Phần Mềm Phát Hiện Trẻ Sơ Sinh Theo Dõi Tần Số Tim và Hơi Thở

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Nam Úc đã phát triển một hệ thống tầm nhìn máy tính có thể tự động phát hiện khuôn mặt của một đứa trẻ trong giường bệnh. Điều này cho phép các chuyên gia y tế theo dõi các dấu hiệu sinh tồn từ xa thông qua máy ảnh kỹ thuật số, và nó chứng tỏ có tỷ lệ chính xác tương tự như máy đo 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 lớn, hệ thống mới này là hệ thống đầu tiên được phát triển để phát hiện khuôn mặt và da của một đứa trẻ sơ sinh. Nó có thể làm được điều này mặc dù có các ống và quần áo bao quanh đứa trẻ.

Theo Dõi Tần Số Tim và Hơi Thở Từ Xa

Các nhà nghiên cứu kỹ thuật đã làm việc với một chuyên gia chăm sóc sơ sinh từ UniSA để theo dõi tần số tim và hơi thở của bảy trẻ sơ sinh trong Đơn vị Chăm sóc Sơ sinh Tích cực (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.

“Trẻ sơ sinh trong chăm sóc sơ sinh tích cực có thể đặc biệt khó khăn cho máy tính để nhận ra vì khuôn mặt và cơ thể của chúng bị che khuất bởi các ống và thiết bị y tế khác,” Chahl nói.

“Nhiều trẻ sơ sinh non tháng đang được điều trị bằng liệu pháp ánh sáng để治疗 bệnh vàng da, vì vậy chúng được đặt dưới ánh sáng xanh lam sáng, điều này cũng làm cho hệ thống tầm nhìn máy tính khó khăn hơn,” ông tiếp tục.

Phát Triển Hệ Thống

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

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

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

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

Theo chuyên gia chăm sóc sơ sinh của UniSA, Kim Gibson, mạng nơ-ron để phát hiện khuôn mặt của trẻ sơ sinh là một bước đột phá trong việc theo dõi không tiếp xúc.

“Trong môi trường chăm sóc sơ sinh tích cực, việc quay video rõ ràng của trẻ sơ sinh non tháng rất khó khăn. Có nhiều chướng ngại vật và ánh sáng cũng có thể thay đổi, vì vậy việc có được kết quả chính xác có thể khó khăn. Tuy nhiên, mô hình phát hiện đã hoạt động vượt quá mong đợi của chúng tôi.”

“Trên toàn thế giới, hơn 10% trẻ em được sinh ra non tháng và do sự dễ bị tổn thương của chúng, các dấu hiệu sinh tồn của chúng cần được theo dõi liên tục. Thông thường, điều này đã được thực hiện bằng các điện cực dính trên da có thể gây vấn đề và chúng tôi tin rằng theo dõi không tiếp xúc là hướng đi đúng đắn,” Gibson nói.

Đại dịch COVID-19 khiến những kết quả này trở nên quan trọng hơn, giáo sư Chahl cho biết. Với việc giữ khoảng cách vật lý, các công nghệ như thế này có thể đóng vai trò ngày càng quan trọng trong các bệnh viện.