Software de detectare a sugarilor monitorizează ritmurile cardiace și respiratorii

Cercetătorii de la Universitatea din Australia de Sud au dezvoltat un sistem de viziune computerizată care poate detecta automat fața unui sugar într-un pat de spital. Acest lucru permite experților să monitorizeze semnele vitale de la o cameră digitală, și demonstrează același nivel de precizie ca și un aparat electrocardiograf.

În timp ce software-ul de inteligență artificială (IA) și tehnologiile de recunoaștere facială sunt adesea utilizate pentru a detecta fețele adulților, acest sistem nou este primul dezvoltat pentru a detecta fața și pielea unui sugar prematur. Acesta poate face acest lucru în ciuda diverselor tuburi și îmbrăcăminte care înconjoară sugarul.

Monitorizarea la distanță a ritmurilor cardiace și respiratorii

Cercetătorii în inginerie au lucrat cu un specialist în îngrijire neonatală de la UniSA pentru a monitoriza la distanță ritmurile cardiace și respiratorii ale șapte sugari în Unitatea de Îngrijire Intensivă Neonatală (NICU) de la Centrul Medical Flinders din Adelaide, cu ajutorul unei camere digitale.

Profesorul UniSA Javaan Chahl este unul dintre cercetătorii principali.

“Sugarii din îngrijirea intensivă neonatală pot fi mai dificili pentru computere să îi recunoască, deoarece fețele și corpurile lor sunt ascunse de tuburi și alte echipamente medicale,” spune Chahl.

“Mulți sugari prematuri sunt tratați cu fototerapie pentru icter, deci se află sub lumini albastre strălucitoare, ceea ce face și mai dificil pentru sistemele de viziune computerizată,” a continuat el.

Dezvoltarea sistemului

Tehnologia a fost dezvoltată utilizând un set de date de videoclipuri cu sugari în NICU, ceea ce a permis sistemului să detecteze tonul pielii și fețele lor cu precizie.

Cercetarea a demonstrat că citirile semnelor vitale ale sistemului sunt la fel de precise ca cele ale unui aparat electrocardiograf (ECG). Acesta a depășit chiar și electrozii convenționali în unele cazuri.

Studiul face parte dintr-un proiect mai mare al UniSA, care lucrează la înlocuirea senzorilor electrici cu contact cu camere video fără contact, care pot ajuta la evitarea ruperii pielii și a infecțiilor cauzate de padurile adezive. Acestea din urmă pot apărea din cauza naturii fragile a pielii sugarilor.

Au fost utilizate camere de înaltă rezoluție pentru a filma sugarii de la o distanță mică, în timp ce datele psihologice vitale au fost extrase utilizând tehnici avansate de prelucrare a semnalelor care pot detecta schimbări subtile de culoare din cauza bătăilor inimii și a mișcărilor corpului. Acestea nu pot fi detectate de ochiul uman, ceea ce este un alt factor cheie al noului sistem.

Conform specialistului în îngrijire critică neonatală de la UniSA, Kim Gibson, rețelele neuronale pentru detectarea fețelor sugarilor reprezintă o descoperire majoră în monitorizarea fără contact.

“În mediul NICU, este foarte dificil să se înregistreze videoclipuri clare cu sugari prematuri. Există multe obstacole, iar iluminarea poate varia, deci obținerea de rezultate precise poate fi dificilă. Cu toate acestea, modelul de detectare a funcționat dincolo de așteptările noastre.”

“La nivel mondial, peste 10% dintre sugari se nasc prematur și, din cauza vulnerabilității lor, semnele lor vitale trebuie monitorizate în mod continuu. În mod tradițional, acest lucru s-a făcut cu electrozi adezivi plasați pe piele, care pot fi problematice, și credem că monitorizarea fără contact este calea de urmat,” spune Gibson.

Pandemia COVID-19 face ca aceste rezultate să fie și mai importante, spune profesorul Chahl. Cu distanțarea fizică, tehnologii precum aceasta ar putea juca un rol din ce în ce mai important în spitale.