Pose-mapping là một kỹ thuật mới giúp đánh giá vận động từ xa cho bệnh nhân bại não, giảm bớt nhu cầu đến bệnh viện thường xuyên. Thay vì phải tham gia các buổi khám trực tiếp kéo dài, cha mẹ và người bệnh có thể sử dụng điện thoại hoặc máy tính bảng để quay video chuyển động tại nhà, sau đó phân tích bằng phần mềm dựa trên kỹ thuật thị giác máy tính (computer vision) và học máy (machine learning).
Pose-mapping thử nghiệm trên hơn 1.000 video trẻ em bại não
Nhóm nghiên cứu tại MIT đã thử nghiệm phương pháp này trên hơn 1.000 video trẻ em bại não. Kết quả cho thấy phần mềm có thể phân loại mức độ vận động tương đồng hơn 70% với đánh giá trực tiếp của bác sĩ. Hệ thống có thể chạy trên nhiều thiết bị di động, giúp bệnh nhân và gia đình tiết kiệm thời gian, chi phí và giảm áp lực tâm lý.
Mở rộng ứng dụng cho các rối loạn vận động khác
Ngoài bại não, nhóm nghiên cứu đang phát triển phương pháp cho trẻ mắc bệnh metachromatic leukodystrophy và bệnh nhân sau đột quỵ. Hermano Krebs, nhà khoa học chính tại MIT, cho biết: “Chúng tôi muốn giảm bớt áp lực cho bệnh nhân khi không cần đến bệnh viện mỗi lần đánh giá. Công nghệ này có thể mở rộng cho bất kỳ rối loạn vận động nào.”
Pose-mapping kết hợp pose estimation và mạng nơ-ron để phân tích vận động
Phương pháp sử dụng thuật toán pose estimation, chuyển động của người được đánh giá thành dữ liệu khung xương (skeleton pose) để phân tích. Sau đó, mạng nơ-ron tích chập đồ thị không gian-thời gian (Spatial-Temporal Graph Convolutional Neural Network) được tinh chỉnh để nhận diện các mẫu chuyển động đặc trưng cho từng mức đánh giá vận động GMFCS. Nhờ việc huấn luyện trước trên dữ liệu người khỏe mạnh, hệ thống nhận diện chính xác hơn so với chỉ dùng dữ liệu bại não.
Ứng dụng di động giúp phân tích vận động tại nhà
Hiện nhóm đang phát triển ứng dụng giúp cha mẹ và bệnh nhân có thể tự động phân tích video tại nhà và gửi kết quả cho bác sĩ. Đây cũng là nền tảng để mở rộng đánh giá các rối loạn thần kinh khác như Parkinson hay đột quỵ, giảm chi phí chăm sóc y tế và tăng khả năng tuân thủ điều trị.
Tham khảo: https://news.mit.edu/2023/pose-mapping-technique-cerebral-palsy-patients-0914
