في دراسة رائدة، يتعاون مستشفى تامبا العام وجامعة جنوب فلوريدا لتطوير نظام ذكاء اصطناعي يمكنه تحليل تعابير وجه وحركة وصوت الأطفال في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة لتحديد ما إذا كانوا يتألمون.
مقدمة: عندما يعجز الأطفال عن البكاء
يتطلع الباحثون إلى استخدام الذكاء الاصطناعي للكشف عن وقت شعور الطفل بالألم. صرخة الطفل كافية لتنبيه أي شخص بأن هناك خطأ ما. ولكن بالنسبة لبعض الأطفال الأكثر حرجًا في رعاية المستشفيات، لا يمكنهم البكاء عندما يتألمون. قالت مارشا كنوسيل، ممرضة أبحاث سريرية في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة (NICU) في مستشفى تامبا العام (TGH) وجامعة جنوب فلوريدا (USF): «كممرضة بجانب السرير، الأمر صعب جدًا. أنت تحاول القراءة من إشارات الطفل».
مع أكثر من 20 عامًا من العمل في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة، قالت كنوسيل إن الممرضات يقرأن العلامات الحيوية ويعتمدن على خبرتهن لرعاية الرضع. وأضافت: «ومع ذلك، في الحقيقة، الأمر ليس محددًا بوضوح كما لو كان لديك آلة يمكنها القيام بذلك نيابة عنك».
كيف نهيئ أطفالنا لعصر الذكاء الاصطناعي
دراسة رائدة لتفسير لغة الألم
هنا يأتي دور دراسة من جامعة جنوب فلوريدا. تعمل USF مع TGH لتطوير ذكاء اصطناعي للكشف عن ألم الطفل في الوقت الفعلي. قال يو صن، أستاذ الروبوتات والذكاء الاصطناعي في USF: «سيكون لدينا نظام كاميرا يواجه الرضيع بشكل أساسي. وسيكون نظام الكاميرا قادرًا على النظر إلى تعابير الوجه، وحركة الجسم، وسماع صوت البكاء، والحصول أيضًا على الإشارة الحيوية».
يرأس يو الأبحاث في دراسة الذكاء الاصطناعي في USF، وقال إنها جزء من منحة من المعاهد الوطنية للصحة بقيمة 1.2 مليون دولار لمدة عامين. وقال إن الدراسة ستلتقط البيانات عن طريق تسجيل فيديو للأطفال قبل إجراء ما كخط أساس. سيسجل الفيديو الأطفال لمدة 72 ساعة بعد الإجراء، ثم يتم تحميله في جهاز كمبيوتر لإنشاء برنامج الذكاء الاصطناعي. سيساعد ذلك في إخبار الكمبيوتر بكيفية استخدام نفس الإشارات الأساسية التي تنظر إليها الممرضة لتحديد الألم.
كيف سيعمل النظام؟
سيحلل نظام الذكاء الاصطناعي بشكل مستمر تدفقات الفيديو من كاميرات عالية الدقة مثبتة فوق حاضنات الأطفال. ستكون الخوارزميات مدربة على التعرف على مؤشرات الألم الدقيقة التي قد لا يلاحظها البشر بسهولة، مثل تجعد الجبين، أو إغماض العينين بإحكام، أو التغيرات في توتر العضلات، أو حركات الأطراف المحددة. سيتم دمج هذه البيانات المرئية مع البيانات الحيوية مثل معدل ضربات القلب ومستويات تشبع الأكسجين، بالإضافة إلى تحليل صوتي لأنماط البكاء، لإنشاء درجة ألم شاملة وموضوعية.
قال صن: «بعد ذلك، سيتم إرسال إنذار إلى الممرضة، وستأتي الممرضة وتتحقق من الوضع، وتقرر كيفية علاج الألم». هذا النهج الاستباقي يمكن أن يغير قواعد اللعبة في إدارة الألم لحديثي الولادة، مما يضمن حصول هؤلاء المرضى الضعفاء على الراحة التي يحتاجونها دون الاعتماد فقط على التقييمات الذاتية.
الحاجة الملحة لتقييم موضوعي للألم
قالت كنوسيل إنه كان هناك الكثير من التغيير على مر السنين في عالم وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة فيما يتعلق بكيفية تعامل المهنيين الطبيين مع ألم الرضع. قالت: «كانت هناك فترة زمنية كنا نعطي فيها الكثير من الأدوية، ثم أدركنا أن ذلك لم يكن شيئًا جيدًا. لذا تحولنا إلى أكبر عدد ممكن من العوامل غير الدوائية، ولكن بعد ذلك، كما تعلم، هل طفلنا يتألم؟ لذا، لقد رأيت الكثير من التغيير». يمكن أن يوفر هذا النظام الجديد للممرضات والأطباء أداة موضوعية للمساعدة في اتخاذ هذه القرارات الصعبة.
خاتمة: مستقبل الرعاية الرحيمة
يشارك في الدراسة 120 طفلاً، ليس فقط في TGH ولكن أيضًا في مستشفى جامعة ستانفورد في كاليفورنيا ومستشفى إينوفا في فرجينيا. قال صن إن الدراسة في المرحلة الأولى من جمع البيانات التكنولوجية وتطوير نموذج الذكاء الاصطناعي. وستكون المرحلة التالية هي التجارب السريرية للاختبار في العالم الحقيقي في المستشفيات. قالت كنوسيل: «لقد كنت في هذا العالم لفترة طويلة، وهؤلاء الأطفال عزيزون علي. أنت حقًا لا تريد أن تراهم يتألمون». يمكن أن يكون هذا البحث هو المفتاح لضمان ألا يضطروا إلى ذلك.
