La tecnica dell'IA misura lo sviluppo cerebrale prematuro
I ricercatori finlandesi hanno sviluppato un nuovo programma software basato sull'apprendimento automatico, che può analizzare in modo indipendente i segnali EEG (elettroencefalogramma) da un neonato prematuro per stimare la maturità funzionale del cervello.
La tecnica è il primo sistema di valutazione della maturità cerebrale basato su EEG al mondo ed è più accurata di altri metodi attualmente utilizzati per misurare lo sviluppo del cervello del neonato.
"Questo metodo ci offre per la prima volta l'opportunità di monitorare lo sviluppo più cruciale di un neonato pretermine, la maturazione funzionale del cervello, sia durante che dopo la terapia intensiva", afferma la professoressa Sampsa Vanhatalo dell'Università di Helsinki, che ha guidato la ricerca .
Circa un neonato su dieci nasce prematuramente e circa la metà di tutti i neonati in terapia intensiva neonatale è presente a causa di parto pretermine. La tarda gravidanza è un periodo di sviluppo cerebrale molto rapido per il feto e l'attività elettrica del cervello cambia quasi ogni settimana. Il cervello deve funzionare correttamente per svilupparsi correttamente.
La nascita pretermine può ostacolare in modo significativo lo sviluppo del cervello. I ricercatori hanno scoperto già negli anni '80 che i primi problemi di salute nei neonati prematuri erano spesso legati a un più lento sviluppo del cervello durante i primi mesi.
Al fine di fornire la migliore assistenza possibile e sviluppare nuove forme di trattamento, è importante sapere come si sviluppano le funzioni cerebrali dei bambini, ma non sono disponibili metodi oggettivi e precisi per valutare la maturità in fase iniziale del cervello.
Un modo per valutare la maturità del cervello è posizionare i sensori EEG sul cuoio capelluto. Questo è un metodo completamente non invasivo, a basso costo e privo di rischi, che è stato molto popolare negli ultimi anni nel monitoraggio dell'attività cerebrale nelle unità di terapia intensiva neonatale. Ma l'EEG da solo pone alcuni problemi.
“Il problema pratico con il monitoraggio EEG è che l'analisi dei dati EEG è stata lenta e ha richiesto una competenza speciale da parte del medico che l'ha eseguita. Questo problema può essere risolto in modo affidabile e globale utilizzando l'analisi automatica come parte del dispositivo EEG ", afferma Vanhatalo.
Il nuovo software di analisi EEG è stato originariamente sviluppato da Nathan Stevenson, un ingegnere australiano, che ha lavorato nel gruppo di ricerca del professor Vanhatalo come Marie Curie Fellow finanziato dall'UE. La ricerca ha utilizzato una serie ampia e ben controllata di dati di misurazione EEG da neonati pretermine.
Il software di analisi si basa sull'apprendimento automatico. Una grande quantità di dati EEG sui bambini prematuri è stata inserita in un computer e il software ha calcolato centinaia di caratteristiche computazionali da ciascuna misurazione senza l'intervento di un medico. Quindi, utilizzando un algoritmo, queste caratteristiche sono state combinate per generare una stima affidabile dell'età di maturazione EEG del bambino.
Infine, l'età di maturazione EEG stimata dal software è stata confrontata con la vera età del bambino. In oltre l'80% dei casi, l'età reale del bambino e la stima generata dal computer cadevano a due settimane l'una dall'altra.
La stima della maturazione era così affidabile e precisa che in ciascuno dei 39 neonati pretermine nello studio, lo sviluppo funzionale del cervello poteva essere monitorato quando le misurazioni venivano ripetute ogni poche settimane.
Lo studio è pubblicato sulla rivista Rapporti scientifici.
Fonte: Università di Helsinki
