AI tehnika meri preemie razvoj možganov
Finski raziskovalci so razvili nov program, ki temelji na strojnem učenju, ki lahko neodvisno analizira signale EEG (elektroencefalogram) prezgodaj rojenega dojenčka, da oceni možgansko funkcionalno zrelost.
Tehnika je prvi sistem ocenjevanja zrelosti možganov na osnovi EEG in je natančnejša od drugih metod, ki se trenutno uporabljajo za merjenje razvoja možganov dojenčkov.
"Ta metoda nam daje prvo priložnost, da sledimo najpomembnejšemu razvoju nedonošenčka, funkcionalnemu zorenju možganov med in po intenzivni negi," pravi profesor Sampsa Vanhatalo z univerze v Helsinkih, ki je vodila raziskavo. .
Približno vsak deseti novorojenček se rodi prezgodaj, približno polovica dojenčkov na intenzivni negi pa je zaradi prezgodnjega poroda. Pozno nosečnost je čas zelo hitrega razvoja možganov za plod, električna aktivnost možganov pa se spremeni skoraj vsak teden. Možgani morajo pravilno delovati, da se lahko pravilno razvijajo.
Prezgodnji porod lahko znatno ovira razvoj možganov. Raziskovalci so že v osemdesetih letih ugotovili, da so bile zgodnje zdravstvene težave pri nedonošenčkih v prvih mesecih pogosto povezane s počasnejšim razvojem možganov.
Da bi zagotovili najboljšo možno oskrbo in razvili nove oblike zdravljenja, je pomembno vedeti, kako se razvijajo možganske funkcije dojenčkov, vendar ne obstajajo objektivne in natančne metode za oceno zgodnje možganske zrelosti.
Eden od načinov ocene zrelosti možganov je postavitev senzorjev EEG na lasišče. To je popolnoma neinvazivna, poceni in varna metoda, ki je bila v zadnjih letih zelo priljubljena pri spremljanju možganske aktivnosti na oddelkih za intenzivno nego novorojenčkov. Toda samo EEG predstavlja nekaj težav.
»Praktična težava pri spremljanju EEG je v tem, da je bila analiza podatkov EEG počasna in je od zdravnika, ki jo izvaja, zahteval posebno strokovno znanje. Ta problem je mogoče zanesljivo in globalno rešiti z uporabo samodejne analize kot dela naprave EEG, «pravi Vanhatalo.
Novo programsko opremo za analizo EEG je prvotno razvil Nathan Stevenson, avstralski inženir, ki je delal v raziskovalni skupini profesorja Vanhatala kot sodelavec Marie Curie, ki ga financira EU. V raziskavi je bil uporabljen obsežen in dobro nadzorovan niz merilnih vrednosti EEG pri nedonošenčkih.
Programska oprema za analizo temelji na strojnem učenju. V računalnik je bilo vnesenih veliko podatkov EEG o nedonošenčkih, programska oprema pa je brez posredovanja zdravnika izračunala na stotine računskih lastnosti iz vsake meritve. Nato so z uporabo algoritma te značilnosti združili, da so ustvarili zanesljivo oceno EEG zrele starosti dojenčka.
Nazadnje je bila zrela starost EEG, ocenjena s programsko opremo, primerjana s pravo starostjo dojenčka. V več kot 80 odstotkih primerov sta resnična starost dojenčka in računalniško ustvarjena ocena padla v dveh tednih.
Ocena dozorevanja je bila tako zanesljiva in natančna, da je bilo mogoče pri vsakem od 39 nedonošenčkov v študiji spremljati funkcionalni razvoj možganov, ko so se meritve ponavljale vsakih nekaj tednov.
Študija je objavljena v reviji Znanstvena poročila.
Vir: Univerza v Helsinkih
