Investigadores de la Universidad de Australia del Sur han desarrollado un sistema de visión por computadora que puede detectar automáticamente la cara de un bebé en una cama de hospital. Esto permite a los expertos en salud monitorear de forma remota los signos vitales desde una cámara digital y demuestra la misma tasa de precisión que una máquina de electrocardiograma.
Si bien el software de inteligencia artificial (IA) y las tecnologías de reconocimiento facial se utilizan a menudo para detectar rostros humanos adultos, este nuevo sistema es el primero desarrollado para detectar la cara y la piel de un bebé prematuro. Puede hacer esto a pesar de los diversos tubos y ropa que rodea al bebé.
Monitoreo remoto de frecuencias cardíacas y respiratorias
Los investigadores de ingeniería trabajaron con un especialista en atención neonatal de UniSA para monitorear de forma remota las frecuencias cardíaca y respiratoria de siete bebés en la Unidad de Cuidados Intensivos Neonatales (UCIN) en el Centro Médico Flinders en Adelaide con el uso de una cámara digital.
El profesor UniSA Javaan Chahl es uno de los investigadores principales.
“Los bebés en cuidados intensivos neonatales pueden ser muy difíciles de reconocer para las computadoras porque sus caras y cuerpos están ocultos por tubos y otros equipos médicos”, dice Chahl.
“Muchos bebés prematuros están siendo tratados con fototerapia para la ictericia, por lo que están bajo luces azules brillantes, lo que también dificulta los sistemas de visión por computadora”, continuó.
Desarrollando el Sistema
La tecnología se desarrolló utilizando un conjunto de datos de videos de bebés en la UCIN, lo que permitió que el sistema detectara con precisión el tono de su piel y sus rostros.
La investigación demostró que las lecturas de signos vitales del sistema están a la par con las de un electrocardiograma (ECG). Incluso superó a los electrodos convencionales en algunos casos.
El estudio es parte de un proyecto UniSA más grande que está trabajando para reemplazar los sensores eléctricos basados en contacto con cámaras de video sin contacto, lo que puede ayudar a evitar desgarros en la piel e infecciones causadas por las almohadillas adhesivas. Esto último puede ocurrir debido a la naturaleza frágil de la piel de los bebés.
Se utilizaron cámaras de alta resolución para filmar a los bebés a corta distancia, mientras que se extrajeron datos psicológicos vitales utilizando técnicas avanzadas de procesamiento de señales que pueden detectar cambios sutiles de color de los latidos del corazón y los movimientos corporales. Estos no pueden ser detectados por el ojo humano, que es otro factor clave del nuevo sistema.
Según la especialista en cuidados intensivos neonatales de UniSA, Kim Gibson, las redes neuronales para detectar las caras de los bebés son un gran avance en el monitoreo sin contacto.
“En la UCIN es muy difícil grabar videos claros de bebés prematuros. Hay muchas obstrucciones y la iluminación también puede variar, por lo que puede ser difícil obtener resultados precisos. Sin embargo, el modelo de detección ha superado nuestras expectativas”.
“A nivel mundial, más del 10 por ciento de los bebés nacen de manera prematura y, debido a su vulnerabilidad, sus signos vitales deben monitorearse continuamente. Tradicionalmente, esto se ha hecho con electrodos adhesivos colocados en la piel que pueden ser problemáticos, y creemos que el monitoreo sin contacto es el camino a seguir”, dice Gibson.
La pandemia de COVID-19 significa que estos resultados son aún más importantes, dice el profesor Chahl. Con el distanciamiento físico, tecnologías como esta podrían desempeñar un papel cada vez más importante en los hospitales.