科學家設計“智能”連體衣使用運動傳感器跟踪嬰兒的神經系統發育情況
追踪嬰兒神經系統發展的最佳方法之一是觀察他們在玩耍時的動作。一種新的“智能”連體衣被設計為自動完成這一工作,通過機器學習技術提供持續準確的數據。
該連體衣由芬蘭赫爾辛基兒童醫院的一個研究小組開發–並以2020年首次描述的研究為基礎。這款連體衣被稱為MAIJU,它代表著“用連體衣對嬰兒進行運動評估”。它包含多個可拆卸的IMU(慣性測量單元,又稱運動傳感器),裝在每個肢體的口袋裡。
科學家們首先讓59名5至19個月大的嬰兒在自發的遊戲時間期間穿著連體衣,無論是在家中或研究中心的“類似家庭的環境”中。當嬰兒玩耍時,他們的動作被傳感器和一台攝像機記錄下來。
然後,一個機器學習算法被用來將視頻片段中的特定活動與傳感器記錄的特定運動模式相匹配。結果,MAIJU傳感器單獨–沒有任何攝像機的幫助–隨後能夠準確地識別五個不同的姿勢和這些姿勢中四個不同的動作,以及多個中間姿勢和動作。
現在人們希望,一旦進一步發展,MAIJU技術可以用來檢查嬰兒的神經系統發育是否正常,並在需要的情況下查看干預性治療的效果如何。
該連體衣應該能夠比人類護理人員更長時間地監測嬰兒,而且沒有任何觀察者的偏見。此外,相對於不熟悉的臨床環境,它可以在嬰兒的家中使用–他們更有可能在那裡自然移動。而且該技術不一定局限於在嬰兒身上使用。
赫爾辛基兒童醫院BABA(BAby腦部活動)中心負責人Sampsa Vanhatalo教授說:“我們的方法可以自動化並擴大規模,以便非常廣泛地使用。我們的技術也有可能適用於開發可穿戴解決方案,以幫助其他患者群體,如老年兒童甚至老年人。”
關於這項研究的論文最近發表在《Communications Medicine》雜誌上。