Melhorando a Sobrevivência de Recém-nascidos: O Sistema ORAA-net
Um novo sistema pretende melhorar as práticas de ressuscitação de recém-nascidos.
― 7 min ler
Índice
Asfixia ao nascer é uma das principais razões pelas quais muitos recém-nascidos morrem. Pra salvar vidas, é super importante dar ajuda rápida e eficaz pros bebês que têm dificuldade pra respirar no parto. Na Tanzânia, uma equipe juntou vídeos e outras gravações durante a Ressuscitação de recém-nascidos pra estudar como essas intervenções impactam a sobrevivência.
Esse pesquisa quer olhar de perto como diferentes passos pra ajudar os recém-nascidos podem levar a resultados melhores. Uma parte chave do estudo é criar cronogramas claros que mostrem quais ações foram tomadas durante a ressuscitação. Essas ações podem incluir dar respirações, aquecer o bebê e desobstruir as vias aéreas.
O Problema
Todo ano, milhões de recém-nascidos morrem em países de baixa e média renda, e muitas dessas mortes poderiam ser evitadas. A asfixia ao nascer, que acontece quando um bebê não recebe oxigênio suficiente durante o parto, é uma das principais causas dessas mortes. É essencial garantir que profissionais de saúde bem treinados estejam presentes no parto e que eles tenham as ferramentas certas pra cuidar.
Os passos comuns pra ajudar recém-nascidos com asfixia ao nascer incluem usar um dispositivo de bolsa-máscara pra dar respirações, estimular o bebê, aspirar fluidos das vias aéreas e manter o bebê aquecido. Focando em melhorar as habilidades e ferramentas disponíveis pros profissionais de saúde, podemos salvar mais vidas.
Pra ajudar os profissionais de saúde em ambientes com poucos recursos, um projeto chamado Safer Births tá coletando dados valiosos sobre ressuscitação de recém-nascidos. Estudando esses dados, podemos aprender como os diferentes passos na ressuscitação afetam a saúde e a sobrevivência do bebê. Essas informações podem ser usadas pra melhorar o treinamento, diretrizes e a qualidade do atendimento.
Coleta de Dados
A equipe tá gravando vários sinais durante a ressuscitação de recém-nascidos no Hospital Luterano de Haydom, na Tanzânia, desde 2013. Eles têm gravações em vídeo, informações sobre a frequência cardíaca e dados sobre a condição do bebê durante a ressuscitação. Os pesquisadores pretendem analisar esses dados pra entender quais ações funcionam melhor pra cada recém-nascido.
Os vídeos mostram o processo de ressuscitação e capturam detalhes que podem ser difíceis de lembrar depois. No entanto, analisar esses vídeos pode ser demorado e desafiador por causa de questões de privacidade. A análise manual pode não ser eficiente, então os pesquisadores querem automatizar esse processo.
O Sistema Proposto
Pra ajudar na análise das gravações em vídeo, os pesquisadores criaram um sistema de duas partes chamado ORAA-net. Esse sistema usa tecnologia avançada pra reconhecer as ações tomadas durante a ressuscitação dos recém-nascidos.
Primeira Etapa: Detecção de Objetos
A primeira parte do ORAA-net foca em detectar e rastrear objetos relevantes nos vídeos usando um método chamado Redes Neurais Convolucionais (CNN). Isso envolve identificar itens como as ferramentas usadas para ressuscitação junto com as mãos dos profissionais de saúde.
Essa parte do sistema processa o vídeo pra encontrar informações úteis, marcando as áreas onde ações importantes estão acontecendo. A capacidade de detectar e rastrear esses itens é crucial pra entender como as atividades de ressuscitação são realizadas.
Segunda Etapa: Reconhecimento de Atividades
A segunda parte do ORAA-net analisa as áreas propostas na primeira etapa pra reconhecer atividades específicas associadas ao processo de ressuscitação. Isso envolve usar CNNs 3D pra classificar ações como ventilação, estimulação e aspiração.
Os pesquisadores treinaram o ORAA-net usando vídeos gravados anteriormente, e o sistema mostrou resultados promissores. Ele conseguiu identificar ações essenciais como descobrir o bebê, dar respirações, estimular e aspirar com boa precisão. Ele também estimou quantos profissionais de saúde participaram de cada episódio de ressuscitação.
Resultados e Insights
Os resultados do sistema ORAA-net mostraram que ele podia reconhecer efetivamente diferentes atividades de ressuscitação. Para as ações identificadas, o sistema alcançou altas taxas de precisão, indicando seu potencial utilitário pra avaliar as práticas de ressuscitação.
Além de reconhecer as atividades, o sistema conseguiu estimar o número de trabalhadores de saúde envolvidos em qualquer momento durante a ressuscitação. Essas informações podem ser vitais pra futuros treinamentos e pra entender como a presença de outros profissionais impacta os resultados.
Importância da Análise de Vídeo
Analisar gravações em vídeo de eventos de ressuscitação traz muitos benefícios. Isso pode melhorar o treinamento e ajudar os profissionais de saúde a aprender com cenários reais. A análise automática de vídeo pode oferecer um jeito rápido de revisar e avaliar os esforços de ressuscitação, permitindo que as equipes encontrem áreas pra melhorar.
A capacidade de detectar atividades automaticamente em vídeos pode ajudar a otimizar o treinamento e as práticas clínicas. Isso também vai reduzir o tempo gasto em inspeções manuais, permitindo que os profissionais de saúde foquem no que importa – salvar vidas.
Desafios na Análise
Apesar dos avanços no sistema proposto, ainda existem desafios a superar. Vídeos de baixa qualidade, taxas de quadros variáveis e condições de iluminação diferentes podem dificultar o reconhecimento preciso das atividades pelo sistema. Esses problemas precisam ser resolvidos pra melhorar a eficácia do sistema.
Outro desafio é garantir que as ações capturadas nos vídeos reflitam práticas precisas. Treinar os profissionais pra realizar a ressuscitação corretamente é essencial pra que os dados analisados possam levar a conclusões significativas.
Direções Futuras
A equipe de pesquisa tá comprometida em desenvolver ainda mais o sistema ORAA-net. Aumentando a quantidade de dados de treinamento e refinando a abordagem, eles pretendem melhorar a capacidade do sistema de detectar e analisar atividades de ressuscitação com precisão.
Esforços futuros também podem incluir explorar a integração de outras fontes de dados, como sinais de ECG, pra oferecer uma melhor compreensão das respostas dos recém-nascidos durante a ressuscitação. Isso poderia levar a um sistema mais abrangente que oferece feedback em tempo real durante situações de cuidado crítico.
Conclusão
O sistema ORAA-net proposto representa um passo promissor pra melhorar as práticas de ressuscitação de recém-nascidos através da análise automática de vídeo. Analisando os dados gravados, os profissionais de saúde podem entender melhor o impacto de suas ações e tomar decisões informadas pra aprimorar o cuidado com os recém-nascidos.
Em ambientes com poucos recursos, esses sistemas poderiam oferecer um jeito de otimizar o treinamento, melhorar os resultados e, em última análise, salvar mais vidas durante um dos momentos mais vulneráveis pros recém-nascidos. Através de pesquisas contínuas e aprimoramento dessas técnicas, há esperança pra um futuro onde menos recém-nascidos percam suas vidas por causas evitáveis, especialmente a asfixia ao nascer.
Título: Activity Recognition From Newborn Resuscitation Videos
Resumo: Objective: Birth asphyxia is one of the leading causes of neonatal deaths. A key for survival is performing immediate and continuous quality newborn resuscitation. A dataset of recorded signals during newborn resuscitation, including videos, has been collected in Haydom, Tanzania, and the aim is to analyze the treatment and its effect on the newborn outcome. An important step is to generate timelines of relevant resuscitation activities, including ventilation, stimulation, suction, etc., during the resuscitation episodes. Methods: We propose a two-step deep neural network system, ORAA-net, utilizing low-quality video recordings of resuscitation episodes to do activity recognition during newborn resuscitation. The first step is to detect and track relevant objects using Convolutional Neural Networks (CNN) and post-processing, and the second step is to analyze the proposed activity regions from step 1 to do activity recognition using 3D CNNs. Results: The system recognized the activities newborn uncovered, stimulation, ventilation and suction with a mean precision of 77.67 %, a mean recall of 77,64 %, and a mean accuracy of 92.40 %. Moreover, the accuracy of the estimated number of Health Care Providers (HCPs) present during the resuscitation episodes was 68.32 %. Conclusion: The results indicate that the proposed CNN-based two-step ORAAnet could be used for object detection and activity recognition in noisy low-quality newborn resuscitation videos. Significance: A thorough analysis of the effect the different resuscitation activities have on the newborn outcome could potentially allow us to optimize treatment guidelines, training, debriefing, and local quality improvement in newborn resuscitation.
Autores: Øyvind Meinich-Bache, Simon Lennart Austnes, Kjersti Engan, Ivar Austvoll, Trygve Eftestøl, Helge Myklebust, Simeon Kusulla, Hussein Kidanto, Hege Ersdal
Última atualização: 2023-03-14 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2303.07789
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.07789
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.