Phần mềm Baby Detector Theo dõi nhịp tim và nhịp thở

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Nam Australia đã đã phát triển một hệ thống thị giác máy tính có thể tự động phát hiện khuôn mặt của em bé trên giường bệnh. Điều này cho phép các chuyên gia y tế theo dõi từ xa các dấu hiệu sinh tồn từ máy ảnh kỹ thuật số và nó cho thấy tỷ lệ chính xác tương tự như máy điện tâm đồ. 

Trong khi phần mềm trí tuệ nhân tạo (AI) và công nghệ nhận dạng khuôn mặt thường được sử dụng để phát hiện khuôn mặt người trưởng thành, hệ thống mới này là hệ thống đầu tiên được phát triển để phát hiện khuôn mặt và làn da của trẻ sinh non. Nó có thể làm điều này mặc dù có nhiều ống và quần áo xung quanh em bé.

Theo dõi từ xa nhịp tim và nhịp hô hấp

Các nhà nghiên cứu kỹ thuật đã làm việc với một chuyên gia chăm sóc trẻ sơ sinh từ UniSA để theo dõi từ xa nhịp tim và nhịp thở của bảy trẻ sơ sinh trong Đơn vị Chăm sóc Đặc biệt dành cho Trẻ sơ sinh (NICU) tại Trung tâm Y tế Flinders ở Adelaide bằng cách sử dụng máy ảnh kỹ thuật số. 

Giáo sư Javaan Chahl của UniSA là một trong những nhà nghiên cứu chính. 

Chahl cho biết: “Máy tính có thể rất khó nhận ra trẻ sơ sinh trong khu chăm sóc đặc biệt vì khuôn mặt và cơ thể của chúng bị che khuất bởi ống và các thiết bị y tế khác.

Ông tiếp tục: “Nhiều trẻ sinh non đang được điều trị bằng liệu pháp quang trị liệu cho bệnh vàng da, vì vậy chúng được chiếu dưới ánh đèn xanh sáng, điều này cũng gây khó khăn cho hệ thống thị giác máy tính.

Phát triển hệ thống

Công nghệ này được phát triển bằng cách sử dụng bộ dữ liệu video về trẻ sơ sinh trong NICU, cho phép hệ thống phát hiện màu da và khuôn mặt của chúng một cách chính xác. 

Nghiên cứu đã chứng minh rằng các chỉ số về dấu hiệu sinh tồn của hệ thống ngang bằng với các chỉ số của điện tâm đồ (ECG). Nó thậm chí còn vượt trội so với các điện cực thông thường trong một số trường hợp. 

Nghiên cứu này là một phần của dự án lớn hơn của UniSA nhằm thay thế các cảm biến điện dựa trên tiếp xúc bằng máy quay video không tiếp xúc, có thể giúp tránh rách da và nhiễm trùng do miếng dán. Điều thứ hai có thể xảy ra do tính chất mỏng manh của làn da trẻ sơ sinh.

Máy ảnh độ phân giải cao được sử dụng để quay phim trẻ sơ sinh ở cự ly gần trong khi dữ liệu tâm lý quan trọng được trích xuất bằng kỹ thuật xử lý tín hiệu tiên tiến có thể phát hiện những thay đổi màu sắc tinh tế từ nhịp tim và chuyển động cơ thể. Những thứ này không thể được phát hiện bằng mắt người, đây là một yếu tố quan trọng khác của hệ thống mới.

Theo chuyên gia chăm sóc trẻ sơ sinh quan trọng Kim Gibson của UniSA, mạng lưới thần kinh để phát hiện khuôn mặt của trẻ sơ sinh là một bước đột phá lớn trong việc giám sát không tiếp xúc. 

“Trong bối cảnh NICU, rất khó để quay video rõ ràng về trẻ sinh non. Có nhiều chướng ngại vật và ánh sáng cũng có thể khác nhau nên khó có được kết quả chính xác. Tuy nhiên, mô hình phát hiện đã hoạt động ngoài mong đợi của chúng tôi.”

“Trên toàn thế giới, hơn 10 phần trăm trẻ sinh non và do dễ bị tổn thương nên các dấu hiệu sinh tồn của trẻ cần được theo dõi liên tục. Theo truyền thống, điều này đã được thực hiện với các điện cực dính đặt trên da có thể gây ra vấn đề và chúng tôi tin rằng việc theo dõi không tiếp xúc là con đường phía trước,” Gibson nói.

Đại dịch COVID-19 có nghĩa là những kết quả này thậm chí còn quan trọng hơn, giáo sư Chahl nói. Với khoảng cách vật lý, những công nghệ như thế này có thể đóng vai trò ngày càng quan trọng trong bệnh viện.