Vauvan havaintaohjelmisto seuraa sydämen ja hengityksen taajuuksia

Etelä-Australian yliopiston tutkijat ovat kehittäneet tietokoneen näköjärjestelmän, joka voi automaattisesti havaita vauvan kasvon hospitalin sängyssä. Tämä mahdollistaa terveydenhuollon asiantuntijoiden seurata elintoimintoja digitaalikameran avulla, ja se osoittaa saman tarkkuuden kuin elektrokardiogrammi.

Vaikka tekoälyohjelmisto ja kasvon tunnistusteknologiat ovat usein käytetty aikuisten kasvojen tunnistamiseen, tämä uusi järjestelmä on ensimmäinen, joka on kehitetty havaitsemaan ennen aikaisen vauvan kasvojen ja ihon. Se voi tehdä tämän huolimatta monista putkista ja vaatteista, jotka ympäröivät lasta.

Etäseuranta sydämen ja hengityksen taajuuksille

Insinööritutkijat työskentelivät yhdessä UniSA:n neonataalihuollon asiantuntijan kanssa seuratakseen etäältä seitsemän vauvan sydämen ja hengityksen taajuuksia Neonataalisen Intensiivihoidon Yksikössä (NICU) Flindersin Lääketieteellisessä Keskuksessa Adelaidessa digitaalikameran avulla.

UniSA:n professori Javaan Chahl on yksi johtavista tutkijoista.

“Vauvat, jotka ovat neonataalisen intensiivihoidon yksikössä, voivat olla erityisen haasteellisia tietokoneille, koska heidän kasvonsa ja kehonsa ovat peitettyinä putkilla ja muilla lääkinnällisillä laitteilla,” Chahl sanoo.

“Monet ennen aikaiset vauvat saavat fototerapiaa keltataudin hoitoon, joten he ovat kirkkaiden sinisten valojen alla, mikä tekee myös haasteelliseksi tietokoneen näköjärjestelmille,” hän jatkoi.

Järjestelmän kehittäminen

Teknologiaa kehitettiin käyttäen videoiden kokoelmaa vauvoista NICU:ssa, mikä mahdollisti järjestelmän havaita heidän ihonväriä ja kasvoja tarkasti.

Tutkimus osoitti, että järjestelmän elintoimintojen lukemat ovat elektrokardiogrammin (ECG) tasolla. Se jopa ylitti perinteiset elektrodit joissakin tapauksissa.

Tutkimus on osa laajempaa UniSA:n projekti, joka pyrkii korvaamaan kosketusperusteiset sähköiset anturit kosketuksettomin videokameroin, jotka voivat auttaa välttämään ihon repeämisiä ja infektioita, jotka johtuvat liimakkeista. Jälkimmäinen voi tapahtua vauvojen ihon haurauden vuoksi.

Korkearesoluutioisia kameroiden avulla kuvattiin lapsia lähietäisyydeltä, kun taas tärkeät psykologiset tiedot poimittiin edistyneiden signaali prosessointitekniikoiden avulla, jotka voivat havaita hienot värimuutokset sydämenlyönneistä ja kehon liikkeistä. Nämä eivät ole havaittavissa silmällä, mikä on toinen tärkeä tekijä uudessa järjestelmässä.

UniSA:n neonataalisen kriittisen hoidon asiantuntija Kim Gibsonin mukaan hermostoverkot vauvojen kasvojen havaitsemiseksi ovat merkittävä läpimurto kosketuksettomassa seurannassa.

“NICU-ympäristössä on hyvin haasteellista tallentaa selkeitä videoita ennen aikaisista vauvoista. On monia esteitä, ja valaistus voi myös vaihdella, joten saada tarkat tulokset voi olla vaikeaa. Kuitenkin havaintomalli on toiminut odotuksiamme paremmin.”

“Maailmanlaajuisesti yli 10 prosenttia vauvoista syntyy ennen aikaisina, ja heidän haavoittuvuutensa vuoksi heidän elintoimintojaan on seurattava jatkuvasti. Perinteisesti tämä on tehty liimakkeilla, jotka voidaan kiinnittää ihoon, mikä voi olla ongelmallista, ja uskomme, että kosketukseton seuranta on tulevaisuuden suunta,” Gibson sanoo.

COVID-19-pandemia tekee näistä tuloksista vielä tärkeämmät, professori Chahl sanoo. Fyysinen etäisyys tekee tällaisista teknologioista yhä tärkeämmät sairaaloissa.