ซอฟต์แวร์ตรวจจับเด็กวัดอัตราการเต้นของหัวใจและหายใจ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซาท์ออสเตรเลียได้พัฒนา ระบบการมองเห็นคอมพิวเตอร์ ที่สามารถตรวจจับใบหน้าของทารกในเตียงโรงพยาบาลได้อัตโนมัติ ซึ่งช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพสามารถตรวจสอบอาการสำคัญจากกล้องดิจิทัลได้ และแสดงผลที่มีความแม่นยำเทียบเท่ากับเครื่องตรวจจับอัตราการเต้นของหัวใจ

ในขณะที่ซอฟต์แวร์ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และเทคโนโลยีการตระหนักใบหน้าถูกใช้ในการตรวจจับใบหน้าของผู้ใหญ่ ระบบใหม่นี้เป็นระบบแรกที่พัฒนาเพื่อตรวจจับใบหน้าและผิวของทารกแรกเกิด และสามารถทำได้แม้จะมีอุปกรณ์และเสื้อผ้าบดบังใบหน้าและร่างกายของทารก

การตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจและหายใจระยะไกล

นักวิจัยด้านวิศวกรรมทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านการดูแลทารกแรกเกิดจากมหาวิทยาลัยเซาท์ออสเตรเลียเพื่อตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจและหายใจของทารก 7 คนในหน่วยดูแลทารกแรกเกิดที่ศูนย์แพทย์ฟลินเดอร์สในอเดเลดโดยใช้กล้องดิจิทัล

ศาสตราจารย์ Javaan Chahl เป็นหนึ่งในนักวิจัยหลัก

“ทารกในหน่วยดูแลทารกแรกเกิดอาจเป็นเรื่องที่ท้าทายสำหรับคอมพิวเตอร์ในการรู้จำ เนื่องจากใบหน้าและร่างกายถูกบดบังด้วยอุปกรณ์และเครื่องมือทางการแพทย์” Chahl กล่าว

“ทารกหลายคนกำลังได้รับการรักษาด้วยการบำบัดด้วยแสงสำหรับโรคเหลือง ดังนั้นพวกเขาจึงอยู่ภายใต้แสงแดดสีฟ้า ซึ่งยังทำให้ระบบการมองเห็นของคอมพิวเตอร์ท้าทาย” เขายังคงพูดต่อไป

การพัฒนาระบบ

เทคโนโลยีนี้ถูกพัฒนาด้วยชุดข้อมูลวิดีโอของทารกในหน่วยดูแลทารกแรกเกิด ซึ่งช่วยให้ระบบสามารถตรวจจับสีผิวและใบหน้าได้อย่างแม่นยำ

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการอ่านค่าอาการสำคัญของระบบนี้เทียบเท่ากับเครื่องตรวจจับอัตราการเต้นของหัวใจ (ECG) และในบางกรณีระบบนี้ยังทำงานได้ดีกว่าเครื่องมือแบบดั้งเดิม

การศึกษานี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการใหญ่ของมหาวิทยาลัยเซาท์ออสเตรเลียที่มีเป้าหมายในการแทนที่เซ็นเซอร์ไฟฟ้าที่ต้องสัมผัสกับสิ่งบ่งชี้วิดีโอแบบไม่ต้องสัมผัส ซึ่งสามารถช่วยหลีกเลี่ยงการฉีกขาดผิวหนังและการติดเชื้อที่เกิดจากแผ่นยึดแบบดั้งเดิม ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากธรรมชาติที่อ่อนแอของผิวทารก

กล้องความละเอียดสูงถูกใช้ในการถ่ายวิดีโอของทารกในระยะใกล้ ในขณะที่ข้อมูลจิตวิทยาที่สำคัญถูกดึงออกโดยใช้เทคนิคการประมวลผลสัญญาณที่สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงสีที่ละเอียดอ่อนจากอัตราการเต้นของหัวใจและขบวนการเคลื่อนไหวของร่างกาย ซึ่งไม่สามารถตรวจจับได้ด้วยตาเปล่า ซึ่งเป็นอีกปัจจัยสำคัญของระบบใหม่นี้

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญด้านการดูแลทารกแรกเกิดของมหาวิทยาลัยเซาท์ออสเตรเลีย คิม กิบสัน ระบุว่าเครือข่ายประสาทที่สามารถตรวจจับใบหน้าของทารกเป็นข้อพัฒนาที่สำคัญในการตรวจสอบแบบไม่ต้องสัมผัส

“ในหน่วยดูแลทารกแรกเกิด มันเป็นเรื่องที่ท้าทายในการบันทึกวิดีโอที่ชัดเจนของทารกแรกเกิด มีหลายสิ่งที่บดบัง และการให้แสงยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ดังนั้นการได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำจึงเป็นเรื่องที่ยาก แต่แบบจำลองการตรวจจับนี้ได้ทำงานเกินความคาดหวังของเรา”

“ทั่วโลก มากกว่า 10% ของทารกแรกเกิดมีการคลอดก่อนวัย และเนื่องจากความอ่อนแอของพวกเขา อาการสำคัญของพวกเขา cầnต้องได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง ในแบบดั้งเดิม สิ่งนี้ทำได้ด้วยแผ่นยึดไฟฟ้าที่ต้องสัมผัสกับผิวหนัง ซึ่งอาจเป็นปัญหา และเรามั่นใจว่าการตรวจสอบแบบไม่ต้องสัมผัสเป็นทางเลือกที่ดีกว่า” กิบสันกล่าว

การระบาดของโควิด-19 ทำให้ผลลัพธ์เหล่านี้มีความสำคัญมากขึ้น ศาสตราจารย์ Chahl กล่าว โดยเทคโนโลยีเช่นนี้สามารถมีบทบาทสำคัญในโรงพยาบาลมากขึ้นเมื่อมีการเว้นระยะทางทางกายภาพ