Software de detección de bebés monitorea las tasas de latidos y respiración

Los investigadores de la Universidad de Australia del Sur han desarrollado un sistema de visión por computadora que puede detectar automáticamente la cara de un bebé en una cama de hospital. Esto permite a los expertos en salud monitorear los signos vitales de una cámara digital, y demuestra la misma tasa de precisión que una máquina de electrocardiograma.

Mientras que el software de inteligencia artificial (IA) y las tecnologías de reconocimiento facial se utilizan a menudo para detectar caras humanas adultas, este nuevo sistema es el primero desarrollado para detectar la cara y la piel de un bebé prematuro. Puede hacer esto a pesar de los diversos tubos y ropa que rodean al bebé.

Monitoreo remoto de las tasas de latidos y respiración

Los investigadores de ingeniería trabajaron con un especialista en cuidados neonatales de UniSA para monitorear las tasas de latidos y respiración de siete bebés en la Unidad de Cuidados Intensivos Neonatales (NICU) del Centro Médico de Flinders en Adelaide con el uso de una cámara digital.

El profesor Javaan Chahl de UniSA es uno de los investigadores principales.

“Los bebés en cuidados intensivos neonatales pueden ser especialmente difíciles para que los computadoras los reconozcan porque sus caras y cuerpos están ocultos por tubos y otros equipos médicos”, dice Chahl.

“Muchos bebés prematuros están siendo tratados con fototerapia para la ictericia, por lo que están bajo luces azules brillantes, lo que también hace que sea desafiante para los sistemas de visión por computadora”, continuó.

Desarrollando el sistema

La tecnología se desarrolló utilizando un conjunto de datos de videos de bebés en la NICU, lo que permitió al sistema detectar su tono de piel y caras con precisión.

La investigación demostró que las lecturas de signos vitales del sistema son comparables a las de un electrocardiograma (ECG). Incluso superó a los electrodos convencionales en algunos casos.

El estudio es parte de un proyecto más grande de UniSA que busca reemplazar los sensores eléctricos de contacto con cámaras de video sin contacto, lo que puede ayudar a evitar el desgarro de la piel y las infecciones causadas por almohadillas adhesivas. Estas pueden ocurrir debido a la naturaleza frágil de la piel de los bebés.

Se utilizaron cámaras de alta resolución para filmar a los bebés a corta distancia mientras se extraían datos psicológicos vitales utilizando técnicas de procesamiento de señales de vanguardia que pueden detectar cambios sutiles de color de los latidos y movimientos del cuerpo. Estos no pueden ser detectados por el ojo humano, lo que es otro factor clave del nuevo sistema.

Según el especialista en cuidados críticos neonatales de UniSA, Kim Gibson, las redes neuronales para detectar las caras de los bebés es un avance importante en la monitorización sin contacto.

“En el entorno de la NICU es muy desafiante grabar videos claros de bebés prematuros. Hay muchas obstrucciones y la iluminación también puede variar, por lo que obtener resultados precisos puede ser difícil. Sin embargo, el modelo de detección ha funcionado más allá de nuestras expectativas”.

“En todo el mundo, más del 10 por ciento de los bebés nacen prematuramente y, debido a su vulnerabilidad, sus signos vitales deben ser monitoreados continuamente. Tradicionalmente, esto se ha hecho con electrodos adhesivos colocados en la piel que pueden ser problemáticos, y creemos que la monitorización sin contacto es el camino a seguir”, dice Gibson.

La pandemia de COVID-19 significa que estos resultados son aún más importantes, dice el profesor Chahl. Con el distanciamiento físico, tecnologías como esta podrían desempeñar un papel cada vez más importante en los hospitales.