Черепно-мозговые травмы научились выявлять с помощью смартфона

Исследователи из Вашингтонского Университета разработали приложение, которое с помощью камеры смартфона анализирует реакцию зрачков на яркий свет, и делает вывод, получил ли пациент сильную травму. Для того, чтобы освещение было равномерным, инженеры использовали напечатанный на 3D-принтере корпус, напоминающий по размерам VR-гарнитуру.

Описание разработки опубликовано на сайте университета, также авторы выступят с докладом на конференции Ubicomp 2017.

Известно, что у здоровых людей зрачки реагируют на изменение освещения. Они расширяются при его уменьшении, и сужаются, когда свет становится ярче.

Нарушение этого рефлекса может свидетельствовать о различных черепно-мозговых травмах, поэтому многие врачи уже долгое время используют реакцию зрачков для вынесения предварительного диагноза или решения о дальнейшем обследовании. Например, нередко к этому методу обращаются медицинские работники спортивных клубов, когда решают, оставить игрока на поле после столкновения или нет.

А недавно благодаря новому исследованию было установлено, что реакция зрачков на свет может быть полезна и в диагностировании менее тяжелых случаев — и это открыло новые возможности для обследования пациентов.

Американские инженеры решили создать для неподготовленных пользователей доступную и удобную систему, которая поможет диагностировать ЧМТ по реакции зрачков.

Основу системы составляет приложение для смартфона, которое стимулирует глаза пациента вспышкой, и с помощью камеры записывает постоянно записывает на трехсекундное видео реакцию зрачков. Затем сверточная нейросеть анализирует изменения размера зрачков в зависимости от освещения, составляет график изменения размера каждого из зрачков, и на основе тренировочных данных делает вывод о состоянии пациента.

Таким образом, как отмечают ученые, PupilScreen стремится генерировать объективную и клинически важную информацию, которую кто-либо (например, тренер на бровке поля) может использовать для раннего определения травмы. Исследователи утверждают, что система позволяет определять размер зрачка с точностью до 0,3 миллиметра, что сравнимо с профессиональным оборудованием, устанавливаемым в больницах.

Пока, для того, чтобы окружающее освещение не влияло на измерения, исследователи используют специальный корпус, напечатанный на 3D-принтере, и защищающий камеру смартфона от внешних источников света. Также инженеры разрабатывают новую версию приложения, которому не будет нужен такой защитный корпус.

В ходе более масштабного клинического исследования устройство будет проверяться специалистами по оказанию неотложной медицинской помощи, врачами и другими для сбора данных о том, какие характеристики зрачкового рефлекса наиболее полезны в определении неоднозначных случаев сотрясений.