出生并發(fā)癥的兒童在以后的生活中更容易患上認(rèn)知和身體疾病。例如，在高調(diào)的醫(yī)學(xué)雜志“BMJ ”上發(fā)表的一項(xiàng)2017年研究 顯示，早產(chǎn)兒的發(fā)育遲緩率較高。研究人員已經(jīng)證明，手臂和腿部運(yùn)動(dòng) - 自發(fā)運(yùn)動(dòng) - 可以幫助區(qū)分典型和非典型的發(fā)育，但是存在一個(gè)問(wèn)題：他們很難在嬰兒期早期發(fā)現(xiàn)。

南加州大學(xué)(USC)和馬德里卡洛斯三世大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始在可穿戴設(shè)備和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的幫助下開(kāi)發(fā)解決方案。他們的方法在預(yù)印本服務(wù)器Arxiv.org 上發(fā)表的論文中描述(“使用可穿戴傳感器的長(zhǎng)日運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)嬰兒運(yùn)動(dòng)發(fā)育狀態(tài)”)，對(duì)肢體運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行分類，以預(yù)測(cè)嬰兒是否可能在以后發(fā)生神經(jīng)缺陷。生活。

“[S] tudies已經(jīng)證明，運(yùn)動(dòng)變量，如踢腿頻率，時(shí)空組織，以及相互關(guān)節(jié)和肢內(nèi)協(xié)調(diào)，在具有典型發(fā)育的嬰兒和處于危險(xiǎn)中的嬰兒之間是不同的......包括智力殘疾嬰兒，脊髓脊膜膨出，唐氏綜合癥，以及早產(chǎn)的嬰兒，“研究人員寫道。

該團(tuán)隊(duì)從USC的嬰兒神經(jīng)運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)集中獲取，該實(shí)驗(yàn)室包含從加速度計(jì)，陀螺儀和綁在嬰兒腳踝上的磁力計(jì)收集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。算法從原始傳感器數(shù)據(jù)檢測(cè)右腿和左腿運(yùn)動(dòng)，并確定每個(gè)運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間，平均加速度，峰值加速度和其他特征。

研究人員手動(dòng)添加了年齡，發(fā)育規(guī)模得分和開(kāi)發(fā)標(biāo)簽(即典型或非典型)等功能，并使用一系列二進(jìn)制分類算法組合了一個(gè)預(yù)測(cè)模型，最終確定了三個(gè)最佳表現(xiàn)者，他們結(jié)合起來(lái)以最小化任何一個(gè)模特的偏見(jiàn)。

由此產(chǎn)生的算法運(yùn)行數(shù)字，其預(yù)測(cè)非常接近基線。它預(yù)測(cè)前6個(gè)月的發(fā)育延遲來(lái)自運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確率為83.9%%，并預(yù)測(cè)6-12個(gè)月的問(wèn)題，準(zhǔn)確率為77%%。

“總體而言，這些結(jié)果進(jìn)一步確立了分類算法中使用的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征與嬰兒發(fā)育之間的關(guān)系，”研究人員寫道。“最終目標(biāo)是使用這種方法來(lái)預(yù)測(cè)有風(fēng)險(xiǎn)的嬰兒是否會(huì)被診斷為發(fā)育遲緩。”

在未來(lái)的研究中，該團(tuán)隊(duì)希望招募更多的嬰兒，并創(chuàng)建一個(gè)算法，根據(jù)歷史傳感器數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)嬰兒的運(yùn)動(dòng)。

他們寫道：“目前，發(fā)育遲緩?fù)ǔ２粫?huì)在嬰兒兩歲之前被診斷出來(lái)，從而阻止許多嬰兒接受早期有針對(duì)性的干預(yù)措施。” “我們的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)的預(yù)測(cè)算法將證實(shí)發(fā)育遲緩反映在嬰兒出生后頭幾個(gè)月嬰兒的運(yùn)動(dòng)中，從而允許更多的嬰兒接受早期的定向干預(yù)措施。