La técnica de IA mide el desarrollo del cerebro prematuro

Investigadores finlandeses han desarrollado un nuevo programa de software basado en el aprendizaje automático, que puede analizar de forma independiente las señales de EEG (electroencefalograma) de un bebé prematuro para estimar la madurez funcional del cerebro.

La técnica es el primer sistema de evaluación de la madurez cerebral basado en EEG en el mundo y es más precisa que otros métodos que se utilizan actualmente para medir el desarrollo cerebral infantil.

"Este método nos brinda la primera oportunidad de rastrear el desarrollo más crucial de un bebé prematuro, la maduración funcional del cerebro, tanto durante como después de los cuidados intensivos", dice la profesora Sampsa Vanhatalo de la Universidad de Helsinki, quien dirigió la investigación. .

Aproximadamente uno de cada diez recién nacidos nace prematuramente, y aproximadamente la mitad de todos los bebés en cuidados intensivos neonatales lo hacen debido a un parto prematuro. El embarazo tardío es un período de desarrollo cerebral muy rápido para el feto, y la actividad eléctrica del cerebro cambia casi todas las semanas. El cerebro debe estar funcionando correctamente para desarrollarse correctamente.

El parto prematuro puede obstaculizar significativamente el desarrollo del cerebro. Los investigadores ya descubrieron en la década de 1980 que los problemas de salud tempranos en los bebés prematuros a menudo estaban relacionados con un desarrollo cerebral más lento durante los primeros meses.

Para brindar la mejor atención posible y desarrollar nuevas formas de tratamiento, es importante saber cómo se desarrollan las funciones cerebrales de los bebés, pero no se dispone de métodos objetivos y precisos para evaluar la madurez del cerebro en una etapa temprana.

Una forma de evaluar la madurez del cerebro es colocando sensores de EEG en el cuero cabelludo. Este es un método completamente no invasivo, de bajo costo y sin riesgos, que ha sido muy popular durante los últimos años para monitorear la actividad cerebral en las unidades de cuidados intensivos neonatales. Pero el EEG por sí solo presenta algunos problemas.

“El problema práctico con la monitorización del EEG es que el análisis de los datos del EEG ha sido lento y requirió una experiencia especial por parte del médico que lo realizó. Este problema puede resolverse de manera confiable y global mediante el uso de análisis automático como parte del dispositivo EEG ”, dice Vanhatalo.

El nuevo software de análisis de EEG fue desarrollado originalmente por Nathan Stevenson, un ingeniero australiano que trabajó en el grupo de investigación del profesor Vanhatalo como becario Marie Curie financiado con fondos europeos. La investigación utilizó un conjunto extenso y bien controlado de datos de medición de EEG de bebés prematuros.

El software de análisis se basa en el aprendizaje automático. Una gran cantidad de datos de EEG sobre bebés prematuros se introdujo en una computadora y el software calculó cientos de características computacionales de cada medición sin la intervención de un médico. Luego, utilizando un algoritmo, estas características se combinaron para generar una estimación confiable de la edad de maduración del EEG del bebé.

Finalmente, la edad de maduración del EEG estimada por el software se comparó con la edad real del bebé. En más del 80 por ciento de los casos, la edad real del bebé y la estimación generada por computadora cayeron dentro de las dos semanas de diferencia.

La estimación de la maduración fue tan confiable y precisa que en cada uno de los 39 bebés prematuros en el estudio, se pudo rastrear el desarrollo funcional del cerebro cuando las mediciones se repitieron cada pocas semanas.

El estudio se publica en la revista Informes científicos.

Fuente: Universidad de Helsinki