Zła jakość snu może prowadzić do chorób przewlekłych takich jak choroby układu krążenia, cukrzyca czy depresja. Ponad 41 proc. dorosłych Polaków ocenia jakość swojego snu negatywnie. Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge opracowali inteligentną piżamę, której zadaniem jest monitorowanie w warunkach domowych wzorców oddechu podczas snu i wykrywanie jego zaburzeń takich, jak bezdech senny, chrapanie czy bruksizm. Jest to możliwe dzięki znajdującym się w materiale zaawansowanym czujnikom.
Naukowcy wzorowali się na swojej wcześniejszej pracy nad inteligentnym chokerem przeznaczonym dla osób z zaburzeniami mowy. Zespół przeprojektował czujniki i wprowadził udoskonalenia konstrukcyjne w celu poprawy ich czułości. Następnie umieścił je w kołnierzyku piżamy.
Nowa technologia w piżamach
- Okolica gardła jest bardzo ciekawym obszarem, który dostarcza licznych informacji. W ramach poprzedniego projektu opracowaliśmy czujnik wbudowany w inteligentny materiał, aby monitorować sygnały mowy, które są odróżniane od wzorców oddychania pod względem amplitudy i częstotliwości. Dzięki monitorowaniu sygnałów mowy możemy interpretować dane dotyczące pacjentów z zaburzeniami mowy, na przykład pacjentów po laryngektomii, czyli usunięciu krtani, lub z dysfunkcjami w następstwie wylewu. W tej okolicy ciała można uzyskać wiele informacji. Ultraczuły grafenowy czujnik tensometryczny może zarejestrować informacje przydatne do diagnostyki, rehabilitacji i leczenia – mówi agencji Newseria prof. Luigi Occhipinti, dyrektor ds. badań nad inteligentnymi urządzeniami elektronicznymi, biosystemami i AI na Wydziale Inżynierii w Cambridge Graphene Centre.
Inteligentna piżama ma się stać alternatywą dla polisomnografii, która wymaga pozostania na noc w szpitalu czy klinice snu i jest dość uciążliwa ze względu na liczne czujniki i przewody, za pomocą których pacjent jest podłączony do sprzętu medycznego.
– Celem stworzenia systemu monitorowania wbudowanego w inteligentny materiał było umożliwienie pacjentom monitorowania swojego zdrowia w domu, w naturalnym środowisku. Dlatego opracowaliśmy technologię, która ma być wygodnym elementem odzieży do spania, a jednocześnie trwała i odporna na zakłócenia powstałe podczas snu. Na przykład urządzenie jest zaprojektowane tak, aby niwelować zakłócenia związane z obracaniem się podczas snu i inne wywołane ruchem – tłumaczy prof. Luigi Occhipinti.
Specjalny czujnik w piżamie
Opracowany przez zespół badaczy czujnik, który jest w stanie wykryć niewielkie napięcia materiału z niezwykle wysoką czułością i dokładnością, nawet jeśli koszula jest noszona luźno wokół szyi.
- Dzięki temu konkretnemu modelowi i materiałom zastosowanym w ramach naszej technologii możemy rozpoznać do sześciu wzorców snu związanych na przykład z oddychaniem przez nos lub przez usta, a także bruksizmem, czyli tendencji do zgrzytania zębami lub zaciskania szczęki podczas snu, a także chrapaniem i, co najważniejsze, bezdechem sennym. Urządzenie jest na tyle dokładne, że jesteśmy w stanie wykryć za jego pomocą wszystkie wzorce związane ze snem i odróżnić obturacyjny bezdech senny od ośrodkowego - mówi ekspert.
Na potrzeby inteligentnej piżamy naukowcy zaprojektowali model uczenia maszynowego o nazwie SleepNet, który wykorzystuje sygnały przechwytywane przez czujniki. Celem jest identyfikacja stanów snu, w tym oddychania przez nos, oddychania przez usta, chrapania, zgrzytania zębami, centralnego bezdechu sennego i obturacyjnego bezdechu sennego. SleepNet nie wymaga łączenia się z komputerami lub serwerami. Najnowsze wersje piżamy umożliwiają również bezprzewodowe przesyłanie danych (na smartfona i komputer) z wynikami badania.
- SleepNet umożliwia przetwarzanie danych i uczenie na podstawie danych osób zdrowych i tych, u których występują nieprawidłowości związane ze snem. Uzyskane informacje wykorzystuje do klasyfikacji sygnałów i dopasowuje określone cechy lub wzorce do konkretnych stanów - podsumowuje prof. Luigi Occhipinti.
Fot. Unsplash/zdj. ilustracyjne
TW
Inne tematy w dziale Technologie
