В течение первых двух-трех недель жизни младенцы должны проходить скрининг на неонатальную желтуху (NNJ). Обычно это предполагает частые визиты в клинику, что не только неудобно, но и уязвимые младенцы могут потенциально подвергаться воздействию заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем.

Для решения этой проблемы группа ученых во главе с Singapore General Hospital (SGH) в сотрудничестве с SingHealth Polyclinics (SHP) и национальным агентством HealthTech Synapxe разработала приложение для смартфонов , позволяющее родителям проводить скрининг своих детей на NNJ в комфорте и безопасности своих домов. Работа опубликована в журнале JAMA Network Open .

В настоящее время скрининг новорожденных проводится с помощью светоизлучающего портативного устройства для измерения желтизны кожи ребенка или путем прокола пятки для получения образца крови .

Приложение BiliSG было названо в честь билирубина, желтого пигмента, образующегося в результате естественного распада эритроцитов, который вызывает желтый оттенок, наблюдаемый при желтухе . Оно использует модель машинного обучения для прогнозирования уровня билирубина у многоэтнических азиатских новорожденных посредством анализа цвета кожи. Снимая изображения лба, груди и живота младенца камерой смартфона с помощью специально разработанной наклейки для калибровки цвета, алгоритм приложения может анализировать желтизну кожи, чтобы точно прогнозировать уровень билирубина.

Главный исследователь, клинический доцент Элвин Нгеоу, старший консультант отделения неонатальной и развивающей медицины SGH, сказал: «Приложение для скрининга желтухи у новорожденных не является новым. Однако большинство из них используют только одну точку отсчета, например лоб, чтобы определить, есть ли у новорожденного желтуха».

«На самом деле новорожденный с желтухой может иметь разную степень желтушности в разных частях тела. Кроме того, другие приложения были разработаны в других странах для детей, у которых тон кожи может отличаться от тона кожи местного населения, что влияет на точность. Это побудило нас разработать собственное приложение BiliSG».

Исследование проводилось в два этапа: этап 1, с июня 2022 года по октябрь 2023 года, был сосредоточен на разработке приложения и создании первоначальной модели машинного обучения, а проверка модели проводилась на этапе 2, с ноября 2023 года по июнь 2024 года.

Для фазы 2, во время итеративной разработки модели машинного обучения, SGH и SHP набрали 352 клинически стабильных младенца, родившихся на 35 неделе беременности или более и в течение 21 дня от роду. Зарегистрированные младенцы прошли три формы тестов на желтуху.

Для третьего теста фотографии лба, груди и живота были сделаны с помощью смартфона BiliSG. Когда модель машинного обучения была завершена в апреле 2024 года, еще 194 младенца были проспективно набраны для дальнейшей проверки приложения. Команда обнаружила, что приложение дало схожие результаты по сравнению с существующими методами тестирования NNJ, с чувствительностью 100%.

Старший автор, клинический доцент (д-р) Тан Нгиап Чуан, директор Научно-исследовательского института первичной медицинской помощи (PCRI), SHP и заместитель председателя по исследованиям Академической клинической программы семейной медицины SingHealth-Duke NUS (FM ACP), добавил: «Этот новый инструмент изменит правила игры в уходе за младенцами в Сингапуре и за его пределами. Он изменит способ защиты здоровья мозга младенцев, гарантируя, что родители будут тщательно следить за их желтухой в удобной обстановке и под защитой и наблюдением их семейных врачей с помощью телемедицины».

Неонатальная желтуха — это состояние, которое поражает 60% доношенных и 80% недоношенных детей. В некоторых этнических группах заболеваемость выше. Она возникает, когда у ребенка высокий уровень билирубина в крови, поскольку его печень может быть недостаточно развита, чтобы выводить это вещество.

Состояние обычно проходит само по себе, и уровень билирубина обычно достигает безопасного уровня после первых двух-трех недель жизни ребенка. Тем не менее, рекомендуется раннее выявление и регулярный мониторинг, поскольку тяжелая желтуха может вызвать необратимое повреждение мозга и другие долгосрочные осложнения, такие как интеллектуальные и двигательные нарушения, а также задержки развития.

Энди Та, директор по данным и аналитике данных и ИИ в Synapxe, сказал: «Мы считаем, что технологии, в частности ИИ, могут трансформировать отрасль здравоохранения. Наше сотрудничество с нашими партнерами в сфере здравоохранения, такими как SGH и SHP, обусловлено нашим общим видением инноваций и улучшения предоставления медицинской помощи, что в конечном итоге улучшает результаты лечения пациентов. Хотя в настоящее время оно находится на стадии тестирования, разработка приложения BiliSG иллюстрирует, как мы можем использовать технологии ИИ, чтобы помочь родителям контролировать желтуху у своих младенцев, не выходя из дома».

В дальнейшем команда планирует провести дополнительную проверку приложения на более широком спектре операционных систем смартфонов и спецификаций камер, а также пилотное исследование для оценки клинической применимости приложения.