Hiện nay, để xác định trẻ sơ sinh có bú đúng cách hay không, các bác sĩ lâm sàng dựa vào hai biện pháp. Thứ nhất là biện pháp khách quan: trẻ có tăng đủ cân không? Biện pháp thứ hai lại tiếp cận theo hướng chủ quan hơn: các bác sĩ lâm sàng đặt một ngón tay vào miệng trẻ để đánh giá mức độ trẻ bú ngón tay đó tốt như thế nào.
Mới đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học California, San Diego đã tiến hành một nghiên cứu mới sử dụng núm vú giả kết hợp với thuật toán AI để đo lường xem trẻ sơ sinh có tạo đủ lực bú để bú mẹ hay không và liệu trẻ có bú một cách đều đặn hay không dựa trên tám thông số độc lập.
Kết quả nghiên cứu mới đây đã được công bố trong bài báo
“Application of Statistical Analysis and Machine Learning to Identify Infants’ Abnormal Suckling Behavior” trên tạp chí IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine, qua đó cung cấp cho các nhà nghiên cứu dữ liệu khách quan cho thấy các đánh giá tiêu chuẩn có thể được cải thiện nhờ thuật toán AI và có khả năng ngăn ngừa việc phải can thiệp phẫu thuật.
“Phương pháp chúng tôi phát triển cùng các đối tác lâm sàng nhằm thay thế đánh giá chủ quan này bằng dữ liệu khách quan”, James Friend - giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Hàng không Vũ trụ và Khoa Phẫu thuật tại Đại học California, San Diego, đồng thời là một trong những tác giả chính của bài báo, chia sẻ trong bản tin của trường.
Phát hiện sớm các bất thườngCụ thể, phương pháp thử nghiệm có hai thành phần. Thành phần thứ nhất là một thiết bị được tạo thành từ một núm vú giả đơn giản, được kết nối với một ống dài 36 inch được kết nối lần lượt với một cảm biến chân không và một con chip thu thập dữ liệu từ cảm biến. Thiết bị này có thể kết nối với bất kỳ máy tính xách tay nào. “Chúng tôi muốn giữ công nghệ đơn giản nhất có thể với các thành phần có sẵn, tiết kiệm chi phí để dễ dàng áp dụng trong phòng khám”, Friend - giảng viên tại Trường Kỹ thuật Jacobs thuộc Đại học California, San Diego, cho biết.
Thành phần thứ hai là phần mềm vừa hiển thị dữ liệu vừa sử dụng thuật toán học máy để xác định các bất thường và ngoại lệ. Phần mềm này ghi lại dữ liệu khi trẻ sơ sinh ngậm núm vú giả và so sánh dữ liệu đó với thông tin từ những trẻ sơ sinh khác. Trong đó, hai thuật toán học máy khác nhau phân tích dữ liệu và đánh dấu các mẫu bất thường nếu có.
Thực tế, các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc bú núm vú giả (loại núm vú không chứa dinh dưỡng) có khả năng tạo ra dữ liệu có thể được sử dụng để đánh giá việc cho con bú.
“Tôi cảm thấy an tâm khi dựa vào dữ liệu khoa học để hỗ trợ cho các đánh giá của mình”, Erin Walsh - đồng tác giả cấp cao của nghiên cứu và là nhà trị liệu ngôn ngữ và tư vấn cho con bú tại Đại học California, San Diego Health cho biết. “Chúng tôi hy vọng những phát hiện của mình sẽ giúp hỗ trợ các bậc cha mẹ đang gặp khó khăn trong việc cho con bú và cải thiện kết quả sức khỏe lâu dài”.
Những phát hiện của nghiên cứu chủ yếu xác nhận kết luận của bác sĩ lâm sàng. Nhưng nghiên cứu cũng cho thấy rằng việc đánh giá chủ quan khả năng bú của trẻ sơ sinh theo cách đưa đầu ngón tay vào miệng trẻ - hiện là thông lệ chuẩn mà các bác sỹ vẫn thực hiện - có thể được cải thiện nhờ dữ liệu mà thiết bị tạo ra.
“Việc phát hiện sớm những khó khăn khi cho con bú trong tháng đầu tiên là rất quan trọng, vì đây là giai đoạn quan trọng trong quá trình hình thành sữa và dễ khiến vú bị tổn thương”, TS. Trương Phương - tác giả đầu tiên của bài báo và là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Friend, cho biết.
Mặc dù các bà mẹ có thể nhận được sự hỗ trợ y tế, nhưng việc thiếu các công cụ đo lường chính xác đồng nghĩa với việc việc xác định các vấn đề tiềm ẩn có thể mất nhiều thời gian hơn, có khả năng góp phần làm giảm tỷ lệ cho con bú, TS. Trương Phương cho biết.
“Hệ thống đo lường của chúng tôi nhằm mục đích cung cấp dữ liệu nhanh chóng và chính xác về khả năng bú của trẻ sơ sinh ngay từ đầu, qua đó trao quyền cho các bác sĩ lâm sàng giải quyết các nguyên nhân gốc rễ một cách nhanh chóng và có khả năng giảm thiểu tình trạng mất sữa mẹ”, TS. Trương Phương nói thêm trong bản tin của trường.
Để tiến hành nghiên cứu, TS. Trương Phương và các cộng sự đã tuyển chọn cha mẹ của trẻ sơ sinh đủ tháng khỏe mạnh dưới 30 ngày tuổi từ Trung tâm Giọng nói và Nuốt của Đai học California, San Diego, Khoa Nhi La Jolla của Đại học California, San Diego Health và Trung tâm Y tế Jacobs của Đại học California, San Diego.
Theo đó, 91 người tham gia nghiên cứu đã được tuyển chọn trong quá trình chăm sóc hậu sản thường quy với bác sĩ nhi khoa tại Đai học California, San Diego Health hoặc trong khi tham khảo ý kiến của các chuyên gia dinh dưỡng tại địa điểm tương ứng của họ. Tiêu chuẩn tuyển chọn trẻ sơ sinh bao gồm trẻ sơ sinh đủ tháng khỏe mạnh đang bú sữa mẹ và không có biến chứng đáng kể khi sinh hoặc sau sinh.
Các bác sĩ lâm sàng không biết dữ liệu về thiết bị trong nghiên cứu này và chỉ thực hiện đánh giá dựa trên thông lệ chuẩn. Sau khi đánh giá lâm sàng, cha mẹ sẽ đưa núm vú giả đã được điều chỉnh vào miệng trẻ sơ sinh trong 60 giây để đo lực hút trong miệng của trẻ.
Giảm nhu cầu phẫu thuật cắt thắng lưỡi
Theo ước tính, có khoảng 7% trẻ sơ sinh được chẩn đoán mắc tình trạng dính thắng lưỡi, tình trạng diễn ra khi sự kết nối giữa lưỡi và sàn miệng quá chặt và hạn chế chuyển động của lưỡi. Tình trạng này gây khó khăn cho việc cho con bú và do đó trẻ thường phải được phẫu thuật - gọi là cắt thắng lưỡi, trong đó mô liên kết giữa lưỡi và sàn miệng được cắt bỏ.
Dữ liệu từ thiết bị của nhóm nghiên cứu cho thấy không có sự thay đổi trước và sau phẫu thuật đối với một nửa số trẻ sơ sinh được kiểm tra đã trải qua phẫu thuật cắt thắng lưỡi. Với số trẻ còn lại, có mẫu dữ liệu bất thường và được các thuật toán xác định là cần cắt thắng lưỡi, đã được hưởng lợi từ ca phẫu thuật và sau đó hành vi bú cũng được cải thiện đáng kể sau phẫu thuật.
Những kết quả này cho thấy rằng, trong một số trường hợp, trẻ có thể sẽ không cần phải can thiệp phẫu thuật nữa nhờ vào thuật toán AI. Dữ liệu từ thiết bị cũng đánh dấu hành vi bú bất thường ở năm em bé - điều chưa được phát hiện trong quá trình khám lâm sàng.
Những phát hiện này rất quan trọng vì việc cắt dây thắng đã tăng gấp mười lần trong vòng chưa đầy một thập kỷ. “Dữ liệu của chúng tôi cho thấy cắt dây thắng không phải là giải pháp chung cho những thách thức mà các bà mẹ gặp phải khi cho con bú”, Walsh nói thêm.
Sau khi thu được kết quả nghiên cứu, ở các bước tiếp, các nhà khoa học sẽ tiến hành thử nghiệm lâm sàng bên ngoài Đại học California, San Diego Health với mục tiêu cuối cùng là phổ biến cả thiết bị và thuật toán tại các phòng khám nhi khoa, nơi chúng có thể được sử dụng trong lần khám đầu tiên của trẻ sơ sinh. Friend và Walsh cũng đang trong quá trình thành lập công ty để cấp phép công nghệ từ Đại học California, San Diego và đưa công nghệ này vào phòng khám.