Λογισμικό Ανίχνευσης Βρεφών Παρακολουθεί τις Καρδιακές και Αναπνευστικές Ρυθμίσεις

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Αυστραλίας έχουν αναπτύξει ένα σύστημα υπολογιστικής όρασης που μπορεί να ανιχνεύσει αυτόματα το πρόσωπο ενός βρέφους σε ένα νοσοκομειακό κρεβάτι. Αυτό επιτρέπει στους ειδικούς υγείας να παρακολουθούν απόμακρως τις ζωτικές функциές από μια ψηφιακή κάμερα και δείχνει την ίδια ακρίβεια με μια μηχανή ηλεκτροκαρδιογράμματος.

Ενώ το λογισμικό τεχνητής νοημοσύνης (AI) και οι τεχνολογίες αναγνώρισης προσώπου χρησιμοποιούνται συχνά για την ανίχνευση ενηλίκων, αυτό το νέο σύστημα είναι το πρώτο που αναπτύχθηκε για την ανίχνευση του προσώπου και του δέρματος ενός προωρότη βρέφους. Μπορεί να το κάνει αυτό παρά τις διάφορες σωλήνες και ενδύματα που περιβάλλουν το βρέφος.

Απόμακρη Παρακολούθηση Καρδιακών και Αναπνευστικών Ρυθμίσεων

Ερευνητές μηχανικών εργάστηκαν με einen ειδικό φροντίδας νεογνών από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Αυστραλίας για να παρακολουθήσουν απόμακρως τις καρδιακές και αναπνευστικές ρυθμίσεις επτά νεογνών στη Μονάδα Εντατικής Φροντίδας Νεογνών (NICU) στο Ιατρικό Κέντρο Φλίντερς στην Αδελαΐδα με τη χρήση μιας ψηφιακής κάμερας.

Ο καθηγητής Javaan Chahl του Πανεπιστημίου της Νότιας Αυστραλίας είναι ένας από τους βασικούς ερευνητές.

“Τα βρέφη στη μονάδα εντατικής φροντίδας νεογνών μπορούν να είναι ιδιαίτερα δύσκολα για τους υπολογιστές να αναγνωρίσουν επειδή τα πρόσωπα και τα σώματα τους είναι καλυμμένα από σωλήνες και άλλα ιατρικά εξοπλισμό,” λέει ο Chahl.

“Πολλλά προωρότητα βρέφη υποβάλλονται σε φωτοθεραπεία για την ικτερόληψη, οπότε βρίσκονται υπό φωτεινά μπλε φώτα, τα οποία επίσης καθιστούν δύσκολο για τα συστήματα υπολογιστικής όρασης,” συνέχισε.

Ανάπτυξη του Συστήματος

Η τεχνολογία αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας ένα σύνολο βίντεο βρεφών στη μονάδα εντατικής φροντίδας νεογνών, το οποίο επέτρεψε στο σύστημα να ανιχνεύσει με ακρίβεια το χρώμα του δέρματος και τα πρόσωπα τους.

Η έρευνα απέδειξε ότι οι αναγνώσεις των ζωτικών σημείων του συστήματος είναι στο ίδιο επίπεδο με εκείνες ενός ηλεκτροκαρδιογράφου (ECG). Ακόμη και ξεπέρασε τις συμβατικές ηλεκτρόδια σε ορισμένες περιπτώσεις.

Η μελέτη είναι μέρος ενός μεγαλύτερου έργου του Πανεπιστημίου της Νότιας Αυστραλίας που εργάζεται για την αντικατάσταση των ηλεκτρικών αισθητήρων επαφής με μη επαφείς βίντεο κάμερες, οι οποίες μπορούν να βοηθήσουν στην αποφυγή διάρρηξης του δέρματος και των λοιμώξεων που προκαλούνται από τις αυτοκόλλητες πλάκες. Αυτό μπορεί να συμβεί λόγω της εύθραυστης φύσης του δέρματος των βρεφών.

Χρησιμοποιήθηκαν υψηλής ανάλυσης κάμερες για να γυρίσουν τα βρέφη από κοντά ενώ εξαγόταν ψυχολογικά δεδομένα χρησιμοποιώντας προηγμένα τεχνικές επεξεργασίας σημάτων που μπορούν να ανιχνεύσουν τις λεπτές αλλαγές χρώματος από τις καρδιακές παλμούς και τις κινήσεις του σώματος. Αυτά δεν μπορούν να ανιχνευθούν από το ανθρώπινο μάτι, το οποίο είναι еще ένας βασικός παράγοντας του νέου συστήματος.

Σύμφωνα με τον ειδικό φροντίδας νεογνών Kim Gibson, τα νευρωνικά δίκτυα για την ανίχνευση των προσώπων των βρεφών είναι μια σημαντική ανακάλυψη στην μη επαφή παρακολούθηση.

“Στη μονάδα εντατικής φροντίδας νεογνών είναι πολύ δύσκολο να καταγράψουμε σαφείς βίντεο προωρότητων βρεφών. Υπάρχουν πολλές εμποδισμοί και το φωτισμό μπορεί επίσης να ποικίλλει, οπότε η απόκτηση ακριβών αποτελεσμάτων μπορεί να είναι δύσκολο. Ωστόσο, το μοντέλο ανίχνευσης έχει εκτελεστεί πέρα από τις προσδοκίες μας.”

“Παγκοσμίως, περισσότερα από 10 τοις εκατό των βρεφών γεννιούνται προωρότητα και λόγω της ευαλόητου τους φύσης, οι ζωτικές τους λειτουργίες πρέπει να παρακολουθούνται συνεχώς. Παραδοσιακά, αυτό έχει γίνει με αυτοκόλλητες ηλεκτρόδια που τοποθετούνται στο δέρμα που μπορεί να είναι προβληματικό, και πιστεύουμε ότι η μη επαφή παρακολούθηση είναι ο δρόμος προς τα εμπρός,” λέει ο Gibson.

Η πανδημία COVID-19 σημαίνει ότι αυτά τα αποτελέσματα είναι ακόμη πιο σημαντικά, λέει ο καθηγητής Chahl. Με την φυσική απόσταση, τεχνολογίες όπως αυτή θα μπορούσαν να παίξουν έναν ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στα νοσοκομεία.