Aplikace se dívá na svého žáka rozpoznat otřes mozku

smartphone aplikace může detekovat otřesy mozku a další poranění mozku v oblasti, ať už na okraji sportovní hra, na bitevním poli, nebo v domácnosti starší osoby náchylné k pádu.,

aplikace, tzv. PupilScreen, mohou detekovat změny v žák reakce na světlo pomocí smartphone kamerou a hluboké učení nástroje—typ umělé inteligence, které lze kvantifikovat změny nepostřehnutelné pro lidské oko.

Tento pupilární světelný reflex je již dlouho používá k posouzení, zda pacient má závažné traumatické poranění mozku, a nedávný výzkum zjistí, že to může být užitečné při odhalování mírnějších otřesech—otevření zcela nové avenue pro screening.

tým počítačových vědců, elektrických inženýrů a lékařských vědců prokázal, že PupilScreen lze použít k detekci případů významného traumatického poranění mozku.,

širší klinické studie letos na podzim se bude dát PupilScreen v rukou trenérů, lékařské techniky, lékaři a jiní, aby shromáždit více údajů, na které pupilární reakce vlastnosti jsou velmi užitečné při určování, nejednoznačné případy otřesu mozku. Vědci doufají, že do dvou let uvolní komerčně dostupnou verzi PupilScreen.,

‚hra-changer‘

„to, Že objektivní měření, které trenér nebo rodič, nebo někdo, na okraji hry mohl použít k obrazovce pro otřes mozku by to opravdu hra-changer,“ říká Shwetak Patel, profesor počítačových věd & strojírenství a elektrotechniky na University of Washington.

„teď nejlepší screeningové protokoly, které máme, jsou stále subjektivní, a hráč, který opravdu chce dostat zpět na pole, můžete najít způsoby, jak herní systém,“ říká.,

, Jak je popsáno v dokumentu prezentovány Září., 13 na Ubicomp 2017 může PupilScreen posoudit pacientův pupilární světelný reflex téměř stejně jako pupilometr, drahý a zřídka používaný stroj, který se nachází pouze v nemocnicích. Používá blesk smartphonu ke stimulaci očí pacienta a videokamery k záznamu třísekundového videa.

video je zpracováno pomocí algoritmů hlubokého učení, které mohou určit, které pixely patří žákovi v každém video snímku a měřit změny velikosti žáků v těchto rámcích.,

V malé pilotní studii, která v kombinaci 48 výsledky od pacientů s traumatickým poraněním mozku a od zdravých lidí, lékaři byli schopni diagnostikovat poranění mozku s téměř dokonalou přesností pomocí aplikace výstup sám.

Objektivní hodnocení

V amatérských sportovních dnes, i ty nejlepší postupy, které trenéři nebo rodiče využít v případě, že sportovec je podezření na otřes mozku v průběhu hry—ptát se jich na to, kde jsou, opakování seznamu slov, vyrovnávání, dotýkat se prstem na nos—v podstatě skládá ze subjektivní hodnocení.,

„…myslíme si, že tato zařízení umožní všem, od malých Ligových trenérů NFL lékaři na pohotovost lékaři, aby rychle rozpoznat a třídění poranění hlavy.“

naopak, PupilScreen cílem je vytvářet objektivní a klinicky relevantní data, že někdo na okraj by mohl použít k určení, zda hráč by měl být dále posuzován pro otřes mozku nebo jiné poškození mozku.

americká Centra pro kontrolu a prevenci nemocí odhadují zhruba polovinu z 3.,8 milionů otřesy mozku za rok v USA od rekreační sportovní zranění sám ještě jít diagnostikováno, uvedení miliony mladých hráčů a dospělé na riziko budoucího zranění hlavy a trvalé kognitivní deficity.

Historicky, tam byl žádný surefire způsob, jak diagnostikovat otřes mozku—dokonce i na pohotovosti, říká spoluautor Lynn McGrath, lékařka na neurologické oddělení chirurgie na univerzitě. Lékaři obvykle provádějí testy, aby vyloučili nejhorší případy, jako je krvácení do mozku nebo zlomenina lebky. Po vyloučení vážnějších poranění hlavy může být provedena diagnóza otřesu mozku.,

lékaři již dlouho používají pupilární světelný reflex-obvykle ve formě testu, kde svítí světlo do očí pacienta—k posouzení závažných forem poranění mozku. Rostoucí tělo lékařského výzkumu však nedávno zjistilo, že jemnější změny v reakci žáků mohou být užitečné při detekci mírnějších otřesů.

onemocnění Mozku zjistila ve 110 z 111 zemřelých hráčů NFL

„PupilScreen si klade za cíl vyplnit tuto mezeru tím, že nám první schopnost měřit objektivní biomarker otřesu mozku v oblasti,“ McGrath říká., „Po dalším testování, myslíme si, že tato zařízení umožní všem, od malých Ligových trenérů NFL lékaři na pohotovost lékaři, aby rychle rozpoznat a třídění poranění hlavy.“

těším, čelí výzvám

Zatímco výzkumný tým původně testovány PupilScreen s 3D tištěné box na kontrolu očí se expozice na světlo, vědci jsou nyní školení jejich strojového učení neuronové sítě produkovat podobné výsledky s smartphone fotoaparát sám.

„vize, pro kterou střílíme, je mít někoho, kdo jednoduše drží telefon a používá blesk., Chceme, aby každý rodič, trenér, pečovatel, nebo ZÁCHRANÁŘ, který se obává o poranění mozku, aby bylo možné použít jej na místě bez nutnosti další hardware,“ říká hlavní autor Alex Mariakakis, doktorand v oboru počítačových věd & inženýrství.

Jedním z problémů v rozvojových PupilScreen zúčastnilo školení strojového učení nástroje, rozlišovat mezi oko žáka a iris, které se podílejí anotace zhruba 4 000 obrázků z očí rukou., Počítač má tu výhodu, že dokáže kvantifikovat jemné změny v reflexu pupilárního světla, které lidské oko nemůže vnímat.

„Místo toho, aby navrhování algoritmus, jak vyřešit specifický problém měření žák odpověď, jsme se přestěhovali to do strojového učení přístup—sbírá spoustu dat a psaní algoritmu, který umožnil počítač, aby se učit pro sebe,“ říká spoluautor Jacob Baudin, student lékařské fakulty, a student doktorského studia v fyziologie a biofyziky.,

AI může odhalit sportovce otřesy let později

PupilScreen vědci jsou v současné době pracuje na identifikaci partnerů zájem o provedení dalších studií v terénu aplikace, které očekávají, že začne v říjnu.

projekt financovala Národní vědecká nadace, Washington Research Foundation a Amazon Catalyst.