Mesterséges intelligencia segíti a koraszülött babák gyorsabb fejlődését

A mesterséges intelligencia segítségével monitorozza a koraszülött csecsemők életfunkcióit egy HUN-REN SZTAKI (Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézet) fejlesztésében készülő termékcsalád. Az így nyert adatok segíthetnek abban, hogy a babák akkor kapjanak kezelést, támogatást, amikor a bioritmusuk alapján az a legalkalmasabb. A kutatók további célja egy olyan MI-alapú rendszer kifejlesztése, amely a baba arcmimikája, hátának és kezének feszülése alapján megállapítja a csecsemő fájdalmának mértékét.

A koraszülött csecsemők légzésének, pulzusának megfigyelése, ébrenléti és alvó óráik száma mind olyan fontos adatok, amelyekre nagy szükség van az újszülött osztályokon. Ezeket a paramétereket egészen az elmúlt időszakig vezetékek sokaságával kiépített rendszerekkel gyűjtötték be, vagy az ápolók, orvosok dolga volt a közvetlen megfigyelés és annak megállapítása, milyen állapotban van a baba. A mesterséges intelligencia, a gépi látási, képfeldolgozási technológia, a kameraalapú megfigyelés most érte el azt a szintet, hogy az életjelek vizsgálatához már nem feltétlenül szükségesek a csecsemő bőrével közvetlenül érintkező szenzorok.

Földesy Péter, a HUN-REN SZTAKI Számítógépes Optikai Érzékelés és Feldolgozás Kutatólaboratóriumának tudományos tanácsadója egy olyan termékcsalád kifejlesztésén dolgozik munkatársaival, amely a koraszülött csecsemők napi aktivitását a mesterséges intelligencia segítségével monitorozza. A HUN-REN innovációt segítő Proof of Concept pályázata is támogatja a fejlesztést, amelynek végső célja egy piacon eladható termékcsalád megalkotása.

– A Semmelweis Egyetem neonatológiai tanszékével együttműködésben, Szabó Miklós professzor szakmai segítségével először a csecsemők életjeleinek MI-támogatott, kameraalapú megfigyelését kezdtük el fejleszteni nyitott inkubátorokban. Habár a légzés és a pulzusszám megfigyelését megoldottuk, hamar kiderült számunkra, hogy a pulzoximéter funkcióit egy bonyoult kamerarendszerrel kiváltani nagyon nem egyszerű feladat. Ráadásul a nagy orvosiműszer-gyártó cégek időben korábban elindulva már le is védették ezt a fejlesztést – elevenítette fel a kezdeteket a kutató.

E tapasztalatok után fordultak inkább egy olyan termékcsalád megvalósításának az irányába, amely a személyre szabott fejlesztést segíti:

– A koraszülöttek esetében az a régi hozzáállás, hogy „tartsuk őket életben”, ma már nagyon nem elegendő, egyre fontosabb az is, hogy például hagyjuk őket a saját ritmusukban aludni. Az egyénre szabott és családközpontú fejlődéstámogató NIDCAP és a FINE gondozási programok azt segítik, hogy a babák akkor kapjanak támogatást, amikor a bioritmusuk alapján az a legalkalmasabb és ne akkor, amikor az orvos és a nővérek időbeosztása ezt engedi – foglalta össze Földesy Péter.

A termékcsalád első eleme egy olyan kamera, amely zárt inkubátorban, éjszaka, letakarva is jó minőségű videóképet és hangot tud rögzíteni és továbbítja azt. A kamera jelenleg a CE-jelzés megszerzésének folyamatánál tart, ez a minősítés jelzi majd, hogy biztonságos, piacon értékesíthető termékről van szó. A mostani Proof of Concept pályázat végére ez a folyamat lezajlik, hónapokon belül a boltokba kerülhet a magyar kutatók által életre hívott termék.

– Szeretnénk kiegészítő modulokat is fejleszteni, amelyeket attól függően lehet a rendszerhez csatlakoztatni, hogy kinek milyen típusú megfigyelésre van szüksége. Ha például az alvás- és viselkedésfigyelés a lényeges, akkor egy tableten vagy laptopon futtatható lesz egy szoftver, ami folyamatosan figyeli a csecsemőt, és egyszerűen érthető, színes görbék segítségével megmutatja, milyen állapotban van a baba: Mélyen alszik, felületesen alszik, ébredezik vagy már felébredt? A rendszer egyúttal azt is tárolja, milyen volt a napi fényerő, vagy, hogy mennyire hangoskodtak a baba környezetében – vázolta a fejlesztés további útját a kutató.

A kutatás harmadik, leendő területe a babák fájdalomszintjének mérése: A csecsemőket olykor napi 10-15 alkalommal is megvizsgálják, vért vesznek tőlük vagy lélegeztetésre van szükségük. Ezért gyakran sírnak, de azt nem egyszerű mérni, hogy valójában mennyire fáj nekik a mindez. Földesy Péterék egy olyan fájdalomskálát szeretnének kidolgozni nővérek, orvosok bevonásával, amely kameraképek alapján, az arcmimika, a kéz és a hát feszülésének mértéke, MI-támogatott elemzése segítségével állapítaná meg a fájdalom nagyságát.

A cél az, hogy az innováció végére létrejöjjön egy olyan cég, amely megél a piacról. Ebben segíthet például az a szolgáltatás, hogy a szülők a fent bemutatott módon „benézhetnek” az inkubátorba. Másrészt valahol az a megspórolt idő is átszámolható pénzre, amikor a nővérek kamerákkal rá tudnak nézni a babákra úgy, hogy közben az életfunkcióik adatait is látják, és így nem kell feleslegesen odarohanniuk. Ha Földesy Péterék be tudják bizonyítani, hogy az eszközeik segítségével megfigyelt babák mondjuk egy héttel hamarabb mehetnek haza, az pedig már a kórház számára is forintosítható munkaórákat jelent.

Forrás: HUN-REN Média/Házi Péter

Címlapkép forrása: HUN-REN Média