проверени факти доверлив извор
напишано од истражувач(и)
лекторирани
од Тинаше Ернест Музвиџва Муцвангва, Бернхард Егер и Феликс Атухаир, Разговор
Феталниот алкохолен синдром е доживотна состојба предизвикана од изложување на неродено бебе на алкохол. Тоа е модел на ментални, физички и бихејвиорални симптоми забележани кај некои луѓе чии мајки консумирале алкохол за време на бременоста. Не секоја пренатална изложеност на алкохол резултира со синдром; тоа е најтешката форма на низа ефекти наречени нарушувања на спектарот на фетален алкохол.
Јужна Африка има највисоки пријавени стапки на нарушувања на спектарот на фетален алкохол во светот: 111,1 на 1.000 жители. Нарушувањата може да погодат седум милиони луѓе во земјата. Бројката може да биде поголема поради недоволна дијагноза.
Феталниот алкохолен синдром не може да се промени. Но, потврдената дијагноза може да има придобивки. Тоа може да доведе до рана интервенција и терапија (физичка, професионална и говорна, меѓу другото) и подобро разбирање од родителите и наставниците. Дијагнозата исто така може да обезбеди дека возрасните се подобни за поддршка од социјалните услуги.
Лекарите користат низа методи за дијагностицирање на фетален алкохолен синдром, вклучително и проценка на абнормален раст и функција на мозокот. Клучен дел од процесот е гледањето на цртите на лицето на поединецот. Типични карактеристики се мали отвори за очи, тенка горна усна и мазна површина помеѓу носот и горната усна.
Но, визуелниот преглед на цртите на лицето може да биде субјективен и често зависи од искуството и стручноста на клиничарот. Друг предизвик се јавува во услови со ниски ресурси кога нема многу лекари специјално обучени да го прават тоа.
Затоа би бил корисен пообјективен и постандарден начин за рано откривање на фетален алкохолен синдром.
Еден метод што се користи за да помогне во дијагнозата се тродимензионалните (3D) површини произведени од уреди што го скенираат лицето. Технологијата е скапа и сложена. Полесно се добиваат дводимензионални (2D) слики – тоа може да се направи со дигитална камера или паметен телефон – но не се доволно точни за дијагноза.
Нашата студија се обиде да истражи дали е можно да се користат нормални 2D слики на лицето за приближување на 3Д површините на лицето. Покажавме дека е така. Нашиот метод вклучува користење на 3D модели кои можат да ја променат својата форма врз основа на различни вистински човечки лица, во комбинација со технологија за 3D анализа на лицето.
Во нашиот труд тврдиме дека нашите наоди покажуваат дека технологијата може да го подобри раното откривање, интервенција и третман за луѓето погодени од фетален алкохолен синдром, особено во услови со ниски ресурси.
Се надеваме дека ќе придонесеме во глобалните напори за спречување и управување со доживотните последици од синдромот и нарушувањата.
Конструиравме флексибилен 3D модел кој може да ја промени неговата форма врз основа на различни вистински човечки лица. Промените се водени од статистички обрасци научени од базата на висококвалитетни 3D скенови од 98 лица. Оваа меѓународна база на податоци со отворен код беше внимателно курирана за да претставува различни демографски групи.
Немавме пристап до податоците за слики на поединци погодени од фетален алкохолен синдром. Затоа користевме 2D и 3D слики на поединци без оваа состојба за да го развиеме и потврдиме нашиот пристап. Сепак, резониравме дека нашиот метод треба да работи подеднакво добро за секое сценарио каде моделот и испитаниците се тесно усогласени.
Потоа тргнавме да развиеме и потврдиме алгоритам за машинско учење за предвидување на 3D лица на невидени субјекти, само од нивните 2D слики на лица, користејќи го нашиот 3D модел.
Ова беше пионерски чекор во нашето истражување, каде што имавме за цел да создадеме „паметна“ алатка која може да ги оживее рамните слики во три димензии. Резултатите од студијата беа охрабрувачки.
Нашиот алгоритам за предвидување 3D-од-2D се покажа добро на три начини:
фаќање варијации на лицето
претставувајќи уникатни карактеристики
сумирање информации за лица од 2D слики.
Со оглед на тоа што имавме вистински 3D скенирања на лицето за споредба, можевме да ја пресметаме просечната разлика помеѓу овие скенови и формите на лицето предвидени од нашиот модел. Ова ни овозможи да ја измериме грешката во нашето вклопување, за која откривме дека е во согласност со другите студии.
Посебно се фокусиравме на одредени области на лицето: очите, средината, горната усна и филтрумот (жлебот помеѓу носот и горната усна). Овие региони обезбедуваат клучни информации за лекарите кога ги испитуваат маркерите на лицето на феталниот алкохолен синдром.
Можевме точно да ги предвидиме овие регии на лицето, и од ова заклучивме дека нашиот метод може да ја формира основата на дијагностичка алатка заснована на слики за фетален алкохолен синдром.
Нашата студија исто така покажа дека квалитетот на нашите предвидувања е независен од тонот на кожата. Ова е клучен наод. Познато е дека одредени технологии за 3D скенирање се борат со прецизно снимање на потемни тонови на кожата. Ова прашање се решава. Сепак, нашите наоди ни дадоа доверба дека постои дополнителен потенцијал за користење на нашиот пристап кај различни популации.
Утврдивме некои ограничувања. Пристапот до 3D податоци на лица со фетален алкохолен синдром останува предизвик. Идните истражувања би можеле да се фокусираат на намалување на грешките при реконструкција до прифатливи клинички стандарди преку собирање и анализа на поголеми збирки на податоци, вклучувајќи податоци од недоволно застапени популации.