Програмне забезпечення Baby Detector відстежує частоту серцевих скорочень і дихання

Це зробили дослідники з Університету Південної Австралії розробив систему комп’ютерного зору який може автоматично розпізнавати обличчя дитини на лікарняному ліжку. Це дає змогу експертам із охорони здоров’я дистанційно контролювати життєво важливі показники за допомогою цифрової камери, і вона демонструє таку саму точність, як електрокардіограма. 

Хоча програмне забезпечення штучного інтелекту (AI) і технології розпізнавання облич часто використовуються для виявлення облич дорослих людей, ця нова система є першою, розробленою для виявлення обличчя та шкіри недоношеної дитини. Він може зробити це, незважаючи на різні труби та одяг, що оточують дитину.

Дистанційний контроль частоти серцевих скорочень і дихання

Інженери-дослідники працювали з фахівцем з догляду за новонародженими з UniSA, щоб віддалено контролювати частоту серцевих скорочень і дихання семи немовлят у відділенні інтенсивної терапії новонароджених (NICU) у медичному центрі Фліндерс в Аделаїді за допомогою цифрової камери. 

Професор UniSA Javaan Chahl є одним із провідних дослідників. 

«Комп’ютерам може бути надзвичайно важко розпізнати дітей у відділенні інтенсивної терапії новонароджених, оскільки їхні обличчя та тіла закриті трубками та іншим медичним обладнанням», — каже Чал.

«Багато недоношених дітей лікують фототерапією від жовтяниці, тому вони знаходяться під яскравим синім світлом, що також ускладнює роботу систем комп’ютерного зору», – продовжив він.

Розробка системи

Технологію було розроблено з використанням набору відеозаписів немовлят у відділенні інтенсивної терапії, що дозволило системі точно визначити їхній тон шкіри та обличчя. 

Дослідження показало, що показники життєво важливих показників системи відповідають показникам електрокардіограми (ЕКГ). У деяких випадках він навіть перевершував звичайні електроди. 

Дослідження є частиною більшого проекту UniSA, який працює над заміною контактних електричних датчиків на безконтактні відеокамери, які можуть допомогти уникнути розривів шкіри та інфекцій, спричинених липкими подушечками. Останнє може статися через тендітність шкіри немовлят.

Камери з високою роздільною здатністю використовувалися для зйомки немовлят з близької відстані, тоді як життєво важливі психологічні дані були витягнуті за допомогою вдосконалених методів обробки сигналів, які можуть виявляти тонкі зміни кольору від серцебиття та рухів тіла. Їх неможливо виявити людським оком, що є ще одним ключовим фактором нової системи.

За словами фахівця з інтенсивної терапії новонароджених UniSA Кіма Гібсона, нейронні мережі для визначення облич немовлят є великим проривом у безконтактному моніторингу. 

«У відділенні інтенсивної терапії дуже складно записувати чіткі відео недоношених дітей. Є багато перешкод, і освітлення також може відрізнятися, тому отримати точні результати може бути важко. Проте модель виявлення перевищила наші очікування».

«У всьому світі понад 10 відсотків немовлят народжуються передчасно, і через їхню вразливість їхні життєво важливі показники потребують постійного моніторингу. Традиційно це робили за допомогою клейких електродів, які розміщували на шкірі, що може бути проблематичним, і ми вважаємо, що безконтактний моніторинг — це шлях вперед», — каже Гібсон.

Пандемія COVID-19 означає, що ці результати ще важливіші, каже професор Чал. З фізичним дистанціюванням такі технології можуть відігравати дедалі важливішу роль у лікарнях.