L'uso di software basato sull'intelligenza artificiale per rilevare i volti umani è ormai comune con gli adulti, ma questa è la prima volta che i ricercatori hanno sviluppato un software per rilevare in modo affidabile il viso e la pelle di un bambino prematuro quando è coperto da tubi, vestiti e sottoposto a fototerapia.

I ricercatori di ingegneria e uno specialista in terapia intensiva neonatale dell'UniSA hanno monitorato a distanza la frequenza cardiaca e respiratoria di sette bambini nell'Unità di terapia intensiva neonatale (NICU) presso il Flinders Medical Center di Adelaide, utilizzando una fotocamera digitale.

"I bambini in terapia intensiva neonatale possono essere più difficili da riconoscere per i computer perché i loro volti e corpi sono oscurati da tubi e altre apparecchiature mediche", afferma il professor Javaan Chahl dell'UniSA, uno dei ricercatori principali.

"Molti bambini prematuri vengono trattati con la fototerapia per l'ittero, quindi sono sotto luci blu brillanti, il che rende anche difficile per i sistemi di visione artificiale".

Il "rilevatore di bambini" è stato sviluppato utilizzando un set di dati di video di bambini in terapia intensiva neonatale per rilevare in modo affidabile il tono della pelle e i volti.

Le letture dei segni vitali corrispondevano a quelle di un elettrocardiogramma (ECG) e in alcuni casi sembravano superare le prestazioni degli elettrodi convenzionali, avallando il valore del monitoraggio senza contatto dei bambini prematuri in terapia intensiva.

Lo studio fa parte di un progetto UniSA in corso per sostituire i sensori elettrici a contatto con videocamere senza contatto, evitando la lacerazione della pelle e le potenziali infezioni che i cuscinetti adesivi possono causare alla pelle fragile dei bambini.

I bambini sono stati filmati con telecamere ad alta risoluzione a distanza ravvicinata e dati fisiologici vitali estratti utilizzando tecniche avanzate di elaborazione del segnale in grado di rilevare sottili cambiamenti di colore da battiti cardiaci e movimenti del corpo non visibili all'occhio umano.

Kim Gibson, specialista in terapia intensiva neonatale UniSA, afferma che l'utilizzo di reti neurali per rilevare i volti dei bambini è una svolta significativa per il monitoraggio senza contatto.

"Nell'ambiente di terapia intensiva neonatale è molto difficile registrare video nitidi di bambini prematuri. Ci sono molte ostruzioni e anche l'illuminazione può variare, quindi ottenere risultati accurati può essere difficile. Tuttavia, il modello di rilevamento ha funzionato oltre le nostre aspettative.

"In tutto il mondo, oltre il 10% dei bambini nasce prematuro e, a causa della loro vulnerabilità, i loro segni vitali devono essere monitorati continuamente. Tradizionalmente, questo è stato fatto con elettrodi adesivi posizionati sulla pelle che possono essere problematici e riteniamo non -il monitoraggio dei contatti è la via da seguire", afferma Gibson.

Il professor Chahl afferma che i risultati sono particolarmente rilevanti data la pandemia di COVID-19 e la necessità di distanziamento fisico.

Nel 2020, il team UniSA ha sviluppato la prima tecnologia al mondo, ora utilizzata nei prodotti commerciali venduti dalla società nordamericana Draganfly, che misura i segni vitali degli adulti per individuare i sintomi di COVID-19.