Инструмент использует камеру и компьютерное зрение для записи закономерностей в движениях глаз детей, когда они смотрят несколько одноминутных видеороликов или смотрят в сторону / от цели, а затем выявляет закономерности, которые контрастируют с записанными движениями глаз других детей, которые смотрели то же самое. видео или цели. Движения глаз, выходящие за рамки нормы, были отмечены исследователями как дети, которые могут подвергаться риску развития ФАСН и нуждаются в более формальных диагнозах со стороны практикующих врачей.
Этот метод был описан в исследовании «Выявление детей / подростков с расстройством алкогольного спектра плода с помощью движения глаз, психометрических и нейровизуализационных данных», проведенного Чен Чжан, Анджелиной Паолоцца, По-Хе Ценг, Джеймсом Н. Рейнольдс, Дуглас П. Муньос и Лоран Итти, появившиеся в журнале Frontiers in Neurology.
По словам автора-корреспондента статьи Лорана Итти, профессора информатики, психологии и нейробиологии в USC, FASD по-прежнему довольно сложно диагностировать – профессиональный диагноз может занять много времени, а текущая работа требует целого день.
"Не существует простого анализа крови для диагностики ФАСН. Это одно из расстройств того спектра, в котором встречается широкий спектр расстройств. Это очень сложно с медицинской точки зрения и сопутствует другим заболеваниям. Текущий золотой стандарт является субъективным, поскольку включает в себя комплекс тестов и клиническую оценку.
Это также дорого."
Итти сказал, что он и его коллеги провели это исследование, поскольку они чувствовали, что инструмент скрининга может помочь большему количеству детей, которые могут подвергаться риску. По оценкам, миллионам детей будет поставлен диагноз "расстройство алкогольного спектра плода" (ФАСН).
Это состояние, если его не диагностировать на раннем этапе жизни ребенка, может привести к вторичным когнитивным и поведенческим нарушениям.
"Новая процедура проверки включает только камеру и экран компьютера и может применяться к очень маленьким детям.
Это займет всего 10–20 минут, и в большинстве случаев стоимость должна быть доступной », – сказал Чен Чжан, докторант программы магистратуры по неврологии в USC и первый автор статьи. "Процесс машинного обучения, стоящий за этим, дает объективные и последовательные оценки за считанные минуты."
Хотя этот инструмент компьютерного зрения не предназначен для замены полной диагностики профессионалами, он предназначен для обеспечения важной обратной связи, чтобы родители могли убедиться, что их дети увидят профессионалы и получат раннее когнитивное обучение и потенциально поведенческие вмешательства.
Для Итти это не первая попытка использования компьютерного зрения для отслеживания движений глаз с целью выявления неврологических и когнитивных состояний.
Итти давно работает над моделированием визуального внимания. За последнее десятилетие он также применил те же методы для скрининга синдрома дефицита внимания и болезни Паркинсона.
"Иногда люди могут сказать вам, что в повседневной жизни вы используете только 10 процентов своего мозга. Но как только вы открываете глаза и обрабатываете визуальный мир перед вами, уже более 70 процентов вашего мозга задействованы. Ваша глазно-моторная система настолько сложна, что, если что-то происходит в вашем мозгу, ваши глаза будут давать какую-то сигнатуру ", – сказал Итти.
Воздействие таких инструментов скрининга может быть значительным.
Соавтор исследования и эксперт FASD Джеймс Н. Рейнольдс, временно исполняющий обязанности главного научного сотрудника сети Kids Brain Health Network, сказал: «Экономическое влияние ФАСН распространяется на множество систем, включая здравоохранение, образование, уголовное правосудие, а также снижает затраты на продуктивность для обоих людей с ФАСН. и их опекуны. По оценкам, среднегодовая стоимость FASD в Канаде и США колеблется от 22000 до 24000 долларов на человека, и, следовательно, многие миллиарды долларов в совокупности идут на пользу общества.
Невозможно избежать того факта, что ФАСН является серьезной проблемой общественного здравоохранения, связанной с огромными экономическими и социальными издержками."
У Итти из USC есть много идей о том, как этот инструмент для скрининга может быть реализован через мобильное устройство, в приложении или в аптеке в качестве одного из бесплатных инструментов для скрининга, используемых в ожидании рецепта. Он говорит: «Это может быть система мониторинга артериального давления для вашего мозга."
Финансирование этой работы было предоставлено Детской сетью здоровья мозга [ранее NeuroDevNet; Рейнольдс и др.], Национального научного фонда (CCF-1317433 и CNS-1545089) и фонда JPB (номер гранта 378).