Babydetektorsoftware overvåger hjerte- og vejrtrækningsfrekvenser

Det har forskere ved University of South Australia udviklet et computersynssystem der automatisk kan registrere en babys ansigt i en hospitalsseng. Dette gør det muligt for sundhedseksperter at fjernovervåge vitale tegn fra et digitalt kamera, og det viser samme nøjagtighed som en elektrokardiogrammaskine. 

Mens kunstig intelligens (AI) software og ansigtsgenkendelsesteknologier ofte bruges til at opdage voksne menneskeansigter, er dette nye system det første udviklet til at opdage en for tidlig babys ansigt og hud. Det kan den gøre på trods af de forskellige slanger og tøj, der omgiver barnet.

Fjernovervågning af hjerte- og åndedrætsfrekvenser

Ingeniørforskere arbejdede sammen med en neonatalplejespecialist fra UniSA for at fjernovervåge hjerte- og åndedrætsfrekvensen hos syv spædbørn på Neonatal Intensive Care Unit (NICU) på Flinders Medical Center i Adelaide ved hjælp af et digitalt kamera. 

UniSA-professor Javaan Chahl er en af ​​de førende forskere. 

"Babyer på neonatal intensiv kan være ekstra svære for computere at genkende, fordi deres ansigter og kroppe er skjult af rør og andet medicinsk udstyr," siger Chahl.

"Mange for tidligt fødte børn bliver behandlet med lysterapi for gulsot, så de er under skarpt blåt lys, hvilket også gør det udfordrende for computersynssystemer," fortsatte han.

Udvikling af systemet

Teknologien blev udviklet ved hjælp af et datasæt af videoer af babyer i NICU, som gjorde det muligt for systemet at registrere deres hudfarve og ansigter nøjagtigt. 

Forskningen viste, at systemets vitale tegnaflæsninger er på niveau med dem for et elektrokardiogram (EKG). Det overgik endda de konventionelle elektroder i nogle tilfælde. 

Undersøgelsen er en del af et større UniSA-projekt, der arbejder på at erstatte kontaktbaserede elektriske sensorer med berøringsfrie videokameraer, som kan hjælpe med at undgå, at huden rives i stykker og infektioner forårsaget af klæbende puder. Sidstnævnte kan ske på grund af den skrøbelige natur af babyers hud.

Højopløsningskameraer blev brugt til at filme spædbørn på tæt hold, mens vitale psykologiske data blev udtrukket ved hjælp af avancerede signalbehandlingsteknikker, der kan registrere subtile farveændringer fra hjerteslag og kropsbevægelser. Disse kan ikke opdages af det menneskelige øje, hvilket er en anden nøglefaktor i det nye system.

Ifølge UniSA specialist i neonatal kritisk pleje, Kim Gibson, er neurale netværk til at opdage babyers ansigter et stort gennembrud inden for berøringsfri overvågning. 

"I NICU-miljøet er det meget udfordrende at optage klare videoer af for tidligt fødte børn. Der er mange forhindringer, og belysningen kan også variere, så det kan være svært at få præcise resultater. Detektionsmodellen har dog fungeret ud over vores forventninger."

"På verdensplan bliver mere end 10 procent af babyer født for tidligt, og på grund af deres sårbarhed skal deres vitale tegn overvåges kontinuerligt. Traditionelt er dette blevet gjort med klæbende elektroder placeret på huden, som kan være problematiske, og vi mener, at berøringsfri overvågning er vejen frem,” siger Gibson.

COVID-19-pandemien betyder, at disse resultater er endnu vigtigere, siger professor Chahl. Med fysisk distancering kan teknologier som denne spille en stadig vigtigere rolle på hospitaler.