请了国家发明专利。

孕妇们在产检时，医院会根据其最后一次月经时间及超声检查结果给出一个预产期。但据有关统计数据，全球孕妇中仅有5%在预产期进行分娩。一半以上甚至是在预产期外大于或等于±7天分娩。这大大增加不能及时到医院生产分娩的风险，从而增加分娩的不安全因素。不但危及胎儿，也危及孕妇的健康甚至生命。所以，最好能有经常性甚至可每天由孕妇自己或家人朋友监测其胎儿状态并准确预判分娩期的技术方法。

图1. （a）唾液成晶主要为蕨类叶型结晶；（b）箭头为Y型结晶；（C）箭头为十字结晶；（d）近圆形颗粒结晶

黄耀熊教授的研究团队，经过数年对170位孕妇从怀孕第36周到分娩日的唾液进行研究，发现她们的唾液玻片成晶图案会随分娩期的接近而呈现规律性的变化。根据这170位孕妇随不同孕期采集的六万多个唾液成晶图像分析发现，孕妇唾液结晶大部分时间呈蕨类叶型结晶，并夹有Y型、十字型与近圆形颗粒结晶（见图1）。且随分娩期的接近，蕨类叶型结晶的晶枝逐渐变细、变疏；Y型、十字型结晶逐渐消失；而近圆形颗粒结晶逐渐增多（见图2）。通过对孕妇唾液玻片成晶图案进行分形维数及纹理分析，结合Y型、十字型与颗粒型结晶等几种标志性结晶的出现情况和数量，可实现对孕妇唾液玻片成晶图案的智能量化分析，准确测报其分娩期。

图2.分娩期前两周（A）、一周（B）、三天（C）与一天(D)的孕妇唾液结晶。BC值为图像分形维数等得分值。

孕妇唾液的玻片成晶图案有这样的变化，是由于其生化成分随孕期的变化引起的。结晶的出现是雌三醇等激素与电解质和孕酮三者含量共同作用平衡的结果。故通过分形维数分析等方法对其图形进行量化分析，可以判断有关分子成分和比例。并根据这些分子的成分比例和结晶图案随孕期的变化，反映其孕期与分娩期。唾液结晶图像甚至还可以反映孕妇与胎儿的一些不正常状态。

图3. 微型光学检测盒及耦合智能手机对唾液结晶成像分析

黄耀熊教授团队在这些发现的基础上，研究开发出对孕妇唾液进行稳定玻片成晶并对之进行智能自动图像分析的技术，设计制作出基于智能手机的孕妇唾液结晶成像及智能图像分析的微型光学盒。使得孕妇或其亲友可以之使用自有的智能手机，快速方便地随时根据需要对其唾液进行玻片成晶和智能图像分析，监测孕情并准确预测分娩期。整套设备和材料成本价格低廉，小型轻巧（见图3），操作简单方便，适合进入千家万户作自行即时体外（POCT）检测分析。有助于孕妇及接产医生提前做好分娩准备，减少在医院外分娩的风险，且有助于减轻孕妇因怀孕与对分娩期不确定带来的焦虑情绪。保障孕妇与胎儿的健康安全。