neonAtaal motorpatroon automatische analyse (AIMOTHERNeo)

Neonatale zorg en onderzoek bij pasgeborenen:

Elke pasgeborene ondergaat een uitgebreid klinisch onderzoek in de verloskamer voordat hij met zijn moeder naar de postpartumafdeling wordt overgebracht (decreet van 18 oktober 1994). Tijdens het kraamverblijf wordt minimaal één aanvullend volledig onderzoek uitgevoerd. Dit onderzoek is verplicht vóór de 8e levensdag, wordt vastgelegd in het gezondheidsboekje en maakt de afgifte van het eerste gezondheidscertificaat (8e dagcertificaat) mogelijk. Het wordt uitgevoerd in aanwezigheid van de moeder of beide ouders, in een goed verlichte, voldoende verwarmde kamer, bij voorkeur vóór een maaltijd of tijdens een verzorgingsroutine, wanneer het kind alert is, en met inachtneming van de hygiënevoorschriften (handen wassen, gebruik van een speciale kleding voor pasgeborenen en desinfectie van apparatuur). Er zijn significante klinische variaties mogelijk bij pasgeborenen, en er kan een aantal kleine afwijkingen worden ontdekt.

De neurologische beoordeling van de pasgeborene begint met het verzamelen van maximale informatie over de prenatale geschiedenis en de geboortecontext. Familie- en sociale achtergronden zijn ook cruciaal. Eerdere neonatale sterfgevallen in de familie kunnen bijvoorbeeld duiden op autosomaal recessieve stofwisselingsstoornissen, terwijl details van een eerdere miskraam van de moeder vooral relevant zijn bij vermoedelijke X-gebonden dominante stoornissen, waarbij dodelijkheid bij mannen veel voorkomt. Medische dossiers zijn uiterst nuttige bronnen voor Apgar-scores, bloedgasresultaten, antepartummonitoringsgegevens en eventuele verloskundige complicaties. Klinische informatie over de periode direct na de bevalling, bij risicogroepen ook wel het ‘gouden uur’ genoemd, kan ook zeer waardevol zijn. Bovendien zijn observaties van verpleegkundigen, indien beschikbaar, over het algemeen van onschatbare waarde. Bij het evalueren van pasgeborenen met paroxysmale stoornissen kunnen videosequenties van de betreffende gebeurtenissen waardevolle diagnostische aanwijzingen opleveren.

Klinisch onderzoek blijft een centraal element en misschien wel het meest kosteneffectieve en veiligste instrument voor het evalueren van pasgeborenen waarvan wordt vermoed dat ze een neurologisch probleem hebben ("Wusthoff CJ. Hoe te gebruiken: het neonatale neurologische onderzoek. Arch Dis Kinderopvoedingspraktijk Ed. 2013;98:148-53." Uittreksel uit: Mustafa A.M. Salih. "Klinische kinderneurologie." iBooks.). De belangrijkste doelstellingen van het onderzoek zijn dus om te bepalen of de pasgeborene ‘neurologisch normaal’ is of niet, en om indien nodig verder onderzoek te initiëren. Het dient ook om de verslechtering (of verbetering) van de toestand van de pasgeborene in de loop van de tijd te beoordelen. Opgemerkt moet worden dat de neurologische status van de pasgeborene vaak niet volledig kan worden bepaald door een enkel neurologisch onderzoek, vooral als dit vrij vroeg wordt uitgevoerd. In feite neigt de voorspellende waarde van het neurologisch onderzoek te verbeteren naarmate de chronologische leeftijd van de pasgeborene toeneemt, zoals geïllustreerd door bijvoorbeeld het geval van een pasgeborene die bij de geboorte een aanzienlijk hypoxisch-ischemisch letsel opliep. De klinische presentatie van dit kind zal in de loop van de tijd variëren, en een volledige en nauwkeurige beoordeling van de laesies is vaak op afstand mogelijk. Bovendien is het algemeen bekend dat de neurologische status van de pasgeborene kan worden beïnvloed door een reeks ‘niet-neurologische’ factoren, zoals medicijnen die aan de moeder worden toegediend tijdens de zwangerschap, infecties, ademhalingsstoornissen en onaangename prikkels zoals pijn (van de koude hand van een examinator bijvoorbeeld) en honger.

Beschrijving van de onderzoeksfocus Er zijn verschillende gestandaardiseerde en gevalideerde schalen en benaderingen die op grote schaal worden gebruikt op verschillende neonatale afdelingen. Elk heeft zijn sterke en zwakke punten, maar ze zijn allemaal alomvattend genoeg om een ​​idee te geven van het neurologische ontwikkelingsprofiel van zowel voldragen als premature pasgeborenen. Veel daarvan, zoals het Dubowitz-onderzoek, zijn vrij toegankelijk op internet en in de meeste neonatologiehandleidingen.

Gezien de unieke kenmerken van het zich ontwikkelende neonatale zenuwstelsel is het noodzakelijk om het formele neurologische onderzoek dat van toepassing is op oudere kinderen en volwassenen aan te passen. Observatie is de eerste stap van het onderzoek en het is van cruciaal belang om zoveel mogelijk tijd te besteden aan het observeren van de baby en zijn interactie met de omgeving ("Dubowitz L, Mercuri E, Dubowitz V. Een optimaliteitsscore voor het neurologisch onderzoek van de voldragen pasgeborene. J Kinderarts. 1998;133:406-16." Uittreksel uit: Mustafa A.M. Salih. "Klinische kinderneurologie." iBooks.). Deze observatiestap is van cruciaal belang bij het beoordelen van het kind en superieur aan het zogenaamde manuele onderzoek, waarbij palpatie en gerichte manipulatie van het kind betrokken zijn. Dit visuele onderzoek omvat verschillende registers die verband houden met de positie en spontane beweging van het kind, zowel wat betreft ledematen, hoofdbewegingen, oogbewegingen als vocalisaties. Interactiviteit is ook van cruciaal belang, omdat het aangeeft of het kind op stemmen reageert en of er automatische volgmechanismen aanwezig zijn.

Deze pasgeboren observatiestap is cruciaal. Het maakt de evaluatie mogelijk van hoofdfuncties zoals motorische vaardigheden, reactiviteit en interactie, en geeft inzicht in het functioneren van de centrale en perifere neurologische structuren van de patiënt. Het is belangrijk om te begrijpen dat deze elementen een veel uitgebreidere evaluatie van de pasgeborene mogelijk maken, en dat dezelfde functies aangetast zullen worden tijdens systemische pathofysiologische verschijnselen waarbij neurologische betrokkenheid slechts secundair of indirect is, zoals sepsis, stofwisselingsziekten, zuurstofgebrek. ischemische encefalopathieën, enz. Daarom is dit klinische onderzoek, ook al is het zeer generiek en niet erg gericht, van cruciaal belang voor de voortgang van de pasgeborene vóór ontslag.

Best practices lijken vaak afhankelijk te zijn van de zorgverlener. Hoewel het gebruik van standaardisatie bij observatie en gegevensverzameling onvermijdelijk is, blijft klinisch onderzoek een fenomeen, een ervaring die een subjectief element omvat dat verband houdt met de ervaring en competentie van de arts. De expressie ervan vertoont dus een zekere variabiliteit onder patiënten. Naast de interindividuele variabiliteit en de variabiliteit in de beoordeling van de beoordelaar, is er de moeilijkheid van de evaluatie die verband houdt met de leeftijd van het kind.

Daarom berust de observationele component van het klinische onderzoek in de neonatologie op de combinatie van drie elementen: gezichtsuitdrukking, huilen, perifere mobiliteit en/of houdingstoon. Bovendien blijft pijn, ondanks de verschillende beoordelingsschalen, een uitdaging om te evalueren en bijgevolg te behandelen in de ziekenhuisomgeving in het algemeen en in het bijzonder bij pasgeborenen.

De AI MOTHER Neo-oplossing is gebaseerd op de technische basis van

1. geautomatiseerde gezichtsuitdrukkingsherkenning.
2. Huilenherkenning:
3. Bewegings- en houdingsherkenning:

De rechtvaardiging voor de duur van het onderzoek is gebaseerd op verschillende factoren:

1. Aantal geboorten per jaar: Het aantal geregistreerde geboorten in het ziekenhuis Poissy-Saint-Germain bedraagt ​​4.500 per jaar.
2. Frequentie van acquisities: Acquisities zullen plaatsvinden tijdens bezoeken op dag 0, 1, 2, 3 en 4 na de geboorte, wat een potentieel van 22.500 acquisities per jaar oplevert.
3. Wervingsdoelstelling: Het doel is om tijdens het onderzoek 10.000 acquisities te verkrijgen.
4. Gewenst wervings-/acquisitiepercentage: Er wordt gestreefd naar een wervings-/acquisitiepercentage van minder dan 15%.

Op basis van deze gegevens wordt een looptijd van 3 jaar voorgesteld om de doelstelling van 10.000 acquisities te realiseren. Dit maakt het mogelijk om binnen de reikwijdte van het onderzoek een redelijk en haalbaar wervings-/acquisitiepercentage te handhaven.

Primaire doelstelling Ons project heeft tot doel een geautomatiseerd klinisch beoordelingssysteem voor pasgeborenen te ontwikkelen dat rekening houdt met de drie belangrijkste criteria van verschillende klinische schalen: gezichtsuitdrukking, huilen, houding en beweging.

Secundaire doelstellingen Het secundaire doel is het karakteriseren van motorische patronen die specifiek zijn voor een bepaalde situatie, met name een pathologische situatie. Het primaire doel is om onderscheid te maken tussen een ‘normaal’ patroon en een ‘abnormaal’ patroon. Zodra er voldoende acquisities zijn verkregen, zullen we proberen specifieke patronen te identificeren, wat betekent dat we diagnoses kunnen stellen op basis van geautomatiseerde analyses. Patronen die onder andere overeenkomen met vroege neonatale infectie, anoxische ischemische encefalopathie en brachiale plexusverlamming zullen worden geïdentificeerd en gedefinieerd met als doel de specificiteit en gevoeligheid van de tests te maximaliseren.

Primair Evaluatiecriterium Het gekozen evaluatiecriterium is de vergelijking van de computerscore met het klinisch onderzoek. Deze scores zullen voor elke patiënt worden beschreven aan de hand van het gemiddelde en de standaarddeviatie op normaal verdeelde numerieke parameters (mediaan, 25e en 50e percentiel). Vergelijkingen tussen de twee groepen zullen worden gemaakt met behulp van gepaarde tests.

Secundaire evaluatiecriteria Noem de secundaire evaluatiecriteria die betrekking hebben op de secundaire doelstellingen.

De opnames bestaan ​​uit 2D-video's op 60 Hz van 1 tot 2 minuten, gemaakt tijdens het baden of klinisch onderzoek van een wakker, ongekleed kind, in luier of rompertje. Deze acquisities kunnen op meerdere momenten tijdens het kraamverblijf (dagen 0/1/2/3/4) voor hetzelfde kind en voor verschillende kinderen plaatsvinden. De verzamelde gegevens omvatten skeletgegevens waarbij variabelen zoals amplitude, symmetrie, versnelling, ledemaathoeken, enz., zullen worden geanalyseerd. Deze verschillende gegevens worden gecombineerd om een ​​specifiek bewegingsprofiel te verkrijgen en specifieke patronen te definiëren voor een groep patiënten met een gemeenschappelijk kenmerk.

Aantal deelnemende centra Dit is een multicenteronderzoek waarbij twee centra in de regio Parijs betrokken zijn:

• De kraam- en neonatale geneeskunde en de intensive care-afdelingen van het Poissy-Saint-Germain-ziekenhuis
• De pediatrische intensive care-afdeling van het Raymond Poincaré-ziekenhuis, Garches. (Mogelijke uitbreiding naar een chirurgische intensive care-afdeling en/of dienst neonatologie).

Onderwerpidentificatie In dit onderzoek worden onderwerpen als volgt geïdentificeerd: Centrumnummer (3 numerieke posities) - Selectievolgnummer van de persoon binnen het centrum (4 numerieke posities) - Initial van achternaam - Initial van voornaam Deze referentie is uniek en zal bewaard gedurende de gehele duur van het onderzoek.

Geschiktheidscriteria Nadat de ouders of wettelijke voogden zijn geïnformeerd over de doelstellingen en procedures van het onderzoek (mondelinge informatie), zal het protocol aan hen worden voorgesteld.

Inclusiecriteria De inclusiecriteria zijn als volgt:

• Kinderen opgenomen in het ziekenhuis op de kraamafdeling en op de afdeling Neonatale Geneeskunde en Intensive Care van het Poissy-Saint-Germain-ziekenhuis.
• Akkoord van wettelijke voogden / geen oppositie. Uitsluitingscriteria
• Weigering van wettelijke voogden.
• Minderjarige ouders.

Uitvoering van het onderzoek Het project heeft tot doel een geautomatiseerd analysesysteem voor geluid en beeld te ontwikkelen met behulp van computervisie bij pasgeborenen op kraamafdelingen. De eerste fase van dit project omvat het opnemen, met toestemming, van geluids- en videobeelden van pasgeborenen die zijn opgenomen in het ziekenhuis op de kraamafdeling of op de afdeling Neonatale Geneeskunde en Intensive Care van het Poissy-Saint-Germain-ziekenhuis. Deze videosequenties zullen worden geanalyseerd door gezichtsherkenningsprogramma's die zijn ontwikkeld in het R2P2-laboratorium van de pediatrische intensive care van het Raymond Poincaré-ziekenhuis in Garches en door het bedrijf OSO Ai.

Methode:

De acquisitie wordt uitgevoerd bij een naakt of geluierd, wakker kind dat gedurende 1 minuut op de rug ligt vóór het baden of klinisch onderzoek. Klinische gegevens van patiënten zoals geslacht, zwangerschapsduur, geboortegewicht, Apgar-score, navelstrengbloedgassen (pH en lactaten) en wijze van bevalling worden aan elke video gekoppeld.

De eerste fase van het project omvat het ophalen van video-/audiosequenties van pasgeborenen op dag 0/1/2/3/4 of later als de ziekenhuisopname wordt verlengd. Deze sequenties zijn gericht op het kind en bieden een compleet beeld, inclusief de ledematen. De video's worden opgeslagen op een gecodeerde harde schijf onder de verantwoordelijkheid van professor Bergounioux, die ze regelmatig zal extraheren. Deze sequenties zullen vervolgens worden geanalyseerd in het R2P2-laboratorium dat is aangesloten bij de kinderneurologie, revalidatie en intensive care van het Raymond Poincaré-ziekenhuis met behulp van aangepaste open-sourceprogramma's voor gezichts- en houdingsherkenning en geluidsanalyse. Er zal een verband worden gelegd met klinische evaluaties die parallel aan de video-opnamen worden uitgevoerd.

Bevolkingsfollow-up Video-/audioreeksopname zal worden uitgevoerd voor pasgeborenen op dag 0/1/2/3/4 en daarna in geval van voortgezette ziekenhuisopname, hetzij op de kraamafdeling, hetzij op de afdeling Neonatale Geneeskunde en Intensive Care in Poissy- Saint-Germain-ziekenhuis.

Duur van de deelname van patiënten De deelname van patiënten is beperkt tot het maken van beelden tijdens hun ziekenhuisopname.

Niet-interventioneel onderzoek met mensen levert geen risico op voor patiënten. Eventuele nadelige effecten die worden waargenomen bij patiënten die aan het onderzoek deelnemen, worden door de onderzoekers gerapporteerd volgens de lokale surveillanceplannen die zijn opgesteld in het kader van de gezondheidszorgactiviteiten.

Het doel is om een ​​systeem te ontwikkelen dat geautomatiseerde analyse van de pasgeborene op zowel visueel als auditief niveau mogelijk maakt. Het primaire doel is om de ‘normaliteit’ van deze klinische presentatie te definiëren, waarbij in totaal 10.000 video-opnamen worden gemaakt (elk 1 tot 2 minuten) op dag 0/1/2/3 en dag 4 voor pasgeborenen die op de kraamafdeling zijn opgenomen. of op de afdeling Neonatale Geneeskunde en Intensive Care.

Deze films worden verkregen met toestemming van de ouders en uitsluitend bedoeld voor onderzoek en ontwikkeling van het geautomatiseerde systeem AI MOTHER Neo onder de verantwoordelijkheid van professor Bergounioux.

De analyse heeft tot doel classificatie-algoritmen vast te stellen met behulp van neurale netwerken die onderscheid maken tussen een ‘normaal onderzoek’ en een ‘abnormaal onderzoek’.