客觀日本

宮崎大學挑戰利用AR和3D攝影對新生兒進行「非接觸式體檢」

2023年03月27日 資訊通訊

日本宮崎大學正在研發一項新技術,無須接觸就可對保溫箱中的早產兒進行體重和身高的測量。該技術利用了配備有3D攝影頭和強化現實(AR)功能的眼鏡型資訊終端機「智慧眼鏡」,可以在避免接觸和行程新生兒所帶來的風險的同時進行健康管理。作爲減輕醫學家和護士負擔的技術,目標是在5年内投入使用。

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利用3D攝影拍照後,智慧眼鏡上就會顯示出新生兒的體重和身高(示意圖)

該技術由宮崎大學工學部教授川末紀功仁、醫學部教授金子政時等人聯合開發,系統構成主要包括3D感測攝影頭、用於影像解析的人工智慧(AI)和智慧眼鏡。

醫學家和護士使用小型3D攝影頭拍攝保育箱内的新生兒後,AI會從影像中自動識別出頭部和手臂、腿部等,獲得與各部位相對應的三維資料,並與標準新生兒的體形模式進行比較來計算出其體重和身高。透過使用3D攝影頭及聯動智慧眼鏡,醫學家和護士可邊觀察新生兒的情況邊應答眼鏡上顯示的測定值。該設備採用了川末教授爲估算豬的體重而開發的技術。

豬的身體結構比較簡單,呈左右對稱,而新生兒則手腳彎曲或抖動,所以該研究致力於透過深水層學習來提高識別的精度。川末教授表示:「在收集新生兒資料的同時,使用新生兒的模型進行了類比實驗。」目的在於除了體重、身高以外,還能測量頭圍。

該研究緣起於宮崎大學的醫學工科合作。此次合作的契機是,金子教授在聽說了川末教授所開發的豬體重估算技術後,就提出「是否可以將該技術應用於新生兒」,並最終促成了合作。

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AI識別身體的各個部位,並估算出體重和身高(示意圖)

早產兒出生後被放置在保育箱内,身上會連接管子用於打點滴和氣道插管,直到身體健康狀態穩定。懷孕不足28周出生的超早產兒有時體重會低於1公斤。這種情況需要特別慎重對待,金子教授指出「因爲即使與早產兒的身體發生最輕微的接觸也有引發皮下出血和顱内出血的風險」。爲了掌握早產兒成長發育的情況,每天都要進行體重和身高的測量,這就使醫療工作者時刻都面臨着極高的風險。

把新生兒從保育箱上方懸空升起後再放下測量體重的程序需要5分鐘左右。有時,爲保證準確,測量會重複多次。對於新的量測方法,金子教授非常期待,「如果能實施的話,這將會是一項期待已久的技術」。

研發目標是首先在宮崎大學醫學部附屬醫院内使用,併力爭在5年以内實施應用推廣。據稱,全世界每年因懷孕不足37周而出生的早產兒每年有1500萬人。

日文:鬼頭Megumi、《日經產業新聞》、2023/3/6
中文:JST客觀日本編輯部