Technológia Purdue bola skúmaná ako potenciálny nástroj na identifikáciu žien s vyšším rizikom preeklampsie

Technológia Purdue bola skúmaná ako potenciálny nástroj na identifikáciu žien s vyšším rizikom preeklampsie

Výskumník z Weldon School of Biomedical Engineering na Purdue University sa zúčastňuje dvojročnej výskumnej štúdie, ktorá zhodnotí prístupy k monitorovaniu zdravia tehotných žien v Afrike a informuje o budúcom úsilí o zníženie úmrtnosti matiek.

Young Kim, profesor biomedicínskeho inžinierstva, University Faculty Scholar a Showalter Faculty Scholar, vyvinul inováciu, ktorá sa skúma ako potenciálny nástroj na identifikáciu žien s vyšším rizikom rozvoja preeklampsie.

Preeklampsia je celosvetovo hlavnou príčinou úmrtnosti matiek, predčasného pôrodu, mŕtvo narodených detí a úmrtí novorodencov. Dvojročné štúdium je financované prostredníctvom Grand Challenge Awards Gates Foundation, aby sa znížila záťaž preeklampsiou.

Riešenie využíva patentovanú, neinvazívnu metódu počítačového videnia s názvom mHealth Conjunctiva AI Imaging na analýzu fotografií očnej gule zo smartfónu s cieľom poskytnúť včasnú predpoveď preeklampsie. Metóda extrahuje mikrovaskulárne vzory z fotografií spojovky, tenkej a priehľadnej membrány, ktorá pokrýva vnútorné viečka a bielu časť očnej gule. Používa sa v spolupráci s AMPATH v Keni.

Kim prezradil metódy počítačového a farebného videnia Úradu pre komercializáciu technológií Purdue Innovate, ktorý podal patenty na ochranu duševného vlastníctva.

Práca je súčasťou iniciatívy prezidenta Purdue One Health Initiative, ktorá zahŕňa výskum na priesečníku zdravia a pohody ľudí, zvierat a rastlín.

O preeklampsii

Preeklampsia je jednou z najčastejších tehotenských komplikácií, pri ktorej sa počas tehotenstva, zvyčajne po 20. týždni, vyvinie pretrvávajúca hypertenzia; môže sa vyvinúť aj v postnatálnom období. Včasná diagnostika a liečba sú rozhodujúce, aby sa predišlo vážnym komplikáciám pre matku a dieťa.

Svetová zdravotnícka organizácia uvádza, že preeklampsia postihuje až 8 % všetkých tehotenstiev na celom svete. V dôsledku preeklampsie zomiera ročne približne 46 000 matiek a približne pol milióna plodov alebo novorodencov.

Preeklampsia začína postupne a diagnóza môže byť buď vynechaná alebo príliš neskoro. Ak sa preeklampsia nelieči, môže byť smrteľná pre matku aj dieťa. Žena s preeklampsiou môže mať vysoký krvný tlak, vysoké hladiny bielkovín v moči, ktoré naznačujú poškodenie obličiek alebo iné príznaky poškodenia orgánov.

O inovácii fotoanalýzy

Počas dvojročnej štúdie prebiehajúcej klinickej práce budú výskumníci v Purdue používať počítačové metódy a metódy farebného videnia vyvinuté na analýzu fotografií smartfónov. Prostredníctvom partnerstva s názvom AMPATH Kenya, ktoré vo veľkej miere spolupracuje s miestnymi komunitami, prijmú do štúdie na Moi University 1600 tehotných žien v západnej Keni.

Kombináciou rádiomiky s kontrolovaným učením extrahujeme mikrovaskulárne vzory, ktoré môžu byť klinicky relevantné z neupravených fotografií spojovky, a nie priamo zo zobrazenia sietnice. Náš tím je medzi prvými, ktorí identifikovali spojivku ako sľubné zobrazovacie miesto, ktoré ponúka alternatívny pohľad na zdravotné stavy a choroby, ako sa uvádza v časopisoch npj Digital Medicine, Science Advances a IEEE Transactions on Image Processing.

Young Kim, profesor biomedicínskeho inžinierstva, Purdue University

Kim povedal, že početné štúdie podporujú spojenie medzi mikrovaskulárnymi abnormalitami, ako je zúženie a konštrukcie s vysokým krvným tlakom.

"Niekoľko predchádzajúcich štúdií zistilo, že zmeny predchádzali klinickému nástupu preeklampsie," povedal. "Mikrovaskulárne zmeny v sietnici boli pozorované v prvých týždňoch tehotenstva a boli spojené so zvýšenou periférnou rezistenciou pred zvýšením krvného tlaku."

Kim povedal, že tradičná analýza počítačového videnia je obmedzená, pretože si vyžaduje špecializované vybavenie, ako sú systémy na zobrazovanie fundusu sietnice. Ale Purdueho mobilná zdravotnícka metóda analýzy fotografií smartfónov odstraňuje túto významnú prekážku.

„Naše neinvazívne riešenie eliminuje potrebu špeciálneho vybavenia,“ povedal. „Smartfóny nedávno zmenili zdravotnú starostlivosť v prostredí s obmedzenými zdrojmi, kde sú komunitní zdravotníci často vybavení mobilnými zdravotníckymi aplikáciami, aby sa mohli spojiť so zdravotníckymi pracovníkmi aj zo vzdialených oblastí.“

Kim povedal, že bolo stanovených niekoľko míľnikov na pokrok v práci.

"Naším prvým krokom bude vylepšiť predikčný model tak, aby sa špecificky zameral na preeklampsiu, a nie na všeobecnú hypertenziu matky," povedal. "Ďalej vyvinieme minimálnu životaschopnú mobilnú aplikáciu na podporu škálovateľného overovania."

Zdroje: