Dirbtinio intelekto technika matuoja pirmumo smegenų vystymąsi
Suomijos mokslininkai sukūrė naują mašininiu mokymusi pagrįstą programinę įrangą, kuri gali savarankiškai analizuoti neišnešioto kūdikio EEG (elektroencefalogramos) signalus, kad būtų galima įvertinti smegenų funkcinę brandą.
Metodas yra pirmoji EEG pagrįsta smegenų brandos vertinimo sistema pasaulyje ir yra tikslesnė nei kiti šiuo metu naudojami kūdikio smegenų vystymosi matavimo metodai.
„Šis metodas suteikia mums galimybę pirmą kartą stebėti svarbiausią neišnešioto kūdikio raidą, smegenų funkcinį brendimą tiek intensyvios terapijos metu, tiek po jos“, - sako tyrimui vadovavusi profesorė Sampsa Vanhatalo iš Helsinkio universiteto. .
Maždaug kas dešimtas naujagimis gimsta neišnešiotas, o maždaug pusė visų naujagimių intensyvios terapijos kūdikių yra dėl neišnešiotų naujagimių. Vėlyvas nėštumas yra labai greito vaisiaus smegenų vystymosi laikas, o smegenų elektrinis aktyvumas keičiasi beveik kiekvieną savaitę. Smegenys turi tinkamai veikti, kad galėtų teisingai vystytis.
Neišnešiotas gimdymas gali smarkiai trukdyti smegenų vystymuisi. Tyrėjai jau devintajame dešimtmetyje nustatė, kad ankstyvos neišnešiotų kūdikių sveikatos problemos pirmaisiais mėnesiais dažnai buvo susijusios su lėtesne smegenų raida.
Norint suteikti kuo geresnę priežiūrą ir sukurti naujas gydymo formas, svarbu žinoti, kaip vystosi kūdikių smegenų funkcijos, tačiau nebuvo jokių objektyvių ir tikslių metodų ankstyvosios smegenų brandos įvertinimui.
Vienas iš būdų įvertinti smegenų brandą yra uždėti ant galvos odos EEG jutiklius. Tai visiškai neinvazinis, nebrangus ir nerizikingas metodas, kuris per pastaruosius kelerius metus buvo labai populiarus stebint smegenų veiklą naujagimių intensyviosios terapijos skyriuose. Tačiau vien EEG kelia tam tikrų problemų.
„Praktinė EEG stebėjimo problema yra ta, kad EEG duomenų analizė vyko lėtai ir reikalavo specialios juos atliekančio gydytojo patirties. Šią problemą galima patikimai ir globaliai išspręsti naudojant automatinę analizę kaip EEG įrenginio dalį “, - sako Vanhatalo.
Naują EEG analizės programinę įrangą iš pradžių sukūrė Australijos inžinierius Nathanas Stevensonas, dirbęs profesoriaus Vanhatalo tyrimų grupėje kaip ES finansuojamas Marie Curie bendradarbis. Tyrimo metu buvo naudojamas platus ir gerai kontroliuojamas neišnešiotų kūdikių EEG matavimo duomenų rinkinys.
Analizės programinė įranga pagrįsta mašininiu mokymusi. Didelis kiekis neišnešiotų kūdikių EEG duomenų buvo įvedamas į kompiuterį, o programinė įranga be gydytojo įsikišimo apskaičiavo šimtus skaičiavimo funkcijų iš kiekvieno matavimo. Tada, naudojant algoritmą, šios funkcijos buvo sujungtos, kad būtų gautas patikimas kūdikio EEG brendimo amžiaus įvertinimas.
Galiausiai programinės įrangos nustatytas EEG brendimo amžius buvo lyginamas su tikruoju kūdikio amžiumi. Daugiau nei 80 procentų atvejų tikrasis kūdikio amžius ir kompiuteriu sukurtas įvertis nukrito per dvi savaites.
Brendimo įvertinimas buvo toks patikimas ir tikslus, kad kiekvieno iš 39 neišnešiotų naujagimių smegenų funkcinę raidą buvo galima stebėti, kai matavimai buvo kartojami kas kelias savaites.
Tyrimas paskelbtas žurnale Mokslinės ataskaitos.
Šaltinis: Helsinkio universitetas
