Logiciel de détection de bébé pour surveiller les taux cardiaque et respiratoire

Les chercheurs de l’Université de South Australia ont développé un système de vision par ordinateur qui peut détecter automatiquement le visage d’un bébé dans un lit d’hôpital. Cela permet aux experts de la santé de surveiller les signes vitaux à distance à l’aide d’une caméra numérique, et cela démontre le même taux de précision qu’une machine d’électrocardiogramme.

Alors que les logiciels d’intelligence artificielle (IA) et les technologies de reconnaissance faciale sont souvent utilisés pour détecter les visages humains adultes, ce nouveau système est le premier développé pour détecter le visage et la peau d’un bébé prématuré. Il peut le faire malgré les divers tubes et vêtements qui entourent le bébé.

Surveillance à distance des taux cardiaque et respiratoire

Les chercheurs en ingénierie ont travaillé avec un spécialiste des soins néonataux de l’UniSA pour surveiller les taux cardiaque et respiratoire de sept nourrissons dans l’unité de soins intensifs néonataux (NICU) du centre médical de Flinders à Adélaïde à l’aide d’une caméra numérique.

Le professeur Javaan Chahl de l’UniSA est l’un des principaux chercheurs.

« Les bébés en soins intensifs néonataux peuvent être particulièrement difficiles à reconnaître pour les ordinateurs car leurs visages et corps sont obscurcis par des tubes et d’autres équipements médicaux », déclare Chahl.

« De nombreux bébés prématurés sont traités par photothérapie pour la jaunisse, ils sont donc sous des lumières bleues vives, ce qui rend également difficile pour les systèmes de vision par ordinateur », a-t-il ajouté.

Développement du système

La technologie a été développée à l’aide d’un ensemble de données de vidéos de bébés dans la NICU, ce qui a permis au système de détecter leur teint et leurs visages avec précision.

La recherche a démontré que les lectures des signes vitaux du système sont à la hauteur de celles d’un électrocardiogramme (ECG). Il a même surpassé les électrodes conventionnelles dans certains cas.

L’étude fait partie d’un projet plus large de l’UniSA qui vise à remplacer les capteurs électriques de contact par des caméras vidéo de non-contact, qui peuvent aider à éviter les déchirures cutanées et les infections causées par les pads adhésifs. Ces derniers peuvent survenir en raison de la nature fragile de la peau des bébés.

Des caméras haute résolution ont été utilisées pour filmer les nourrissons à proximité tandis que des données psychologiques vitales ont été extraites à l’aide de techniques de traitement de signal avancées qui peuvent détecter des changements de couleur subtils provenant des battements cardiaques et des mouvements du corps. Ceux-ci ne peuvent pas être détectés par l’œil humain, ce qui est un autre facteur clé du nouveau système.

Selon le spécialiste des soins critiques néonataux de l’UniSA, Kim Gibson, les réseaux de neurones pour détecter les visages des bébés constituent une avancée majeure dans la surveillance de non-contact.

« Dans le cadre de la NICU, il est très difficile d’enregistrer des vidéos claires de bébés prématurés. Il y a de nombreuses obstructions, et l’éclairage peut également varier, il peut donc être difficile d’obtenir des résultats précis. Cependant, le modèle de détection a fonctionné au-delà de nos attentes. »

« Dans le monde entier, plus de 10 % des bébés naissent prématurément et, en raison de leur vulnérabilité, leurs signes vitaux doivent être surveillés en continu. Traditionnellement, cela a été fait avec des électrodes adhésives placées sur la peau qui peuvent être problématiques, et nous croyons que la surveillance de non-contact est la voie à suivre », déclare Gibson.

La pandémie de COVID-19 signifie que ces résultats sont encore plus importants, déclare le professeur Chahl. Avec la distanciation physique, des technologies telles que celle-ci pourraient jouer un rôle de plus en plus important dans les hôpitaux.