AUTOMATISCHE ANALYSE DES motorischen Musters bei Neugeborenen (AIMOTHERNeo)

Neugeborenenbetreuung und Neugeborenenuntersuchung:

Jedes Neugeborene wird im Kreißsaal einer umfassenden klinischen Untersuchung unterzogen, bevor es zusammen mit seiner Mutter auf die Wochenbettstation verlegt wird (Erlass vom 18. Oktober 1994). Während des Mutterschaftsaufenthaltes wird mindestens eine zusätzliche Volluntersuchung durchgeführt. Diese Untersuchung ist vor dem 8. Lebenstag obligatorisch, wird im Gesundheitspass vermerkt und ermöglicht die Ausstellung des ersten Gesundheitszeugnisses (8. Lebenstagszeugnis). Sie wird im Beisein der Mutter oder beider Elternteile in einem gut beleuchteten, ausreichend beheizten Raum durchgeführt, vorzugsweise vor dem Essen oder während der Betreuung, wenn das Kind wachsam ist und unter Einhaltung der Hygienevorschriften (Händewaschen, Verwendung eines speziellen Waschmittels). Kittel für das Neugeborene und Desinfektion der Ausrüstung). Bei Neugeborenen sind erhebliche klinische Unterschiede möglich, und es können eine Reihe geringfügiger Anomalien festgestellt werden.

Die neurologische Beurteilung des Neugeborenen beginnt mit der Erfassung maximaler Informationen über die pränatale Vorgeschichte und den Geburtskontext. Auch der familiäre und soziale Hintergrund ist entscheidend. Beispielsweise können frühere Todesfälle von Neugeborenen in der Familie auf autosomal-rezessiv vererbte Stoffwechselstörungen hinweisen, während Angaben zu früheren Fehlgeburten der Mutter besonders bei Verdacht auf X-chromosomal-dominante Erkrankungen relevant sind, bei denen männliche Letalität häufig vorkommt. Krankenakten sind äußerst nützliche Quellen für Apgar-Werte, Blutgasergebnisse, Überwachungsdaten vor der Geburt und etwaige geburtshilfliche Komplikationen. Auch klinische Informationen über die unmittelbare Zeit nach der Geburt, die in Hochrisikogruppen als „goldene Stunde“ bezeichnet wird, können sehr wertvoll sein. Darüber hinaus sind Beobachtungen von Pflegekräften, sofern verfügbar, im Allgemeinen von unschätzbarem Wert. Bei der Beurteilung von Neugeborenen mit paroxysmalen Störungen können Videosequenzen der jeweiligen Ereignisse wertvolle diagnostische Hinweise liefern.

Die klinische Untersuchung bleibt ein zentrales Element und möglicherweise das kostengünstigste und sicherste Instrument zur Beurteilung von Neugeborenen, bei denen der Verdacht auf ein neurologisches Problem besteht („Wusthoff CJ. Anwendung: die neurologische Untersuchung des Neugeborenen. Arch Dis Child Educ Pract Ed. 2013;98:148-53.“ Auszug aus: Mustafa A. M. Salih. „Klinische Kinderneurologie.“ iBooks.). Ziel der Untersuchung ist es daher vor allem, festzustellen, ob das Neugeborene „neurologischen Normalzustand“ hat oder nicht, und ggf. weitere Untersuchungen einzuleiten. Es dient auch dazu, die Verschlechterung (oder Verbesserung) des Zustands des Neugeborenen im Laufe der Zeit zu beurteilen. Es ist zu beachten, dass der neurologische Status des Neugeborenen häufig nicht vollständig durch eine einzige neurologische Untersuchung bestimmt werden kann, insbesondere wenn diese recht früh durchgeführt wird. Tatsächlich steigt der Vorhersagewert der neurologischen Untersuchung tendenziell mit dem chronologischen Alter des Neugeborenen, wie beispielsweise der Fall eines Neugeborenen zeigt, das bei der Geburt eine erhebliche hypoxisch-ischämische Verletzung erlitten hat. Tatsächlich variiert das klinische Erscheinungsbild dieses Kindes im Laufe der Zeit, und eine vollständige und genaue Beurteilung der Läsionen ist oft aus der Ferne möglich. Darüber hinaus ist bekannt, dass der neurologische Status des Neugeborenen durch eine Reihe „nicht-neurologischer“ Faktoren wie Medikamente, die der Mutter während der Schwangerschaft verabreicht werden, Infektionen, Atemwegserkrankungen und unangenehme Reize wie Schmerzen (durch die kalte Hand) beeinflusst werden können eines Prüfers) und Hunger.

Beschreibung des Forschungsschwerpunkts Es gibt mehrere standardisierte und validierte Skalen und Ansätze, die in verschiedenen Neugeborenenabteilungen weit verbreitet sind. Jedes hat seine Stärken und Schwächen, aber sie sind alle umfassend genug, um einen Eindruck vom neurologischen Entwicklungsprofil sowohl von Vollzeit- als auch von Frühgeborenen zu vermitteln. Viele davon, wie beispielsweise die Dubowitz-Untersuchung, sind im Internet und in den meisten Handbüchern zur Neonatologie frei zugänglich.

Angesichts der einzigartigen Eigenschaften des sich entwickelnden Nervensystems von Neugeborenen ist es notwendig, die formale neurologische Untersuchung an ältere Kinder und Erwachsene anzupassen. Die Beobachtung ist der erste Schritt der Untersuchung und es ist entscheidend, so viel Zeit wie möglich damit zu verbringen, das Baby und seine Interaktion mit der Umwelt zu beobachten („Dubowitz L, Mercuri E, Dubowitz V. Ein Optimalitätswert für die neurologische Untersuchung des reifen Neugeborenen. J Pädiatr. 1998;133:406-16.“ Auszug aus: Mustafa A. M. Salih. „Klinische Kinderneurologie.“ iBooks.). Dieser Beobachtungsschritt ist für die Beurteilung des Kindes von größter Bedeutung und der sogenannten manuellen Untersuchung, bei der das Kind abgetastet und gezielt manipuliert wird, überlegen. Diese visuelle Untersuchung umfasst mehrere Register, die sich auf die Position und spontane Bewegung des Kindes beziehen, sowohl in Bezug auf Gliedmaßen, Kopfbewegungen, Augenbewegungen als auch Lautäußerungen. Auch die Interaktivität ist von entscheidender Bedeutung, da sie anzeigt, ob das Kind auf Stimmen reagiert und ob automatische Tracking-Mechanismen vorhanden sind.

Dieser Schritt der Neugeborenenbeobachtung ist von entscheidender Bedeutung. Es ermöglicht die Beurteilung grundlegender Funktionen wie Motorik, Reaktivität und Interaktion und bietet Einblicke in die Funktion der zentralen und peripheren neurologischen Strukturen des Patienten. Es ist wichtig zu verstehen, dass diese Elemente eine viel umfassendere Beurteilung des Neugeborenen ermöglichen und dass dieselben Funktionen bei systemischen pathophysiologischen Phänomenen beeinträchtigt werden, bei denen die neurologische Beteiligung nur sekundär oder indirekt ist, wie z. B. Sepsis, Stoffwechselerkrankungen, anoxische Erkrankungen. ischämische Enzephalopathien usw. Aus diesem Grund ist diese klinische Untersuchung, auch wenn sie sehr allgemein gehalten und nicht sehr zielgerichtet ist, für die Entwicklung des Neugeborenen vor der Entlassung von entscheidender Bedeutung.

Best Practices scheinen oft von der Pflegekraft abhängig zu sein. Obwohl der Einsatz von Standardisierung bei der Beobachtung und Datenerfassung unvermeidbar ist, bleibt die klinische Untersuchung ein Phänomen, eine Erfahrung, die ein subjektives Element enthält, das mit der Erfahrung und Kompetenz des Arztes verbunden ist. Seine Ausprägung weist daher eine gewisse Variabilität zwischen den Patienten auf. Neben der interindividuellen Variabilität und der Variabilität in der Einschätzung des Bewerters kommt noch die Schwierigkeit der Beurteilung hinzu, die mit dem Alter des Kindes zusammenhängt.

Daher beruht die Beobachtungskomponente der klinischen Untersuchung in der Neonatologie auf der Kombination von drei Elementen: Gesichtsausdruck, Schrei, periphere Beweglichkeit und/oder Haltungston. Darüber hinaus bleibt es trotz verschiedener Beurteilungsskalen schwierig, Schmerzen im Krankenhausumfeld im Allgemeinen und insbesondere bei Neugeborenen zu beurteilen und folglich zu behandeln.

Die AI MOTHER Neo-Lösung basiert auf der technischen Grundlage von

1. Automatische Gesichtsausdruckerkennung.
2. Schreierkennung:
3. Bewegungs- und Haltungserkennung:

Die Begründung für die Dauer der Forschung basiert auf mehreren Faktoren:

1. Anzahl der Geburten pro Jahr: Die Zahl der im Krankenhaus Poissy-Saint-Germain registrierten Geburten beträgt 4.500 pro Jahr.
2. Häufigkeit der Akquisitionen: Akquisitionen werden bei Besuchen an den Tagen 0, 1, 2, 3 und 4 nach der Geburt durchgeführt, was ein Potenzial von 22.500 Akquisitionen pro Jahr bietet.
3. Rekrutierungsziel: Ziel ist es, im Rahmen der Recherche 10.000 Akquisitionen zu erzielen.
4. Gewünschte Rekrutierungs-/Akquisequote: Eine Rekrutierungs-/Akquisequote von weniger als 15 % wird angestrebt.

Basierend auf diesen Daten wird eine Laufzeit von 3 Jahren vorgeschlagen, um das Ziel von 10.000 Akquisitionen zu erreichen. Dies ermöglicht die Aufrechterhaltung einer angemessenen und erreichbaren Rekrutierungs-/Akquisequote im Rahmen der Forschung.

Hauptziel Unser Projekt zielt darauf ab, ein computergestütztes klinisches Bewertungssystem für Neugeborene zu entwickeln, das die drei Hauptkriterien verschiedener klinischer Skalen berücksichtigt: Gesichtsausdruck, Weinen, Haltung und Bewegung.

Sekundäre Ziele Das sekundäre Ziel besteht darin, motorische Muster zu charakterisieren, die für eine bestimmte Situation, insbesondere eine pathologische Situation, spezifisch sind. Das primäre Ziel besteht darin, zwischen einem „normalen“ Muster und einem „abnormalen“ Muster zu unterscheiden. Sobald eine ausreichende Anzahl an Aufnahmen vorliegt, werden wir versuchen, spezifische Muster zu erkennen, d. h. Diagnosen auf der Grundlage computergestützter Analysen zu erstellen. Muster, die unter anderem einer frühen Neugeboreneninfektion, einer anoxisch-ischämischen Enzephalopathie und einer Lähmung des Plexus brachialis entsprechen, werden identifiziert und definiert, mit dem Ziel, die Spezifität und Empfindlichkeit der Tests zu maximieren.

Primäres Bewertungskriterium Das gewählte Bewertungskriterium ist der Vergleich des Computerergebnisses mit der klinischen Untersuchung. Diese Werte werden für jeden Patienten anhand des Mittelwerts und der Standardabweichung normalverteilter numerischer Parameter (Median, 25. und 50. Perzentil) beschrieben. Vergleiche zwischen den beiden Gruppen werden anhand von Paartests durchgeführt.

Sekundäre Bewertungskriterien Listen Sie die sekundären Bewertungskriterien auf, die sich mit den sekundären Zielen befassen.

Die Aufnahmen bestehen aus 2D-Videos bei 60 Hz mit einer Dauer von 1 bis 2 Minuten, die während des Badens oder der klinischen Untersuchung eines wachen, unbekleideten Kindes, entweder in einer Windel oder einem Strampler, aufgenommen wurden. Diese Anschaffungen können zu mehreren Zeitpunkten während des Mutterschaftsaufenthalts (Tage 0/1/2/3/4) für dasselbe Kind und für verschiedene Kinder erfolgen. Zu den gesammelten Daten gehören Skelettdaten, in denen Variablen wie Amplitude, Symmetrie, Beschleunigung, Gliedmaßenwinkel usw. analysiert werden. Diese verschiedenen Daten werden kombiniert, um ein spezifisches Bewegungsprofil zu erstellen und spezifische Muster für eine Gruppe von Patienten mit einem gemeinsamen Merkmal zu definieren.

Anzahl der teilnehmenden Zentren Dies ist eine multizentrische Forschung, an der zwei Zentren in der Region Paris beteiligt sind:

• Die Entbindungs- und Neugeborenenmedizin sowie die Intensivstationen des Krankenhauses Poissy-Saint-Germain
• Die pädiatrische Intensivstation im Raymond Poincaré Hospital, Garches. (Mögliche Erweiterung auf eine chirurgische Intensivstation und/oder einen Neonatologiedienst).

Identifizierung der Probanden In dieser Forschung werden die Probanden wie folgt identifiziert: Zentrumsnummer (3 numerische Positionen) – Nummer der Auswahlreihenfolge der Person innerhalb des Zentrums (4 numerische Positionen) – Initiale des Nachnamens – Initiale des Vornamens Diese Referenz ist eindeutig und wird eindeutig sein bleiben während der gesamten Dauer der Forschung erhalten.

Zulassungskriterien Nachdem die Eltern oder Erziehungsberechtigten über die Ziele und Abläufe der Studie informiert wurden (mündliche Information), wird ihnen das Protokoll vorgeschlagen.

Einschlusskriterien Die Einschlusskriterien lauten wie folgt:

• Kinder, die auf der Entbindungsstation und auf der Neugeborenenmedizin- und Intensivstation des Krankenhauses Poissy-Saint-Germain stationär behandelt werden.
• Zustimmung der Erziehungsberechtigten / Nichteinspruch. Ausschlusskriterien
• Ablehnung der Erziehungsberechtigten.
• Minderjährige Eltern.

Durchführung der Forschung Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines automatisierten Analysesystems für Ton und Bild mittels Computer Vision bei Neugeborenen in Entbindungsstationen. In der ersten Phase dieses Projekts werden mit Einverständnis Ton- und Videosequenzen von Neugeborenen aufgezeichnet, die auf der Entbindungsstation oder auf der Neugeborenenmedizin- und Intensivstation des Krankenhauses Poissy-Saint-Germain stationär behandelt werden. Diese Videosequenzen werden durch Gesichtserkennungsprogramme analysiert, die im R2P2-Labor der pädiatrischen Intensivstation des Raymond-Poincaré-Krankenhauses in Garches und von der Firma OSO Ai entwickelt wurden.

Methode:

Die Erfassung wird an einem nackten oder bewickelten, wachen Kind durchgeführt, das eine Minute lang auf dem Rücken liegt, bevor es badet oder einer klinischen Untersuchung unterzogen wird. Klinische Daten von Patienten wie Geschlecht, Gestationsalter, Geburtsgewicht, Apgar-Score, Nabelschnurblutgase (pH-Wert und Laktate) und Art der Entbindung werden mit jedem Video verknüpft.

Die erste Phase des Projekts umfasst das Abrufen von Video-/Audiosequenzen von Neugeborenen an den Tagen 0/1/2/3/4 oder darüber hinaus, wenn der Krankenhausaufenthalt länger dauert. Diese Sequenzen konzentrieren sich auf das Kind und bieten eine vollständige Ansicht einschließlich der Gliedmaßen. Die Videos werden auf einer verschlüsselten Festplatte unter der Verantwortung von Professor Bergounioux gespeichert, der sie regelmäßig extrahiert. Diese Sequenzen werden dann im R2P2-Labor analysiert, das der pädiatrischen Neurologie-, Rehabilitations- und Intensivstation des Raymond-Poincaré-Krankenhauses angeschlossen ist, wobei modifizierte Open-Source-Programme zur Gesichts- und Körperhaltungserkennung sowie zur Geräuschanalyse verwendet werden. Es wird ein Zusammenhang mit klinischen Bewertungen hergestellt, die parallel zu den Videoaufzeichnungen durchgeführt werden.

Populations-Follow-up Die Aufnahme von Video-/Audiosequenzen wird für Neugeborene an den Tagen 0/1/2/3/4 und darüber hinaus im Falle eines fortgesetzten Krankenhausaufenthalts entweder auf der Entbindungsstation oder auf der Neugeborenenmedizin- und Intensivstation in Poissy durchgeführt. Saint-Germain-Krankenhaus.

Dauer der Patientenbeteiligung Die Patientenbeteiligung beschränkt sich auf die Aufnahme von Bildern während ihres Krankenhausaufenthalts.

Nicht-interventionelle Forschung an Menschen stellt kein Risiko für Patienten dar. Alle bei an der Forschung teilnehmenden Patienten beobachteten Nebenwirkungen werden von den Prüfärzten gemäß den im Rahmen der Gesundheitsaktivitäten erstellten lokalen Überwachungsplänen gemeldet.

Ziel ist die Entwicklung eines Systems, das eine automatisierte Analyse des Neugeborenen sowohl auf visueller als auch auf auditiver Ebene ermöglicht. Das Hauptziel besteht darin, die „Normalität“ dieser klinischen Präsentation zu definieren. Dazu gehört die Erfassung von insgesamt 10.000 Videoaufnahmen (jeweils 1 bis 2 Minuten) an den Tagen 0/1/2/3 und Tag 4 für Neugeborene, die auf der Entbindungsstation stationär behandelt werden oder auf der Neonatalmedizin und Intensivstation.

Diese Filme werden mit Zustimmung der Eltern eingeholt und sind ausschließlich für die Forschung und Entwicklung des automatisierten Systems AI MOTHER Neo unter der Verantwortung von Professor Bergounioux bestimmt.

Ziel der Analyse ist es, mithilfe neuronaler Netze Klassifikationsalgorithmen zu etablieren, die zwischen einer „normalen Untersuchung“ und einer „abnormalen Untersuchung“ unterscheiden.