kombinezon

Inteligentny kombinezon dostarcza informacji o motoryce niemowląt

Rodzice obserwujący uważnie swoje dzieci dostrzegają subtelne sygnały nieprawidłowości rozwojowych. Jednak nie zawsze są one możliwe do zauważenia w warunkach gabinetu lekarskiego. Smart kombinezon zbiera dane w domu, by przekazać informacje lekarzowi lub fizjoterapeucie.

Kombinezon przypomina zwykłe niemowlęce ubranie, ale zastosowane w nim czujniki pozwalają dokładnie zbierać informacje o ruchach wykonywanych przez niemowlęta, zarówno tych świadomych jak i mimowolnych, by wspomóc ocenę rozwoju neurologicznego małych ludzi.

Ocena motoryki jest elementem badania neurologicznego niemowląt. Zbieranie informacji o rozwoju dziecka odbywa się zazwyczaj w gabinecie lekarskim lub fizjoterapeutycznym. Dziecko obserwują również rodzice, ale obserwacja to nie twarde dane. Zachowanie małego człowieka nie jest przecież powtarzalne. Niepokojące rodziców objawy, mogą nie pojawić się w lekarskim gabinecie. Łatwo wówczas o zlekceważenie symptomów. Kombinezon pozwala na zbieranie danych w w naturalnym środowisku dziecka. 

Inteligentny kombinezon daje nam okazję do oceny spontanicznych i świadomych ruchów niemowląt poza laboratorium. Dziecko można odesłać z powrotem do domu ubrane w kombinezon, by następnego dnia zabrać z niego dane – wyjaśnia Sampsa Vanhatalo, profesor neurofizjologii klinicznej na Uniwersytecie Helsińskim, jeden z twórców inteligentnego ubrania. 

Vanhatalo mówi, że nowa metoda analizy określa motorykę niemowlęcia w sposób równie niezawodny jak człowiek, który analizowałby nagranie wideo. Jednak analiza filmu oznacza kilka godzin fizycznej obserwacji i wprowadzania zebranych przez obserwatora danych. Kombinezon sam zbiera dane, które od razu mogą być przekazane do lekarza prowadzącego, a ten na ich podstawie jest wstanie postawić diagnozę, czy rozwój dziecka jest prawidłowy. Spontaniczne oraz świadome ruchy niemowląt odzwierciedlają integralność rozwojową sieci mózgowych, ponieważ wymagają skoordynowanej aktywacji wielu miejsc w ośrodkowym układzie nerwowym. 

Reklama

Inteligentny kombinezon korzystający między innymi z akcelerometru i żyroskopu podczas ruchu został przetestowany na grupie 22 prawidłowo rozwijających się niemowląt w wieku około 7 miesięcy. Dane pozyskane z kombinezonu opatrzone zostały adnotacjami dotyczącymi postawy i ruchu niemowląt na podstawie nagrań wideo zarejestrowanych podczas sesji nagraniowej oraz przy użyciu nowatorskiego schematu adnotacji zaprojektowanego specjalnie do oceny ogólnego wzorca ruchowego niemowląt w danej grupie wiekowej. Na bazie zebranych danych opracowany został algorytm uczenia maszynowego, oparty na głębokich splotowych sieciach neuronowych (CNN), służący do opracowania klasyfikacji postawy dzieci i ich motoryki. 

kombinezon
Kombinezon z proksymalnie umieszczonymi czujnikami ruch oraz ekran aplikacji wyświetlającej zebrane dane. (źr. Scientific Reports)

Kombinezon został opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Helsińskiego, ponieważ co najmniej 5 proc. fińskich dzieci cierpi na problemy związane z rozwojem języka, koncentracją uwagi i rozwojem ruchowym. Mechanizmy stojące za tymi zaburzeniami są skomplikowane, ale sprzyjają im przedwczesne porody, okołoporodowe uszkodzenie mózgu i brak wczesnej opieki, a także niewystarczająca stymulacja ze strony opiekunów. Z artykułu opublikowanego przez fiński zespół, który został opublikowany w Scientific Reports wynika, że nie tylko Finlandia boryka się z dużą liczbą dzieci z problemami neurorozwojowymi.

Kluczowym globalnym wyzwaniem dla opieki zdrowotnej jest wczesne zauważenie tych niemowląt zagrożonych niepełnosprawnością neurokognitywną. Uważa się, że więcej niż co dziesiąte niemowlę jest narażone na ryzyko neurorozwojowe ze względu na (…) wcześniactwo, niedotlenienie okołoporodowe, udar mózgu, zaburzenia metaboliczne i narażenie na substancje tokstyczne w trakcie życia płodowego. (…) Dokładne badanie wszystkich zagrożonych niemowląt za pomocą zaawansowanych testów lub technik obrazowania mózgu nie jest możliwa nawet w w najbardziej rozwiniętych i bogatych krajach.
źr. Scientific Reports

Inteligentny kombinezon został opracowany w ramach projektu Rhythms in Infant Brain (RIB), będącego jednym z elementów programu Health from Science (TERVA) finansowanego przez Suomen Akatemia (Akademia Finlandii), Fundację Badań Pediatrycznych i Fińską Fundację Mózgu. Wielodyscyplinarną grupą badawczą, która działa w szpitalu dla nowych dzieci, kieruje neurofizjolog Sampsa Vanhatalo i neurolog dziecięca Leena Haataja. 

W projekcie wykorzystano czujnik Movesense, urządzenie typu open source opracowane w Finlandii przez Suunto. Aplikacja mobilna wykorzystywana do zbierania danych korzysta z systemu iOS, ale może w każdej chwili zostać dostosowana do systemu Android. Najważniejsze jest to, że obecny, prototypowy koszt kombinezonu zamknął się w 200 dol. W przypadku produkcji masowej cena może spaść do 30–50 dol. | CHIP

3
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.