客观日本

宫崎大学挑战利用AR和3D摄像对新生儿进行“非接触式体检”

2023年03月27日 信息通信

日本宫崎大学正在研发一项新技术,无须接触就可对保温箱中的早产儿进行体重和身高的测量。该技术利用了配备有3D摄像头和增强现实(AR)功能的眼镜型信息终端“智能眼镜”,可以在避免接触和移动新生儿所带来的风险的同时进行健康管理。作为减轻医生和护士负担的技术,目标是在5年内投入使用。

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利用3D摄像拍照后,智能眼镜上就会显示出新生儿的体重和身高(示意图)

该技术由宫崎大学工学部教授川末纪功仁、医学部教授金子政时等人联合开发,系统构成主要包括3D传感摄像头、用于图像解析的人工智能(AI)和智能眼镜。

医生和护士使用小型3D摄像头拍摄保育箱内的新生儿后,AI会从图像中自动识别出头部和手臂、腿部等,获得与各部位相对应的三维数据,并与标准新生儿的体形模型进行比较来计算出其体重和身高。通过使用3D摄像头及联动智能眼镜,医生和护士可边观察新生儿的情况边确认眼镜上显示的测定值。该设备采用了川末教授为估算猪的体重而开发的技术。

猪的身体结构比较简单,呈左右对称,而新生儿则手脚弯曲或抖动,所以该研究致力于通过深层学习来提高识别的精度。川末教授表示:“在收集新生儿数据的同时,使用新生儿的仿真模型进行了模拟实验。”目的在于除了体重、身高以外,还能测量头围。

该研究缘起于宫崎大学的医学工科合作。此次合作的契机是,金子教授在听说了川末教授所开发的猪体重估算技术后,就提出“是否可以将该技术应用于新生儿”,并最终促成了合作。

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AI识别身体的各个部位,并估算出体重和身高(示意图)

早产儿出生后被放置在保育箱内,身上会连接管子用于输液和气管插管,直到身体健康状态稳定。怀孕不足28周出生的超早产儿有时体重会低于1千克。这种情况需要特别慎重对待,金子教授指出“因为即使与早产儿的身体发生最轻微的接触也有引发皮下出血和颅内出血的风险”。为了掌握早产儿生长发育的情况,每天都要进行体重和身高的测量,这就使医疗工作者时刻都面临着极高的风险。

把新生儿从保育箱上方悬空升起后再放下测量体重的过程需要5分钟左右。有时,为保证准确,测量会重复多次。对于新的测量方法,金子教授非常期待,“如果能实现的话,这将会是一项期待已久的技术”。

研发目标是首先在宫崎大学医学部附属医院内使用,并力争在5年以内实现应用推广。据称,全世界每年因怀孕不足37周而出生的早产儿每年有1500万人。

日文:鬼头Megumi、《日经产业新闻》、2023/3/6
中文:JST客观日本编辑部