Technika AI měří vývoj mozku Preemie
Finští vědci vyvinuli nový softwarový program založený na strojovém učení, který může nezávisle analyzovat signály EEG (elektroencefalogram) od předčasně narozeného dítěte k odhadu funkční zralosti mozku.
Tato technika je prvním systémem hodnocení mozkové zralosti založeným na EEG na světě a je přesnější než jiné metody, které se v současné době používají k měření vývoje mozku kojenců.
„Tato metoda nám dává poprvé příležitost sledovat nejdůležitější vývoj předčasně narozeného dítěte, funkční zrání mozku, během intenzivní péče i po ní,“ říká profesorka Sampsa Vanhatalo z Helsinské univerzity, která vedla výzkum. .
Přibližně jeden z deseti novorozenců se narodí předčasně a přibližně polovina všech kojenců na novorozenecké intenzivní péči je zde z důvodu předčasného porodu. Pozdní těhotenství je pro plod velmi rychlým vývojem mozku a jeho elektrická aktivita se mění téměř každý týden. Mozek musí správně fungovat, aby se mohl správně vyvíjet.
Předčasný porod může významně bránit vývoji mozku. Vědci již v 80. letech zjistili, že časné zdravotní problémy u předčasně narozených dětí byly často spojeny s pomalejším vývojem mozku během prvních měsíců.
Abychom poskytli nejlepší možnou péči a vyvinuli nové formy léčby, je důležité vědět, jak se vyvíjejí mozkové funkce kojenců, ale nejsou k dispozici žádné objektivní a přesné metody pro hodnocení počáteční fáze zralosti mozku.
Jedním ze způsobů, jak vyhodnotit zralost mozku, je umístění senzorů EEG na pokožku hlavy. Jedná se o zcela neinvazivní, nízkonákladovou a bezrizikovou metodu, která je v posledních několika letech velmi populární při monitorování mozkové aktivity na novorozeneckých jednotkách intenzivní péče. Samotné EEG však představuje určité problémy.
"Praktickým problémem s EEG monitorováním je, že analýza dat EEG byla pomalá a vyžadovala od lékaře, který je provádí, speciální odbornost." Tento problém lze spolehlivě a globálně vyřešit pomocí automatické analýzy jako součásti zařízení EEG, “říká Vanhatalo.
Nový software pro analýzu EEG původně vyvinul australský inženýr Nathan Stevenson, který pracoval ve výzkumné skupině profesora Vanhatala jako Marie Curie Fellow financovaná EU. Výzkum využíval rozsáhlou a dobře kontrolovanou sadu údajů o měření EEG předčasně narozených dětí.
Software pro analýzu je založen na strojovém učení. Velké množství dat EEG o předčasně narozených dětech bylo přeneseno do počítače a software vypočítal stovky výpočtových funkcí z každého měření bez zásahu lékaře. Poté pomocí algoritmu byly tyto funkce zkombinovány tak, aby generovaly spolehlivý odhad EEG maturačního věku kojence.
Nakonec byl EEG maturační věk odhadovaný softwarem srovnán se skutečným věkem kojence. Ve více než 80 procentech případů klesl skutečný věk kojence a počítačově generovaný odhad do dvou týdnů po sobě.
Odhad zrání byl tak spolehlivý a přesný, že u každého z 39 předčasně narozených dětí ve studii bylo možné sledovat funkční vývoj mozku, když se měření opakovala každých několik týdnů.
Studie je publikována v časopise Vědecké zprávy.
Zdroj: Helsinská univerzita
