近日，華盛頓大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種被稱為“PupilScreen”的3D打印深度學(xué)習(xí)裝置，可以確定一個人是否需要腦震蕩或其他創(chuàng)傷性腦損傷（TBI）的醫(yī)療護(hù)理。

眾所周知，腦震蕩是體育運(yùn)動中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象。即使有防護(hù)頭盔，像美式足球運(yùn)動員和橄欖球運(yùn)動員這樣的運(yùn)動員也很容易受到腦震蕩的傷害，這種傷害會導(dǎo)致腦功能的暫時喪失、頭痛，以及一般的霧悶感。但這些只是短期的影響。真正受到重視的是沖擊的長期影響，特別是一段時間內(nèi)多次震蕩的影響。研究表明，那些多次遭受這種傷害的人更有可能發(fā)展出臨床抑郁癥，甚至像阿爾茨海默病這樣的記憶喪失病癥。

因此，防止腦震蕩是非常重要的。此外，高級防護(hù)頭盔的發(fā)展對運(yùn)動員，以及有腦損傷風(fēng)險的士兵、工人和其他人的發(fā)展至關(guān)重要。（3D掃描技術(shù)已由頭盔專家Riddell用于其最近的一些型號，而新的3D打印材料也可以改善防護(hù)頭盔。）而腦震蕩問題的最佳解決方案是盡快發(fā)現(xiàn)TBIs的跡象。醫(yī)生和物理治療師有這方面的技能，但我們大多數(shù)人沒有。這就是為什么華盛頓大學(xué)開發(fā)新的智能手機(jī)應(yīng)用程序和3D打印的PupilScreen設(shè)備的原因。

研究員Alex Mariakakis解釋說：“我們的愿景是讓一個人拿起電話并使用閃光燈。我們希望每一位關(guān)心腦損傷的父母、教練、看護(hù)人或緊急醫(yī)療技術(shù)人員能夠在現(xiàn)場使用它，而無需額外的硬件?！睋?jù)研究人員介紹，PupilScreen使用智能手機(jī)的攝像機(jī)和深度學(xué)習(xí)軟件來了解一個人的眼睛是如何響應(yīng)光線的，這個潛在的指標(biāo)可以用來確診是否可能有腦震蕩。

使用智能手機(jī)的相機(jī)閃光燈，PupilScreen可以在錄制瞳孔響應(yīng)的八秒視頻之前刺激眼睛。然后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理視頻片段，在八秒鐘內(nèi)跟蹤瞳孔直徑，并提供可用于診斷的有用數(shù)字：收縮速度、直徑變化幅度等。這就是智能手機(jī)的工作原理，但3D打印的附件也是非常重要的。簡單的盒狀結(jié)構(gòu)可以阻擋環(huán)境光，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，并最大限度地提高相機(jī)閃光燈的效果。3D打印部分也可以使智能手機(jī)距離眼睛有一定的距離。

研究人員說，開發(fā)PupilScreen的最棘手的部分是軟件如何來區(qū)分瞳孔和虹膜。大約4000張眼睛的圖像必須用手注釋，以“教”系統(tǒng)哪一部分是哪一個。然而，現(xiàn)在，這臺機(jī)器可能比建造它的人更聰明，因?yàn)殡娔X可以量化我們自己眼中不可思議的瞳孔光反射的微妙變化。

早期測試表明，3D打印的智能手機(jī)系統(tǒng)正在做它的工作。一項(xiàng)涉及六名TBI患者的試點(diǎn)研究，PupilScreen每次能正確區(qū)分健康患者與受傷的患者。今年秋天計劃進(jìn)行一項(xiàng)涉及教練、緊急醫(yī)療技術(shù)人員和醫(yī)生的研究。

PupilScreen的商業(yè)版本在兩年內(nèi)可以使用，但研究人員在設(shè)備準(zhǔn)備就緒之前仍然有一些可行的方法。目前，該系統(tǒng)能用于確定嚴(yán)重的TBI，但是在識別非常輕微的腦震蕩時仍需要研究。然而，華盛頓大學(xué)團(tuán)隊(duì)預(yù)計即將到來的秋季試驗(yàn)將大大改善這一裝置。因此，PupilScreen可以成為第一個在非醫(yī)療環(huán)境中提供腦震蕩診斷結(jié)果的設(shè)備。

大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Lynn McGrath博士說：“PupilScreen給了我們用于確診腦震蕩的能力，經(jīng)過進(jìn)一步的測試，我們認(rèn)為這個設(shè)備將使小聯(lián)盟教練的所有人都能迅速檢測和分類頭部受傷?！?/span>

目前，PupilScreen的研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在尋求進(jìn)一步的合作伙伴以進(jìn)行下一輪測試，測試時間將于10月開始。