MENY

Tidslinjer som kan redde liv

Hvert minutt dør to babyer i løpet av sitt første døgn. Mange av disse babyene dør av oksygenmangel, og 98 prosent av nyfødtdødsfallene skjer i lavressursland. To stipendiater ved UiS lager tidslinjer som kan redde liv.

Stavanger: En kontorstol knirker, fingre løper over tastatur og lav musikk høres fra et par hodetelefoner. Ellers er det helt stille og dyp konsentrasjon som preger grupperommet i fjerde etasje i murbygget Kjølv Egelands hus. Stipendiatene som sitter her kommer fra Institutt for data- og elektroteknologi. De snakker språk som Python, de bruker nuller og enere og avansert kode til å bygge virtuelle konstruksjoner og rammeverk. Rammeverk med spesifikke funksjoner. Rammeverk som kan redde liv.
 

Tanzania: Elleve tusen kilometer unna grupperommet i Stavanger, på et sykehus i Tanzania, møter en nyfødt baby verden utenfor mors mage for første gang. Den lille kroppen henger slapt og responderer ikke på helsepersonellets berøring. Når et barn blir født vil det vanligvis trekke sine første åndedrag i løpet av sekunder. Dette er en refleks som er trigget av kulden utenfor mors mage og behovet for oksygen etter at navlesnoren er klippet. Babyen er nå avhengig av egne luftveier for å skaffe seg oksygen. Asfyksi, eller oksygenmangel i kroppens vev, er en av komplikasjonene som kan gjøre den første tiden utenfor mors mage svært kritisk. Asfyksi gjør den lille kroppen slapp, og det er risiko for hjertestans.

Det finnes flere forklaringer på hvorfor noen nyfødte ikke får nok oksygen: mor kan få for mye bedøvelse, navlesnoren som tilfører barnet oksygen mens det er i mors mage kan komme i klem, morkaken kan løsne fra livmorveggen for tidlig, og sammentrekninger i livmoren kan hindre blodforsyning til morkaken.

Hvert eneste år dør én million babyer i løpet av sine første 24 timer. 98 prosent av disse dør i lavressursland, hvor tilgangen til moderne helseteknologi er dårlig. Veldig mange av disse dør på grunn av oksygenmangel under eller rett etter fødsel.
 

Stavanger: Tilbake i grupperommet sitter stipendiatene Jarle Urdal og Øyvind Meinich-Bache foran hver sin skjerm. Fargerik kode lyser opp den svarte bakgrunnen på Urdals skjerm, mens han justerer, legger til og tester om de lange kodestrengene fungerer. Hvis de gjør det de skal, kan han lage tidslinjer som viser hvilken behandling nyfødte som trenger livreddende hjelp har fått, og når den ble utført. For bedre å kunne forstå hvilken behandling under nyfødtgjenopplivning som gir størst mulighet for at babyen overlever, er det nødvendig med studier som ser på hvordan behandling er gitt ved tidligere anledninger.

– Vi lager tidslinjer over hendelsesforløpet, som forhåpentligvis kan være med på å gi helsepersonell bedre retningslinjer for hva slags livreddende aktiviteter som bør benyttes – og når, forklarer Urdal.

Prosjektet Safer Births har gitt grunnlag for en stor mengde data om hvordan nyfødte i lavressursland blir behandlet i den kritiske perioden etter fødsel. Safer Births er et stort tverrfaglig forskningsprosjekt med mål om å redusere spedbarnsdødeligheten i lavressursland. De to stipendiatene ved Universitetet i Stavanger jobber med datasett fra prosjektet.
 

Tanzania: Helsepersonell legger den nyfødte babyen på et behandlingsbord. Barnet er nå bleikt, og tilsynelatende livløst. Apparater blir festet på den lille kroppen. Den blir massert og ventilert. En voksen person kan overleve i omtrent fire minutter uten oksygen. En nyfødt tåler opp mot ti minutter, men for hvert sekund som tikker, blir faren for senskader – og død - større.
 

Stavanger: Apparatene som blir koblet på den nyfødte er teknologi utviklet av Laerdal Global Health i Stavanger. Teknologien er billigere å produsere enn den vi bruker i vestlige land. Dette gjør at helsepersonell i lavressursland får tilgang til utstyr som EKG-sensor og akselerometer. Denne teknologien gjør også at stipendiatene i Stavanger har tilgang på verdifulle data, som de behandler for å lage nøyaktige tidslinjer.

Urdal har utviklet et system som automatisk beskriver stimuleringen som blir gitt under gjenopplivning av nyfødte.

– Beskrivelse av disse gjenopplivningsforløpene gjøres vanligvis manuelt, noe som er svært tidkrevende, sier han.

– Det jeg gjør helt konkret er å lære opp kunstig intelligens til å kjenne igjen hva de ulike signalene betyr. For eksempel vil både massasje av babyen og at noen flytter på den gi utslag på akselerometeret, men bare én av disse er livreddende behandling. Min jobb er å lære opp datasystemene til å kjenne igjen hva som er relevante signaler, og hva som ikke er det, forklarer Urdal.

Urdal jobber med data hentet fra EKG, som måler elektriske impulser til hjertet, og fra akselerometer, som viser bevegelser av den nyfødte. Til slutt sitter han igjen med tidslinjer av hendelsesforløpet under behandlingen av den nyfødte. Da er det helsepersonell som tar over stafettpinnen, og kan bruke disse tidslinjene som grunnlag for å lage bedre retningslinjer for hvordan behandlingen skal utføres.

– Videre har jeg jobbet med analyser av fosterets hjerterate timene før fødsel. Denne hjerteraten er den beste metoden vi har til å vurdere status på fosteret, men målemetoden som brukes er svært utsatt for støy. For å tilrettelegge for videre analyser av disse hjerteratene, har vi laget et system som kan identifisere og fjerne de delene av opptaket som er mindre troverdige. Vi har også laget et system som kan estimere manglende data basert på hjerteraten ellers i opptaket, sier Urdal.
 

Tanzania: Over bordet hvor den nyfødte nå kjemper for livet er det installert et kamera. Det filmer hender som snur og vender på barnet. Utfører livreddende hjelp – men det er gjort lite forskning på hvilken behandling som er mest effektiv. Dette ønsker teknologene i Stavanger å gjøre noe med.
 

Stavanger: På skjermen foran Øyvind Meinich-Bache spiller en film. En nyfødt ligger på et behandlingsbord, vi ser hender og apparater som forsøker å redde det lille mennesket. På skjermen dukker det opp fargerike firkanter der hvor behandlingen foregår.

– Jeg skal lære opp systemene til å gjenkjenne hva som utføres av behandling ved å detektere, eller gjenkjenne, ulike objekter i videoene, forklarer Meinich-Bache.

Objektene som gjenkjennes er for eksempel ventilasjonsmaske, sugeredskaper som suction penguin eller suction device, EKG-sensor og pleiernes hender.

Ved å bruke datalæring kan man lage systemer som analyserer videoene mye mer effektivt enn dersom man skulle gjort det manuelt. I tillegg kan man skåne forskere fra å måtte se på timevis med opptak av nyfødte som kjemper for livet for å lage statistikk og tidslinjer over hendelsesforløpet. Opptak som ikke alltid har en lykkelig slutt.

– Det er en stor påkjenning å se gjennom timevis av opptak av nyfødte som får livreddende behandling. Ved å bruke kunstig intelligens kan vi effektivisere dette, og lage systemer som lager tidslinjene for oss. I dette prosjektet har vi flere hundre videoer, og kanskje kan teknologien vi utvikler brukes til enda større datamengder i fremtiden, forklarer Meinich-Bache.

Når Meinich-Bache har klart å lage et system som gjenkjenner de relevante objektene, kan systemet lage tidslinjer som viser når objektene ble tatt i bruk under behandlingen.

– En annen fordel med at vi utvikler denne teknologien er at den bedrer personvern og sikkerhet både for mor, barn og pleiere siden video i seg selv er sensitivt. En oppsummering av hva som har foregått i en form av en tidslinje, er langt mindre sensitivt og verner om personvernet til de involverte. I fremtiden kan det være at tidslinjene genereres rett i kamera og at det kun er tidslinjene som blir tilgjengelige, sier Meinich-Bache.
 

Tanzania: Den lille kroppen responderer på behandlingen. Brystet begynner forsiktig å heve og senke seg. Fargen kommer tilbake i huden. Hendene som nettopp har utført rask og hektisk behandling er nå roligere og kjærligere i bevegelsene. Denne gangen gikk det bra.

Stavanger: I et kontor i samme etasje som stipendiatene holder til sitter professor Kjersti Engan. Kontoret er nettopp det, et professorkontor. Bøker og tidsskrifter fyller hyllene på siden av pulten hun sitter ved. På korktavlen ved siden av henne henger det bilder av familie og venner, visittkort og deltakerbevis fra konferanser verden rundt. Engan er veileder for Urdal og Meinich-Bache, og har selv vært i Tanzania flere ganger for å holde seg tett på prosjektet.

– Det finnes retningslinjer for behandling av nyfødte som lider av asfyksi og som ikke starter å puste av seg selv etter fødsel. Det er imidlertid ikke gjort mye forskning på om disse retningslinjene er den mest effektive behandlingen og om de faktisk følges i en hektisk gjenopplivningssituasjon.

Engan sier at tidslinjene vil gi en verdifull kvantifisering av det som foregår, og med mange hundre slike episoder der man vet utfallet til babyen, om den overlevde eller ikke, kan man lære noe viktig om dette.

– Tidslinjene kan også bli nyttig som debriefingsverktøy for helsepersonell, sier hun.

Artikkelen er også publisert på forskning.no
 

Tekst: Mari Løvås
Foto: Mari Løvås og Laerdal Global Health

Forskingen til Øyvind Meinich-Bache og Jarle Urdal og i Stavanger bidrar til at helsepersonell kan sette i gang med bedre livreddende aktiviteter under fødsler i Tanzania. Forskingen til Øyvind Meinich-Bache og Jarle Urdal og i Stavanger bidrar til at helsepersonell kan sette i gang med bedre livreddende aktiviteter under fødsler i Tanzania.