剛出生的寶寶,打針時覺得有多疼,媽媽們知道嗎?寶貝苦于無法訴說疼痛感,只能用哭聲和表情來告訴你。可是,如果你不是特別有經驗的醫護人員,也無法準確判斷他當時疼得有多厲害。 別擔心,未來這一問題有望得到解決。南京郵電大學的一位老師盧官明正在研究“新生兒疼痛表情識別”課題,他采集了2000多個剛出生28天以內寶寶的疼痛表情,輸入到電腦記憶庫中,通過圖像識別得出規律。未來或將制作成監測儀,抓取寶寶打針后的面部表情,機器一掃經過對比就能告訴你,寶寶的“疼痛指數”是多少。 痛感會影響孩子成長,但寶寶無法訴說 為什么研究寶寶疼痛表情? 痛感會影響孩子成長,但寶寶無法訴說 盧官明是南京郵電大學江蘇省圖像處理與圖像通信重點實驗室教授。他告訴現代快報記者,根據最近一些年的研究證實,出生4周內的小寶貝,就已經有了疼痛感受的能力。雖然他們的神經系統仍然在發育中,但對疼痛的感知卻比兒童甚至是成年人更強烈和持久。而且,新媽媽們知道嗎?寶貝反復經歷足底采血、動靜脈穿刺、皮下和肌肉注射等的疼痛刺激,也會對他(她)的成長產生一系列近期和遠期的嚴重影響。 “因為新生兒不能自己表述疼痛的感受,媽媽們又沒有經驗,所以就需要有經驗的醫護人員進行人工疼痛評估,這樣不僅耗時費力,而且評估結果更多地依賴于個人的知識與經驗,還會受到個人的情緒等主觀因素的影響,不能完全客觀地反映新生兒疼痛程度。”盧官明介紹,2006年,他和南京市兒童醫院的李曉南博士一同開展新生兒面部疼痛課題的研究,幫助寶貝爸爸媽媽以及醫護人員更好地識別寶貝那些苦于無法訴說的疼痛感。 采集2000多個新生兒表情建立數據庫 誰來對寶寶疼痛程度評分? 采集2000多個新生兒表情建立數據庫 盧官明告訴記者,從2006年開始,他們首先用數碼攝像機記錄新生兒在安靜、哭和經歷不同程度疼痛刺激狀態下的動態面部圖像、手腳的動作及哭鬧的聲音,然后,由受過專門培訓的醫生和護士用國際上公認的新生兒疼痛評估量表對寶貝的疼痛程度進行評分。 “我們從拍攝的視頻中截取了2000多幅圖像,然后從中選擇出醫生評分一致的典型表情,包括安靜、哭、輕度疼痛、中度疼痛、劇烈疼痛的圖像。”盧官明指著電腦上的一系列寶寶面部特寫告訴記者,“你看,這個嘴巴張開很大的,表情痛苦的,醫生就會評估劇烈疼痛,而這個面部表情稍微有些痛苦的,就是輕度疼痛,普通人很難一下子就準確分辨。” 機器語言自動抓取不同表情特征 機器如何識別? 機器語言自動抓取不同表情特征 盧官明和他的團隊成員,將臨床采集到的新生兒面部表情樣本輸入到電腦中,根據機器語言提取他們的面部表情特征,“就像漫畫家很簡單的幾筆,就能認出這是誰,機器語言也能從中抓取到不同面部表情的特征,提取新生兒面部表情特征。”盧官明說,“經過深度學習,從大量數據中,根據事先設定好的類別進行自動分類,當有新的樣本輸入時,機器就能根據規律自動識別。” 到2008年7月左右,這項實驗初步得出規律,最近6年,他們在不斷地進行反復測試論證,“每年都會不斷采集視頻,從中提取大概1000多幅圖片,由醫務人員先評估出輕度、中度、劇烈三種疼痛。這些新樣本對機器來說是新的,我們把它輸入到計算機里,看計算機輸出的結果,和醫生評判的結果是否吻合。”他說,實驗過程一般是每一類采用25張圖片,“比如100個測試樣本,88個是正確的,結論就是88%,我們要多次交叉驗證。” 未來將采集百萬樣本進行大數據分析 如何提高準確率? 未來將采集百萬樣本進行大數據分析 盧官明指出,這種實驗的結果,一定是數據越大,準確率越高。因此,他計劃在未來3-5年內,采集百萬新生兒面部表情樣本,進行大數據庫分析。“這一研究在未來臨床使用上,將制作成監測儀,采取24小時監護,幫助醫護人員診斷,這樣可以提示醫生進行相應的跟蹤護理。” 盧官明說,新生兒有病住院治療,打針或者手術需要打麻藥,麻藥用量多少,未來通過疼痛監測儀,了解孩子的疼痛程度,可以給醫務人員提示,以便于醫生做出適度的處理。“這樣也可以避免判斷出現主觀誤差,由機器來評估發現異常情況就會及時報警,提醒醫生。” |