Vurdere smerte hos spedbarn

Selv erfarne foreldre kan finne det vanskelig å se forskjell på en baby som har smerter og en baby som er sulten. Men nå utvikles et ansiktsgjenkjenningssystem som kan bidra til å løfte sløret for spedbarnskommunikasjon og tillate oss å vite når babyer virkelig opplever smerte.

Finn forskjellen: kan du fortelle hvilke av disse babyene som har smerter og hvilke som kanskje bare har et vondt tilfelle av gass? Et nytt programvaresystem kan, og det kan vise seg å være avgjørende for fremtiden for nyfødtomsorg.

Hvis det viser seg vellykket, kan denne typen programvare brukes i neonatale intensivavdelinger (NICU) for å hjelpe til med å varsle medisinsk personell når et spedbarn blir alvorlig bekymret, sier Sheryl Brahnam , en informasjonsforsker ved Missouri State University i Springfield. Problemet er at de ikke kan artikulere smerte verbalt, sier hun. For å gjøre vondt verre, er et spedbarns repertoar av ansiktsuttrykk svært begrenset, så det er ikke alltid lett å finne ut når en baby faktisk opplever smerte.



For tiden bruker klinikere objektive skalaer for smerteindikatorer for nyfødte, sier Gilbert Martin , direktør for NICU ved Citrus Valley Medical Center, i West Covina, CA. Slike smerteskalaer tar hensyn til en rekke faktorer, inkludert kroppsholdning, blodtrykk og følsomhet for berøring, samt ansiktsuttrykk. Men det er som regel fortsatt et element av subjektivitet i å vurdere en pasient, sier han.

Inntil ganske nylig var den generelle konsensus at nyfødte babyer ikke kunne oppleve smerte. Faktisk var det helt frem til midten av 1990-tallet vanlig at spedbarn ble operert uten noen form for bedøvelse eller smertelindring, sier Martin. Det er virkelig forferdelig å tenke på, sier han. Men troen var at en nyfødts nervesystem ikke var moden nok til å oppleve smerte, forklarer han.

Brahnams system, kalt Classification of Pain Expressions (COPE), bruker ansiktsgjenkjenningsteknikker for å trekke ut og undersøke trekk ved babyens uttrykk, for eksempel hvor sammenskrudde øynene er, vinkelen på munnen og øyenbrynets fure.

Systemet er avhengig av en nevrale nettverkslæringsalgoritme som har blitt trent på en database med 204 fotografiske bilder av 26 forskjellige spedbarn. Av disse viste 60 at babyene hadde smerter. Disse bildene ble tatt under et standard hælstikk – en prosedyre som brukes til å ta ut blod som er allment anerkjent for å være smertefullt. Resten av bildene ble tatt da spedbarna trakk veldig like ansiktsuttrykk, men denne gangen hadde de ikke blitt stimulert av smerte. De sistnevnte bildene ble tatt ved hjelp av andre stimuli som å blåse forsiktig på babyenes ansikt. Og å gni hælen får ansiktet deres til å skrubbe seg sammen, sier Brahnam.

Foreløpige tester viste at systemet var mer enn 90 prosent nøyaktig. Dette er bemerkelsesverdig, gitt hvor like disse uttrykkene kan se ut, sier Brahnam. Likevel er hun rask til å påpeke begrensningene ved å bruke et så lite treningssett og stillbilder i stedet for video. Vi har en lang vei å gå for å se om dette virkelig ville fungere i en klinisk setting, sier hun.

Det er et reelt behov for denne teknologien, sier Martin. Det ville vært veldig kjærkomment om man kunne fjerne noe av subjektiviteten, sier han. Det er også bevis som tyder på at det å la spedbarn oppleve smerte kan svekke deres nevrologiske utvikling over tid, sier han. Vi snakker om en umodenhet hos barn som reagerer på stress år senere.

Smerte er en frontlinjeforsvarsmekanisme og ofte det første tegnet på at noe er galt, sier Brahnam. Så bortsett fra spørsmålet om å hindre at et annet menneske lider, er det medisinske fordeler ved å lindre smerte så fort som mulig, sier hun. Hvis det er montert over barnesenger, kan et system som COPE hjelpe medisinsk personell automatisk å oppdage når en pasient utvikler problemer.

Det er nå stor interesse for å finne måter å automatisk oppdage smerte, sier Rosalind Picard , direktør for affektiv databehandling ved Massachusetts Institute of Technology, i Cambridge. Og søknadene er ikke begrenset til nyfødte, sier hun.

Picard har allerede blitt oppsøkt av anestesileger som er opptatt av å finne måter å overvåke smerten som pasienter opplever under operasjonen. Det er noen ansiktsuttrykk som er ufrivillige, sier hun. Det finnes også utallige eksempler på at personer kommer til bevissthet under operasjonen. Forferdelig nok rapporterte disse pasientene senere å ha følt alt kirurgen gjorde mot dem, og likevel ikke kunne fortelle noen på grunn av de lammende effektene av stoffene. I teorien kan det være mulig å oppdage de ufrivillige muskelbevegelsene i ansiktet for å finne ut når dette skjer, sier Picard.

Brahnam og hennes kollegers arbeid vil vises i en kommende utgave av tidsskriftet Beslutningsstøttesystemer . De jobber nå med en oppfølgingsstudie som involverer 500 spedbarn og bruker videobilder. Bevegelige bilder skal gjøre det mulig for forskerne å undersøke de dynamiske egenskapene til smerteuttrykk, sier hun.

gjemme seg