El método remoto para monitorear la apnea facilita a los bebés prematuros

Prueba de las cámaras térmicas en Mxima MC. Crédito: Universidad Tecnológica de Eindhoven

La apnea, una interrupción repentina del flujo respiratorio, afecta tanto a adultos como a niños. Lo padecen especialmente los bebés prematuros, cuyo sistema respiratorio aún no se ha desarrollado por completo. En colaboración con Mxima Medical Center y Philips, la investigadora de TU/e Ilde Lorato ha desarrollado un nuevo método para monitorear la apnea sin causar daño innecesario a los bebés involucrados, como daño en la piel. El nuevo enfoque utiliza cámaras térmicas, software de procesamiento de imágenes e incluso un chupete inteligente. Lorato defenderá su Ph.D. investigación el viernes 19 de noviembre.

La apnea, un trastorno respiratorio en el que la respiración se interrumpe durante al menos 10 segundos, es un problema común entre los adultos durante el sueño. Sin embargo, la apnea también afecta a los niños. Casi todos los bebés prematuros menores de 30 semanas o con un peso al nacer inferior a un kilogramo la padecen.

«La apnea en los bebés prematuros puede causar problemas graves, especialmente si dura más de 20 segundos». dice Ilde Lorato, investigadora del grupo de Sistemas Electrónicos del departamento de Ingeniería Eléctrica.

Peter Andriessen, neonatólogo del Mxima Medical Center (MMC), agrega: «La apnea del prematuro se ha asociado con problemas de salud más adelante en vida, incluidos los resultados deficientes del desarrollo neurológico y la parálisis cerebral. Por lo tanto, es vital que podamos monitorear a estos bebés de una manera confiable y discreta, de modo que podamos intervenir si es necesario».

Los eventos de apnea en bebés prematuros pueden ser dejó de usar estimulación táctil (masaje, caricias, presión, etc.) o le dio a los bebés afectados oxígeno o cafeína adicionales.

Experimentos de la vida real

Los bebés prematuros son atendidos en unidades de cuidados intensivos neonatales (UCIN), donde la respiración es rastreada por los mismos electrodos que miden la actividad del corazón. «Sin embargo, esta solución no es ideal», dice Lorato, «porque no detecta los eventos correctamente».

«Además, la piel de los bebés prematuros es muy sensible y puede irritarse fácilmente o incluso dañarse con el uso de electrodos adhesivos. Así que buscamos alternativas que causaran menos molestias a estos bebés vulnerables, como las cámaras».

Sin embargo, el uso de cámaras en un contexto clínico para monitorear el flujo respiratorio y el movimiento no es trivial, especialmente si es necesario monitorear a los pacientes durante la noche, cuando no hay suficiente luz. Los bebés también tienden a moverse mucho, lo que genera ruido no deseado en los datos. Y, por supuesto, está la cuestión de la privacidad y el costo.

«Es extremadamente importante desarrollar y probar cualquier solución en un hospital. Solo así se puede ver si realmente funciona o no en un entorno complejo». «, dice Lorato. Y esto es exactamente lo que hizo el investigador nacido en Italia.

Gracias a las cámaras térmicas, ahora es posible medir la tasa de respiración de los bebés prematuros de forma discreta. Crédito: Universidad Tecnológica de Eindhoven

Cámaras térmicas

Gracias a la cooperación entre TU/e, Philips y Mxima Medical Center dentro de e/MTIC, pudo realizar experimentos de la vida real en el medio neonatal Unidad de Atención de MMC. Allí usó tres cámaras térmicas de baja resolución para grabar a 15 bebés que fueron atendidos en camas abiertas durante tres horas cada uno.

«Elegimos cámaras térmicas porque pueden trabajar en completa oscuridad y son capaces de monitorear tanto movimiento y flujo respiratorio. Debido a su baja resolución, también son más baratos y hay menos daño potencial a la privacidad del paciente «, dice Lorato. «Luego usamos las imágenes infrarrojas para desarrollar nuevos algoritmos de procesamiento de imágenes que potencialmente pueden detectar la apnea en bebés prematuros».

«Nuestros algoritmos pueden identificar automáticamente píxeles que contienen datos sobre la respiración. Incluso funcionan sin tener que para buscar las partes relevantes del cuerpo o la cara, lo que puede ser todo un desafío con bebés pequeños en un ambiente hospitalario y con imágenes de baja resolución. Con algunas alteraciones, también se pueden usar cuando los bebés se mueven».

Chupete inteligente

Durante su investigación en el hospital, Lorato hizo un descubrimiento interesante. Ella vio que el chupete que los bebés tienden a chupar provoca movimientos similares a la respiración. Por supuesto, esto interfirió con los resultados de su prueba. Por lo tanto, se le ocurrió la idea de usar un chupete inteligente. El dispositivo registra el movimiento de succión del bebé, por lo que puede distinguirse fácilmente de la respiración.

Lorato y MMC están contentos con los resultados, porque prueban que las cámaras térmicas de bajo costo pueden usarse para monitorear tanto el flujo respiratorio como el movimiento en los bebés prematuros. Con suerte, esto puede conducir a la eliminación de los electrodos para algunos bebés. Su investigación ya ha dado lugar a dos solicitudes de patentes (una para el chupete y otra para el algoritmo). Aún así, queda un camino por recorrer antes de que las cámaras térmicas se conviertan en algo común en las unidades de cuidados intensivos neonatales.

Lorato: «Las cámaras térmicas no pueden ver a través de la pared de la incubadora, por lo que si desea monitorear a los bebés en una incubadora, debe colocar la cámara dentro de la incubadora. Además, nuestros videos no contienen apneas naturales. Tuvimos que simularlas adaptando el material de video disponible. Por lo tanto, aún queda trabajo por hacer».

La investigación de seguimiento se llevará a cabo dentro del proyecto UMOSA de Sander Stuijk, el profesor asociado que supervisó el doctorado de Lorato. proyecto. Este proyecto también analizará otras aplicaciones de la monitorización con cámaras térmicas, por ejemplo, para la apnea del sueño en adultos. En Máxima MC, un nuevo Ph.D. El estudiante del proyecto PICASSO seguirá desarrollando tecnologías de seguimiento menos molestas para los bebés prematuros.

Explore más

Avance de la investigación para monitorear de manera segura a los bebés prematuros Más información: Monitoreo de la respiración en video: hacia la detección remota de apnea en la clínica. research.tue.nl/files/18850920 … 211119_Lorato_hf.pdf Proporcionado por la Universidad Tecnológica de Eindhoven Cita: El método remoto para monitorear la apnea brinda a los bebés prematuros un momento más fácil (2021, 19 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/ 2021-11-método-remoto-apnea-bebes-prematuros.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.