Анализ сигналов пульсоксиметров может помочь оценивать развитие недоношенных детей

Авторы проанализировали данные 47 недоношенных детей без значимых осложнений и 18 младенцев с тяжелыми неврологическими нарушениями. Наблюдение охватывало период до 50 дней, а общий объем данных составил более 15 тысяч часов. Дополнительно исследователи изучили двигательную активность еще одного ребенка с помощью тепловизионной камеры, чтобы отделить спонтанные движения от тех, которые возникали во время ухода за младенцем.

Для оценки активности ученые использовали сигналы фотоплетизмографии (ФПГ) – метода, который позволяет отслеживать изменение кровенаполнения тканей и применяется, в частности, в работе пульсоксиметров. Движения ребенка нарушают характер сигнала, и специальный алгоритм позволяет выявлять такие изменения без установки дополнительных датчиков. Для сбора фотоплетизмографического сигнала использовались датчики Covidien Nellcor Oximax MAXN, которые подключались к мониторам Phillips Intellivue MP50 (или MX450). Авторы оценивали долю времени, в течение которого дети двигались, продолжительность отдельных эпизодов активности и суточные ритмы движений.

У детей без значимых осложнений доля времени в движении оставалась относительно стабильной по мере взросления и в среднем составляла 46,2%. При этом эпизоды двигательной активности становились продолжительнее. Исследователи также выявили повторяющиеся примерно каждые три часа пики активности, совпадающие с графиком кормления в отделениях интенсивной терапии. Анализ с использованием тепловизионной камеры показал, что спонтанные движения учащались за 10 минут до начала ухода и кормления, то есть наблюдаемый ритм не объяснялся исключительно действиями медицинского персонала.

У младенцев с тяжелыми неврологическими осложнениями средняя доля времени в движении была сопоставимой – 43,4%, однако сами двигательные паттерны отличались. В частности, эпизоды движений были короче, а трехчасовой ритм активности выражен слабее. Показатель, отражающий продолжительность двигательных эпизодов, у этой группы чаще выходил за пределы диапазона, характерного для детей без значимых осложнений: в среднем 38% времени против 20%. Таким образом, различия между группами проявлялись не столько в общей продолжительности движений, сколько в их организации.

Исследователи также рассмотрели два индивидуальных клинических случая. В них изменения двигательных показателей совпадали с отдельными медицинскими событиями, включая неврологические осложнения и хирургические вмешательства. По мнению авторов, сопоставление активности конкретного ребенка с референсными показателями может помочь отслеживать особенности его развития и потенциально выявлять нетипичные изменения.

Авторы считают, что предложенный подход может стать инструментом непрерывной и объективной оценки состояния недоношенных детей. Его потенциальное преимущество заключается в использовании сигналов, которые уже собираются в ходе стандартного мониторинга, без необходимости менять клинический процесс или устанавливать дополнительные датчики. При этом исследователи отмечают необходимость дальнейшей проверки метода и сопоставления двигательных показателей с долгосрочными результатами нейроразвития детей.