AI техниката измерва Preemie Brain Development
Финландски изследователи са разработили нова софтуерна програма, базирана на машинно обучение, която може самостоятелно да анализира ЕЕГ (електроенцефалограма) сигнали от недоносено бебе, за да оцени функционалната зрялост на мозъка.
Техниката е първата базирана на ЕЕГ система за оценка на зрелостта на мозъка и е по-точна от другите методи, използвани в момента за измерване на развитието на мозъка на бебето.
„Този метод ни дава възможност за първи път да проследим най-важното развитие на недоносеното бебе, функционалното съзряване на мозъка, както по време, така и след интензивно лечение“, казва професор Сампса Ванхатало от Университета в Хелзинки, който ръководи изследването .
Приблизително едно на всеки десет новородени се ражда преждевременно и около половината от всички новородени в интензивно лечение за новородени са там поради преждевременно раждане. Късната бременност е време на много бързо мозъчно развитие за плода и електрическата активност на мозъка се променя почти всяка седмица. Мозъкът трябва да функционира правилно, за да се развива правилно.
Преждевременното раждане може значително да попречи на развитието на мозъка. Още през 80-те години на миналия век изследователите установяват, че ранните здравословни проблеми при недоносени бебета често са свързани с по-бавно развитие на мозъка през първите месеци.
За да се осигури възможно най-добрата грижа и да се разработят нови форми на лечение, е важно да се знае как се развиват мозъчните функции на бебетата, но не са налице обективни и точни методи за оценка на зрелостта на мозъка в ранен стадий.
Един от начините за оценка на зрелостта на мозъка е поставянето на ЕЕГ сензори върху скалпа. Това е напълно неинвазивен, евтин и безрисков метод, който беше много популярен през последните няколко години при наблюдение на мозъчната активност в отделенията за интензивно лечение на новородени. Но само ЕЕГ създава някои проблеми.
„Практическият проблем с ЕЕГ мониторинга е, че анализът на ЕЕГ данните е бавен и изисква специален опит от лекаря, който го извършва. Този проблем може да бъде решен надеждно и в световен мащаб чрез използване на автоматичен анализ като част от ЕЕГ устройството “, казва Ванхатало.
Новият софтуер за анализ на ЕЕГ първоначално е разработен от Нейтън Стивънсън, австралийски инженер, който е работил в изследователската група на професор Ванхатало като стипендиант на Мария Кюри, финансиран от ЕС. Изследването използва обширен и добре контролиран набор от данни за измерване на ЕЕГ от недоносени бебета.
Софтуерът за анализ се основава на машинно обучение. Голямо количество данни от ЕЕГ за недоносени бебета се подава в компютър и софтуерът изчислява стотици изчислителни характеристики от всяко измерване без намеса на лекар. След това, използвайки алгоритъм, тези характеристики бяха комбинирани, за да се генерира надеждна оценка на ЕЕГ зрялата възраст на бебето.
И накрая, изчислената от софтуера възрастова възраст на ЕЕГ е сравнена с истинската възраст на бебето. В повече от 80 процента от случаите истинската възраст на бебето и компютърно генерираната оценка спадат в рамките на две седмици един от друг.
Оценката на съзряването е била толкова надеждна и точна, че при всяко от 39-те недоносени бебета в проучването може да се проследи функционалното развитие на мозъка, когато измерванията се повтарят на всеки няколко седмици.
Изследването е публикувано в списанието Научни доклади.
Източник: Университет в Хелзинки
