Baby Detector Software Bewaakt Hart- en Ademhalingssnelheden

Onderzoekers aan de University of South Australia hebben een computersysteem ontwikkeld dat automatisch het gezicht van een baby in een ziekenhuisbed kan detecteren. Dit maakt het mogelijk voor gezondheidsexperts om vitale tekenen op afstand te monitoren met behulp van een digitale camera, en het heeft dezelfde nauwkeurigheid als een electrocardiogrammachine.

Terwijl kunstmatige intelligentie (AI)-software en gezichtsherkenningstechnologieën vaak worden gebruikt om volwassen mensengezichten te detecteren, is dit nieuwe systeem het eerste dat is ontwikkeld om het gezicht en de huid van een premature baby te detecteren. Het kan dit doen ondanks de verschillende buisjes en kleding die de baby omgeven.

Op Afstand Hart- en Ademhalingssnelheden Monitoren

Engineeringonderzoekers werkten samen met een neonatale zorgspecialist van UniSA om de hart- en ademhalingssnelheden van zeven baby’s in de Neonatale Intensive Care Unit (NICU) van Flinders Medical Centre in Adelaide te monitoren met behulp van een digitale camera.

UniSA Professor Javaan Chahl is een van de leidende onderzoekers.

“Baby’s in neonatale intensieve zorg kunnen extra moeilijk voor computers zijn om te herkennen omdat hun gezichten en lichamen worden afgedekt door buisjes en andere medische apparatuur,” zegt Chahl.

“Veel premature baby’s worden behandeld met fototherapie voor geelzucht, dus ze liggen onder felblauwe lichten, wat het ook moeilijk maakt voor computervisiemsystemen,” vervolgt hij.

Het Systeem Ontwikkelen

De technologie werd ontwikkeld met behulp van een dataset van video’s van baby’s in de NICU, waardoor het systeem hun huidskleur en gezichten nauwkeurig kon detecteren.

Het onderzoek toonde aan dat de vitale tekenen van het systeem gelijk zijn aan die van een electrocardiogram (ECG). Het overtrof zelfs de conventionele elektroden in sommige gevallen.

De studie maakt deel uit van een groter UniSA-project dat contactgebaseerde elektrische sensoren probeert te vervangen door niet-contact videocamera’s, die kunnen helpen om huidbeschadiging en infecties veroorzaakt door lijm te voorkomen. Dit kan gebeuren vanwege de kwetsbare aard van de huid van baby’s.

Hoge-resolutiecamera’s werden gebruikt om de baby’s van dichtbij te filmen terwijl vitale psychologische gegevens werden geëxtraheerd met behulp van geavanceerde signaalverwerkingstechnieken die subtiele kleurveranderingen van hartslagen en lichaamsbewegingen kunnen detecteren. Deze kunnen niet worden gedetecteerd door het menselijk oog, wat een andere belangrijke factor is van het nieuwe systeem.

Volgens UniSA-neonatale intensieve zorgspecialist Kim Gibson is het neurale netwerk voor het detecteren van babygezichten een belangrijke doorbraak in niet-contactmonitoren.

“In de NICU-setting is het heel moeilijk om duidelijke video’s van premature baby’s op te nemen. Er zijn veel obstakels en de verlichting kan ook variëren, dus het krijgen van nauwkeurige resultaten kan moeilijk zijn. Maar het detectiemodel heeft beter gepresteerd dan onze verwachtingen.”

“Wereldwijd worden meer dan 10 procent van de baby’s te vroeg geboren en vanwege hun kwetsbaarheid moeten hun vitale tekenen continu worden gemonitord. Traditioneel is dit gedaan met lijm-elektroden die op de huid worden geplakt, wat problematisch kan zijn, en we geloven dat niet-contactmonitoren de weg vooruit zijn,” zegt Gibson.

De COVID-19-pandemie maakt deze resultaten nog belangrijker, zegt professor Chahl. Met fysieke afstand, kunnen technologieën zoals deze een steeds belangrijkere rol spelen in ziekenhuizen.