Intelligenza artificiale per i prematuri, culla progettata da ricercatori marchigiani

Il sistema controlla, frequenza cardio-respiratoria, temperatura, movimento, pianto e bilirubina, parametri fondamentali per determinare lo stato di salute dei neonati pretermine. Tre culle si trovano all'Ospedale Salesi di Ancona, dove sono in corso lo sviluppo e la sperimentazione clinica

La culla per i prematuri

ANCONA – Neonati monitorati tramite l’intelligenza artificiale. È stata presentata al Meeting di Rimini 2019, una culla intelligente per i neonati pretermine ideata da un gruppo di ricercatori marchigiani quattro dei quali dell’Università Politecnica delle Marche. Il sistema controlla, tramite telecamera e sensori senza contatto, con l’ausilio dell’intelligenza artificiale, frequenza cardiaca e respiratoria e temperatura, movimento e  pianto, oltre alla bilirubina, parametri fondamentali per determinare lo stato di salute dei prematuri.

I parametri vengono analizzati in maniera automatica da un sistema di intelligenza artificiale, sviluppato a questo scopo, nei dipartimenti diell’UnivPm, con l’obiettivo di fornire supporto decisionale e diagnostico ai neonatologi della terapia intensiva. Uno strumento avanzato che non si sostituisce alla sorveglianza umana, ma la potenzia, risultando estremamente utile per questi neonati che non hanno ancora maturato del tutto organi e apparati e che per questo non riescono ad adattarsi alla vita fuori dal grembo materno. Al progetto hanno partecipato 5 tra ricercatori e dottorandi e un professore dell’Università Politecnica delle Marche: Sara Moccia (ricercatore), Lucia Migliorelli (dottoranda), Emanuele Frontoni (professore), Stefano Squartini (professore), Emanuele Principi (ricercatore), Marco Severini (ricercatore) del Dipartimento di Ingegneria dell’InformazioneLuca Antognoli (ricercatore) e Lorenzo Scalise (professore) del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione e Scienze Matematiche.

Nel team del progetto SINC (System Improvement for Neonatal Care) anche altri marchigiani: Ilaria Ercoli della Jef azienda civitanovese, capofila del progetto, che si occupa della fornitura dei servizi informatici, Paolo Marchionni e Carlo Borri della Ginevri azienda che segue la parte dei sensori. Coinvolte anche altre due aziende marchigiane, la Mac e la Rico. 

«L’obiettivo del consorzio Sinc – spiega Sara Moccia – è quello di creare una culla smart che diventi un modello organizzativo per le cure dei bambini prematuri».

Sara Moccia

«Il principio rivoluzionario alla base di Sinc –sottolinea Emanuele Frontoni, presidente della Compagnia delle Opere Marche Sud e professore di Ingegneria Informatica all’Università Politecnica delle Marche – sta nell’introduzione di una tecnologia, una telecamera non invasiva, che elimina il contatto fisico con la pelle del neonato e che utilizza, naturalmente, l’Intelligenza Artificiale in campo medico per supportare il clinico nella determinazione della diagnosi».

Il sistema (costituito da telecamera, microfono e sensori) è stato già installato in 3 culle del reparto di terapia intensiva neonatale dell’ospedale Salesi di Ancona, ma l’obiettivo è quello di coprire tutte le 20 culle presenti e di estenderlo anche ad altri ospedali delle Marche, specie nelle zone terremotate.

Lo sviluppo e la sperimentazione clinica della culla sono coordinate dal primario della terapia intensiva del Salesi, il professor Carnielli, mentre la parte puramente di ricerca coinvolge il Dipartimento di Ingegneria Informatica e il Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche dell’Università Politecnica delle Marche.

«Nel caso dei neonati e a maggior ragione per quelli nati prematuri – spiega il professor Frontoni che insieme al professor Lorenzo Scalise e il Professor Carnielli sta lavorando al progetto– i movimenti non sono frequenti e spesso sono impercettibili: un neonatologo dovrebbe osservare il piccolo paziente tutto il giorno, tutti i giorni e questo vale per ogni neonato. La telecamera analizza, semplicemente inquadrando il corpo, questi spostamenti legati al movimento spontaneo del neonato: un occhio elettronico che sa anche ascoltare, perché registra i vagiti, il pianto e li collega al movimento, per dare al medico dei dati aggiuntivi nel giudizio sul maggiore o minore sviluppo del neonato o il rilevamento precoce di eventuali danni celebrali».
Grazie agli algoritmi di supporto alla diagnosi, basati sull’intelligenza artificiale, viene rilevata bilirubina, indicatore di ittero neonatale. Le informazioni, condivise “in cloud”, consentono la messa in rete del Salesi con le unità regionali di terapia intensiva neonatale degli altri ospedali delle Marche.