新生児の運動パターンの自動解析 (AIMOTHERNeo)

新生児ケアと新生児検査:

すべての新生児は、母親とともに産褥病棟に移送される前に、分娩室で総合的な臨床検査を受けます (1994 年 10 月 18 日の法令)。 出産滞在中に少なくとも 1 回追加の精密検査が行われます。 この検査は生後 8 日目までに必須であり、健康手帳に記録され、最初の健康証明書 (8 日目証明書) の発行が可能になります。 母親または両親の立会いの下、明るく十分に暖房された部屋で、できれば食事前または子供の世話の最中に、子供が覚醒しているときに、衛生規則（手洗い、専用の器具の使用）に従って行われます。新生児用のガウン、器具の消毒）。 新生児の間には重大な臨床的差異が存在する可能性があり、多数の軽微な異常が検出される可能性があります。

新生児の神経学的評価は、出生前の歴史と出生状況に関する最大限の情報を収集することから始まります。 家族や社会的背景も重要です。 例えば、家族内の過去の新生児死亡は常染色体劣性の代謝障害を示している可能性があるが、男性の致死率が高いX連鎖優性疾患が疑われる場合には、過去の母体流産の詳細が特に関連する。 医療記録は、アプガースコア、血液ガスの結果、分娩前モニタリングデータ、および産科合併症の情報源として非常に役立ちます。 高リスク群では「ゴールデンアワー」として知られる産後すぐの時期に関する臨床情報も非常に貴重です。 さらに、看護師の観察は、入手可能な場合には通常非常に貴重です。 発作性障害のある新生児を評価する場合、問題の出来事のビデオシーケンスが貴重な診断の手がかりを提供する可能性があります。

臨床検査は依然として中心的な要素であり、おそらく神経学的問題が疑われる新生児を評価するための最も費用対効果が高く、最も安全なツールです（「Wusthoff CJ. 使用方法：新生児神経学的検査。 Arch Dis Child Educ Pract Ed. 2013;98:148-53。」 抜粋: ムスタファ A. M. サリフ。 「臨床小児神経学」。 iBook。)。 したがって、検査の主な目的は、新生児が「神経学的に正常」であるかどうかを判断し、必要に応じてさらなる調査を開始することです。 また、時間の経過に伴う新生児の状態の悪化（または改善）を評価するのにも役立ちます。 新生児の神経学的状態は、特に非常に早い時期に神経学的検査が行われた場合には、一度の神経学的検査では完全に判断できないことが多いことに注意してください。 実際、神経学的検査の的中率は、たとえば出生時に重大な低酸素性虚血性損傷を負った新生児のケースで示されるように、新生児の実年齢が上がるにつれて改善する傾向があります。 実際、この子供の臨床症状は時間の経過とともに変化するため、病変の完全かつ正確な評価は多くの場合、遠隔で可能です。 さらに、新生児の神経学的状態は、妊娠中に母親に投与された薬剤、感染症、呼吸器疾患、痛み（冷たい手による）などの不快な刺激など、さまざまな「非神経学的」要因によって影響を受ける可能性があることはよく知られています。たとえば試験官の）そして空腹。

研究の焦点の説明 さまざまな新生児部門で広く使用されている、標準化され検証されたスケールとアプローチがいくつかあります。 それぞれに長所と短所がありますが、それらはすべて、正期産新生児と未熟児の両方の神経発達プロファイルのアイデアを提供するのに十分な包括的なものです。 デュボウィッツ検査などの検査の多くは、インターネットやほとんどの新生児学マニュアルで無料でアクセスできます。

発達中の新生児の神経系の独特な特性を考慮すると、正式な神経学的検査を年長児や成人にも適用できるように適応させる必要があります。 観察は検査の最初のステップであり、赤ちゃんとその環境との相互作用を観察するのにできるだけ多くの時間を費やすことが重要です（「Dubowitz L、Mercuri E、Dubowitz V. 新生児期の神経学的検査の最適性スコア。 J小児科。 1998;133:406-16。」 抜粋: ムスタファ A. M. サリフ。 「臨床小児神経学」。 iBook。)。 この観察ステップは小児を評価する上で最も重要であり、触診や小児の指示による操作を含む、いわゆる手動検査よりも優れています。 この視覚検査には、手足、頭の動き、目の動き、発声の両方の観点から、子供の位置と自発的な動きに関連するいくつかの記録が含まれます。 インタラクティブ性も重要です。これは、子供が音声に反応するかどうか、自動追跡メカニズムが整備されているかどうかを示すためです。

この新生児の観察ステップは非常に重要です。 これにより、運動能力、反応性、相互作用などの基本機能の評価が可能になり、患者の中枢および末梢神経構造の機能についての洞察が得られます。 これらの要素により、新生児のより包括的な評価が可能になること、また、敗血症、代謝性疾患、酸素欠乏症など、神経学的関与が二次的または間接的である全身性の病態生理学的現象の際には、これらと同じ機能が損なわれることを理解することが重要です。虚血性脳症など。 このため、この臨床検査は、たとえ非常に一般的で高度な方向性を持っていないとしても、退院前の新生児の成長において非常に重要です。

ベストプラクティスは、多くの場合、介護者に依存しているように見えます。 観察とデータ収集における標準化の使用は避けられませんが、臨床検査は依然として現象であり、医師の経験と能力に関連する主観的な要素を含む経験です。 したがって、その発現は患者間で一定のばらつきを示します。 個人間のばらつきや評価者の評価のばらつきに加えて、子どもの年齢に関連した評価の難しさもあります。

したがって、新生児学における臨床検査の観察要素は、顔の表情、叫び声、末梢の可動性、および/または姿勢の緊張という 3 つの要素の組み合わせに依存します。 さらに、さまざまな評価尺度にもかかわらず、一般的に病院環境、特に新生児の痛みを評価し、その結果管理することは依然として困難です。

AI MOTHER Neo ソリューションは、

1. 自動表情認識。
2. 泣き声の認識:
3. 動きと姿勢の認識:

研究期間の正当性は、いくつかの要因に基づいています。

1. 年間の出生数: ポワシー サン ジェルマン病院で記録されている出生数は年間 4,500 人です。
2. 取得の頻度: 取得は生後 0、1、2、3、4 日目の来院時に行われ、年間 22,500 件の取得の可能性があります。
3. 募集目標: 研究期間中に 10,000 件の獲得を達成することが目標です。
4. 目指す採用・獲得率： 採用・獲得率15％未満を目標とします。

これらのデータに基づいて、10,000 件の取得という目標を達成するには 3 年の期間が提案されています。 これにより、調査範囲内で合理的かつ達成可能な採用/獲得率を維持することが可能になります。

主な目的 私たちのプロジェクトは、さまざまな臨床スケールの 3 つの主要な基準 (表情、泣き声、姿勢、動作) を考慮した新生児用のコンピュータ化された臨床評価システムを開発することを目的としています。

第 2 の目的 第 2 の目的は、特定の状況、特に病理学的状況に特有の運動パターンを特徴付けることです。 主な目標は、「正常な」パターンと「異常な」パターンを区別することです。 十分な数のデータが得られたら、特定のパターンの特定を試みます。これは、コンピュータによる分析に基づいて診断を行うことを意味します。 検査の特異性と感度を最大化することを目的として、特に初期の新生児感染症、無酸素性虚血性脳症、腕神経叢麻痺などに対応するパターンが特定され、定義されます。

主な評価基準 選択された評価基準は、コンピューターのスコアと臨床検査の比較です。 これらのスコアは、正規分布する数値パラメーター (中央値、25 パーセンタイル、および 50 パーセンタイル) の平均および標準偏差によって各患者について記述されます。 2 つのグループ間の比較は、対応のあるテストを使用して行われます。

二次評価基準 二次目標に対処する二次評価基準をリストします。

取得した内容は、1 ～ 2 分間続く 60Hz の 2D ビデオで構成されており、おむつまたは着ぐるみを着た目覚めた服を脱いだ子供の入浴中または臨床検査中に撮影されました。 これらの取得は、出産期間中 (0 日、1 日、2 日、3 日、4 日)、同じ子供または異なる子供に対して複数回行うことができます。 収集されたデータには、振幅、対称性、加速度、四肢の角度などの変数が分析されるスケルトン データが含まれます。 これらのさまざまなデータを組み合わせて、特定の動作プロファイルを提供し、共通の特徴を持つ患者グループの特定のパターンを定義します。

参加センターの数 これは、パリ地域にある 2 つのセンターが関与する多施設研究です。

• ポワシー・サン・ジェルマン病院の産科、新生児医療、集中治療室
• ガルシュのレイモン・ポアンカレ病院の小児集中治療室。 (外科集中治療室および/または新生児科サービスへの拡張の可能性)。

被験者の識別 この研究では、被験者は次のように識別されます: センター番号 (3 桁の数字) - センター内の人物の選択順序番号 (4 桁の数字) - 姓のイニシャル - 名のイニシャル この参照は一意であり、研究期間中ずっと保持されます。

適格基準 研究の目的と手順を両親または法定後見人に通知した後（口頭での説明）、プロトコールが提案されます。

包含基準 包含基準は次のとおりです。

• ポワシー・サン・ジェルマン病院の産科病棟と新生児医療・集中治療室に入院している子供たち。
• 法定後見人の同意 / 非反対。 除外基準
• 法定後見人の拒否。
• 未成年の両親。

研究の実施 このプロジェクトは、産科病棟の新生児に対してコンピュータビジョンを使用した音と画像の自動分析システムを開発することを目的としています。 このプロジェクトの第 1 段階では、ポワシー サン ジェルマン病院の産科病棟または新生児医療・集中治療室に入院している新生児の一連の音声とビデオを同意を得て記録することが含まれます。 これらのビデオシーケンスは、ガルシュのレイモンド・ポアンカレ病院小児集中治療室のR2P2研究室とOSO Ai社によって開発された顔認識プログラムによって分析される。

方法：

この取得は、入浴または臨床検査の前に、1分間仰向けに横たわった裸またはおむつをした起きている子供に対して行われます。 性別、在胎週数、出生体重、アプガースコア、臍帯血ガス（pHおよび乳酸）、分娩方法などの患者の臨床データが各ビデオに関連付けられます。

プロジェクトの第 1 段階では、入院が長期化する場合は、生後 0、1、2、3、4 日以降の新生児のビデオ/オーディオ シーケンスを取得します。 これらのシーケンスは子供に焦点を当て、手足を含む全体的なビューを提供します。 ビデオはベルゴニウー教授の責任の下、暗号化されたハードドライブに保存され、定期的に抽出されます。 これらのシーケンスは、レイモンド ポアンカレ病院の小児神経学、リハビリテーション、集中治療室に所属する R2P2 研究室で、顔と姿勢の認識および音声分析用に修正されたオープンソース プログラムを使用して分析されます。 ビデオ記録と並行して実施される臨床評価との相関関係が確立されます。

集団追跡ビデオ/音声シーケンスの取得は、ポワシーの産科病棟または新生児医療・集中治療室のいずれかで入院が継続する場合、0/1/2/3/4 日目以降の新生児に対して実施されます。サンジェルマン病院。

患者の参加期間 患者の参加は、入院中の画像の撮影に限定されます。

人間を対象とした非介入研究は患者にリスクをもたらしません。 研究に参加している患者で観察された副作用は、医療活動の枠組み内で確立された地域監視計画に従って研究者によって報告されます。

目的は、視覚と聴覚の両方のレベルで新生児の自動分析を可能にするシステムを開発することです。 主な目標は、この臨床症状の「正常性」を定義することです。これには、産科病棟に入院している新生児の 0/1/2/3 日目と 4 日目に合計 10,000 件のビデオ撮影 (それぞれ 1 ～ 2 分) を取得することが含まれます。または新生児医療集中治療室。

これらのフィルムは保護者の同意を得て取得され、ベルグニュー教授の責任の下で自動化システム AI MOTHER Neo の研究開発のみを目的としています。

この分析は、ニューラルネットワークを使用して「正常な検査」と「異常な検査」を区別する分類アルゴリズムを確立することを目的としています。