Диагностика боли у пациентов с деменцией с помощью технологии распознавания лиц
Учёные из Университета Реджайны (Канада) разработали систему обработки изображений для мониторинга и анализа выражений лица пациентов, проживающих в учреждениях длительного ухода. Затем компьютеризированная система предупреждает медсестер, когда она обнаруживает морщение, нахмуривание и другие выражения, которые указывают на то, что человеку больно.
Менее десяти лет назад идея использования автоматизированной системы для распознавания боли у пациентов с болезнью Альцгеймера и другими деменциями казалась научной фантастикой. Сейчас лучшие решения по повышению качества жизни таких пациентов оказались гораздо более достижимыми с помощью инженерных наук.
Разработчики рассчитывают на то, что их работа может, по крайней мере, помочь облегчить страдания. Они планируют начать тестирование своей системы в двух учреждениях долговременного ухода в г. Реджайна (Канада) уже в конце этого года.
Распространенность боли среди пожилых людей, пользующихся долгосрочным уходом, достигает 80%. Тем не менее, эта группа часто не получает адекватного лечения боли, в значительной степени потому, что люди с прогрессирующим слабоумием не могут достаточно эффективно выражать свои потребности, а учреждениям длительного ухода часто не хватает кадров для адекватного выявления боли у пациентов. По оценкам клинических психологов, до 60% всех поведенческих симптомов деменции - от возбуждения до отказа от еды или душа - на самом деле вызваны безудержной болью.
В результате пациенты могут стать взволнованными и агрессивными, что приводит к тому, что персонал ошибочно приписывает такое поведение психическим расстройствам. В большинстве случаев таких пациентов лечат психотропными препаратами, а не обезболивающими, которые им на самом деле нужны.
Использование технологии распознавания лиц представляется новым подходом, основанным на существующих методах выявления боли у пациентов. В настоящее время для выявления боли у пожилых людей, которые не могут общаться устно, врачи и медсестры, как правило, полагаются на физические осмотры и оценки по результатам наблюдения. Они могут применять контрольные списки или системы оценки, которые оценивают поведение пациентов, такое как дыхание, вокализация, язык тела, насколько легко их можно утешить, и выражение лица. Однако некоторые признаки боли, такие как хромота, не могут быть обнаружены только по выражению лица.
Разработанная система предусматривает установку видеокамеры в комнатах пациентов с длительным уходом. Для решения проблем конфиденциальности камера ничего не записывает; система просто обрабатывает видеоизображения. Затем программа обнаруживает любые проявления боли на лицах пациентов, и передает сигнал на сестринский пост. Программа также отправляет конфиденциальную электронную почту команде медсестер, информируя их о том, какой пациент требует внимания.
Одной из основных задач исследовательской группы было обучение программы алгоритмам для распознавания лиц пожилых людей. Существует множество коммерчески доступных алгоритмов распознавания и анализа лиц, которые хорошо работают на лицах молодых, здоровых людей. Но они, например, не всегда могут отличить морщины от нахмуривания. И они точно не интерпретируют выражения людей, которые имеют когнитивные и физические нарушения.
Чтобы собрать необработанные данные, необходимые для обучения алгоритма, исследователи сняли на видео 102 пожилых человека с разных точек зрения, половина из которых были пациентами учреждений длительного ухода, и просмотрели отснятый материал кадр за кадром, чтобы вручную кодировать выражения боли на лицах участников.