Η τεχνολογία Purdue έχει μελετηθεί ως ένα πιθανό εργαλείο για τον εντοπισμό γυναικών με υψηλότερο κίνδυνο προεκλαμψίας

Η τεχνολογία Purdue έχει μελετηθεί ως ένα πιθανό εργαλείο για τον εντοπισμό γυναικών με υψηλότερο κίνδυνο προεκλαμψίας

Ένας ερευνητής από τη Σχολή Βιοϊατρικής Μηχανικής Weldon του Πανεπιστημίου Purdue συμμετέχει σε μια διετή ερευνητική μελέτη που θα αξιολογήσει προσεγγίσεις για την παρακολούθηση της υγείας των εγκύων στην Αφρική και θα ενημερώσει τις μελλοντικές προσπάθειες για τη μείωση της μητρικής θνησιμότητας.

Ο Young Kim, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής, University Faculty Scholar και Showalter Faculty Scholar, έχει αναπτύξει μια καινοτομία που μελετάται ως πιθανό εργαλείο για τον εντοπισμό γυναικών που διατρέχουν υψηλότερο κίνδυνο να αναπτύξουν προεκλαμψία.

Η προεκλαμψία είναι η κύρια αιτία μητρικής θνησιμότητας, πρόωρου τοκετού, θνησιγένειας και νεογνικού θανάτου παγκοσμίως. Η διετής μελέτη χρηματοδοτείται μέσω των βραβείων Grand Challenge του Ιδρύματος Gates για τη μείωση του βάρους της προεκλαμψίας.

Η λύση χρησιμοποιεί μια πατενταρισμένη, μη επεμβατική μέθοδο όρασης υπολογιστή που ονομάζεται mHealth Conjunctiva AI Imaging για να αναλύσει φωτογραφίες του βολβού του ματιού από smartphone για να παρέχει έγκαιρη πρόβλεψη της προεκλαμψίας. Η μέθοδος εξάγει μικροαγγειακά μοτίβα από φωτογραφίες του επιπεφυκότα, μιας λεπτής και διαφανούς μεμβράνης που καλύπτει τα εσωτερικά βλέφαρα και το λευκό μέρος του βολβού του ματιού. Χρησιμοποιείται σε συνεργασία με την AMPATH στην Κένυα.

Η Kim αποκάλυψε τις μεθόδους υπολογιστών και χρωματικής όρασης στο Γραφείο Τεχνολογίας Εμπορευματοποίησης του Purdue Innovate, το οποίο έχει καταθέσει διπλώματα ευρεσιτεχνίας για την προστασία της πνευματικής ιδιοκτησίας.

Η εργασία αποτελεί μέρος της πρωτοβουλίας του Πρόεδρου του Purdue's One Health, η οποία περιλαμβάνει έρευνα στη διασταύρωση της υγείας και της ευημερίας του ανθρώπου, των ζώων και των φυτών.

Σχετικά με την προεκλαμψία

Η προεκλαμψία είναι μια από τις πιο συχνές επιπλοκές της εγκυμοσύνης κατά την οποία αναπτύσσεται επίμονη υπέρταση κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, συνήθως μετά από 20 εβδομάδες. μπορεί επίσης να αναπτυχθεί στην μεταγεννητική περίοδο. Η έγκαιρη διάγνωση και θεραπεία είναι ζωτικής σημασίας για την πρόληψη σοβαρών επιπλοκών για τη μητέρα και το παιδί.

Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας αναφέρει ότι η προεκλαμψία επηρεάζει έως και το 8% όλων των κυήσεων παγκοσμίως. Περίπου 46.000 μητέρες και περίπου μισό εκατομμύριο έμβρυα ή νεογνά πεθαίνουν κάθε χρόνο λόγω προεκλαμψίας.

Η προεκλαμψία ξεκινά σταδιακά και η διάγνωση μπορεί είτε να παραλειφθεί είτε να γίνει πολύ αργά. Εάν αφεθεί χωρίς θεραπεία, η προεκλαμψία μπορεί να είναι θανατηφόρα τόσο για τη μητέρα όσο και για το παιδί. Μια γυναίκα με προεκλαμψία μπορεί να έχει υψηλή αρτηριακή πίεση, υψηλά επίπεδα πρωτεΐνης στα ούρα που υποδηλώνουν νεφρική βλάβη ή άλλα σημάδια βλάβης οργάνων.

Σχετικά με την καινοτομία της ανάλυσης φωτογραφιών

Κατά τη διάρκεια μιας διετούς μελέτης συνεχιζόμενης κλινικής εργασίας, οι ερευνητές στο Purdue θα χρησιμοποιήσουν μεθόδους υπολογιστών και έγχρωμης όρασης που αναπτύχθηκαν για την ανάλυση φωτογραφιών smartphone. Μέσω μιας συνεργασίας που ονομάζεται AMPATH Kenya, η οποία συνεργάζεται εκτενώς με τις τοπικές κοινότητες, θα προσλάβει 1.600 έγκυες γυναίκες στη δυτική Κένυα για τη μελέτη στο Πανεπιστήμιο Moi.

Συνδυάζοντας τα ραδιενεργά με την εποπτευόμενη μάθηση, εξάγουμε μικροαγγειακά μοτίβα που μπορεί να είναι κλινικά σημαντικά από μη τροποποιημένες φωτογραφίες του επιπεφυκότα αντί να απεικονίσουμε απευθείας τον αμφιβληστροειδή. Η ομάδα μας είναι μεταξύ των πρώτων που εντόπισε τον επιπεφυκότα ως έναν πολλά υποσχόμενο ιστότοπο απεικόνισης που προσφέρει μια εναλλακτική εικόνα για καταστάσεις υγείας και ασθένειες, όπως αναφέρεται στα περιοδικά npj Digital Medicine, Science Advances και IEEE Transactions on Image Processing.

Young Kim, Καθηγητής Βιοϊατρικής Μηχανικής, Πανεπιστήμιο Purdue

Ο Kim είπε ότι πολυάριθμες μελέτες υποστηρίζουν τη σύνδεση μεταξύ μικροαγγειακών ανωμαλιών όπως το στένωση και οι κατασκευές με υψηλή αρτηριακή πίεση.

«Πολλές προηγούμενες μελέτες διαπίστωσαν ότι οι αλλαγές προηγήθηκαν της κλινικής έναρξης της προεκλαμψίας», είπε. «Μικροαγγειακές αλλαγές στον αμφιβληστροειδή παρατηρήθηκαν τις πρώτες εβδομάδες της εγκυμοσύνης και σχετίστηκαν με αυξημένη περιφερική αντίσταση πριν αυξηθεί η αρτηριακή πίεση».

Ο Kim είπε ότι η παραδοσιακή ανάλυση όρασης με υπολογιστή είναι περιορισμένη επειδή απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό όπως συστήματα απεικόνισης βυθού του αμφιβληστροειδούς. Αλλά η μέθοδος υγείας του Purdue για κινητά την ανάλυση φωτογραφιών smartphone αφαιρεί αυτό το σημαντικό εμπόδιο.

«Η μη επεμβατική μας λύση εξαλείφει την ανάγκη για εξειδικευμένο εξοπλισμό», είπε. «Τα smartphone έχουν μετατρέψει πρόσφατα την υγειονομική περίθαλψη σε ρυθμίσεις περιορισμένων πόρων, όπου οι εργαζόμενοι στον τομέα της υγείας της κοινότητας είναι συχνά εξοπλισμένοι με εφαρμογές υγείας για κινητά για να συνδέονται με επαγγελματίες υγείας ακόμη και από απομακρυσμένες περιοχές».

Ο Κιμ είπε ότι έχουν τεθεί αρκετά ορόσημα για την προώθηση του έργου.

«Το πρώτο μας βήμα θα είναι να βελτιώσουμε το μοντέλο πρόβλεψης ώστε να στοχεύει συγκεκριμένα την προεκλαμψία και όχι τη γενική υπέρταση της μητέρας», είπε. «Στη συνέχεια, θα αναπτύξουμε μια ελάχιστη βιώσιμη εφαρμογή για κινητά για την υποστήριξη κλιμακούμενης επικύρωσης».

Πηγές: