Dentro del Area de Inteligencia Artificial del Centro Tecnologico CITIC, se ha desarrollado el sistema de inteligente CAFE, que se ocupa de la monitorización antenatal inteligente, el diagnóstico de la situación materno-fetal y el pronóstico neonatal inmediato. El sistema software parte de las señales cardiotocográficas estándar que se recogen durante las pruebas de monitorización basal que se le practiquen a la paciente,, analiza las señales a partir de las cuales realiza el diagnóstico del estado fetal; diseña un seguimiento terapéutico del complejo materno-fetal y elabora un pronóstico del estado neonatal inmediato. El sistema emplea para ello diversas técnicas de Inteligencia Artificial en una arquitectura híbrida.

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CAFE
Computer Aided Fetal Monitor
Un Sistema Inteligente para la
Monitorización del Estado Antenatal

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Contexto clínico: Test no Estresante
o NST
• Técnica no invasiva que permite evaluar la
condición fetal y predecir su evolución.
• Especialmente indicado en embarazos de alto
riesgo.
• Permite la detección precoz de anomalías y el
alivio del sufrimiento fetal.
• Se realiza regularmente a partir de la 27
semana de embarazo.

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Frecuencia Cardíaca Fetal
(latidos por minuto, lpm)
Presión Uterina (mmHg)
Contexto clínico: NST(II)

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Línea de Base Variabilidad
Aceleraciones
Deceleraciones
Contracción
Contexto clínico: NST(III)
• Evaluación del Estado Fetal
• Establece una asociación entre patrones
específicos de la FCF y el estado fetal

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Motivación y Objetivo
• Automatización del Test no Estresante:
– Consume mucho tiempo al clínico (en preparto la
monitorización es continua)
– Resultados reproducibles:
• El resultado depende del entrenamiento y nivel de
experiencia del clínico.
• Elevada variabilidad inter e intra clínico.

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Funcionalidad del Sistema CAFE
• Extracción y clasificación de parámetros de las
señales cardiotocográficas
• Interpretación de los parámetros extraídos
• Establecimiento del diagnóstico del estado
fetal
• Formula recomendaciones terapéuticas
• Desarrolla un pronóstico sobre el estado
neonatal inmediato

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Fase I: Extracción de parámetros

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Fase II: Clasificación simbólica de
los parámetros
• Permite traducir la información numérica en
etiquetas manejadas en el entorno clínico. Ej:
– Línea de Base = 170 latidos por minuto IMPLICA
“Taquicardia Ligera”
• Mejora la capacidad de explicación del sistema
• Difícil desde un punto de vista técnico

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Fase III: Diagnóstico

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Fase III: Diagnóstico
• Establece la
normalidad o
anormalidad de los
parámetros del
registro en base a
unos rangos y otra
información sobre la
madre.

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Fase IV: Terapia
• Resultados terapéuticos
no inferenciales:
arritmias, sinusoidal
• Resultados terapéuticos
inferenciales. Se obtienen
en base a
• Resultado del test
• Número y tipo de parámetros
anormales
• Edad gestacional
• Factores de riesgo presentes en
el caso

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Fase IV: Pronóstico neonatal inmediato
• 5 categorías de
pronóstico
• Se observa el riesgo
asociado a ellas
• Se calcula la confianza
en cada una de ellas y
se clasifica
semánticamente

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Características del Sistema
• Combina distintas aproximaciones de IA
• Ejecución en tiempo real. Alarmas.
• Único sistema que automatiza todas las fases
de la monitorización fetal
• Incorpora un módulo tutor
• Permite la telemonitorización
• Validación preliminar en EEUU y España

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Validación del Software
• Complejidad y dificultad del proceso de
validación debidos a:
– Carencia de un “estándar de oro”
– Alta variabilidad intra e inter-expertos en el análisis
de un trazado CTG.
• Solución a la validación: caracterizar el
comportamiento del sistema por comparación
con un grupo de expertos.

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Validación: Módulo de
interpretación• Materiales
– 3450 minutos . 47
pacientes.
– 3 clínicos (A,B,C) . Sección
de Alto Riesgo, Unidad de
Obstetricia y Ginecología,
Hospital Materno-Infantil
de A Coruña
• Niveles aceptables para el
sistema, al mismo nivel
que los que producen los
expertos
B
A
C
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
-1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00
S
avg%=0.72
avg%=0.60
avg%=0.59

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Validación: Diagnóstico, terapia y
pronóstico
• Materiales
– 177 pacientes. Medical College of Georgia. EE.UU.
– 3 clínicos (A,B y C)
% Acuerdo
A/B A/C A/S B/C B/S C/S
Diagnóstico 90 89 88 93 92 94
Terapia 84 87 87 93 91 94
Predicción 99 93 89 97 89 83
% Acuerdo vs estado real
A B C S
Predicciones 90 89 88 93