Naukowcy stworzyli przełomową piżamę, która pomoże w diagnozowaniu zaburzeń snu

Naukowcy opracowali innowacyjną piżamę, która umożliwia monitorowanie problemów ze snem, takich jak bezdech senny, w zaciszu własnego domu – bez konieczności stosowania skomplikowanego sprzętu czy wizyt w specjalistycznych klinikach.

Zaburzenia snu to powszechny, przewlekły problem, który dotyka miliony ludzi na całym świecie, w tym także Polaków. Są one nie tylko męczące, ale mają także poważne konsekwencje zdrowotne – mogą prowadzić do chorób serca, cukrzycy czy depresji. Problemy ze snem wpływają na codzienne życie, a dane wskazują, że ponad połowa Polaków zmaga się z niską jakością snu, co przekłada się na ich gorsze funkcjonowanie w ciągu dnia i pojawiające się problemy psychiczne.  

Zespół naukowców z Uniwersytetu Cambridge opracował innowacyjne “inteligentne piżamy”, które mogą monitorować zaburzenia snu, takie jak np. bezdech senny, w warunkach domowych. W piżamach zostały zastosowane drukowane sensory, które wykrywają drobne ruchy skóry, monitorując oddychanie nawet wtedy, gdy piżama jest luźno założona na szyi czy klatce piersiowej. Sensory te zostały zaprogramowane przy użyciu lekkiego algorytmu sztucznej inteligencji (AI), który pozwala na identyfikowanie aż sześciu różnych stanów snu z imponującą dokładnością wynoszącą 98,6%.

Te nowoczesne piżamy są energooszczędne i wystarczy kilka przykładów snu, aby nauczyć algorytm rozróżniania pomiędzy zdrowym snem a tym z zaburzeniami. Co ważne, piżamy te mogą pomóc w monitorowaniu jakości snu oraz śledzeniu jego zmiany w zależności od stylu życia, co może być szczególnie pomocne dla osób borykających się z zaburzeniami snu, jak bezdech senny.

Zły sen ma ogromny wpływ na nasze zdrowie fizyczne i psychiczne, dlatego odpowiednie monitorowanie snu jest ważne.

Prostsze urządzenia do monitorowania snu, takie jak testy do użytku domowego, zazwyczaj koncentrują się na jednym zaburzeniu i są niewygodne lub nieporęczne. Urządzenia noszone, jak smartwatche, są wygodniejsze, ale nie oferują dokładnych wyników w monitorowaniu zaburzeń snu, a jedynie szacują jakość snu.

Aby stworzyć inteligentne piżamy, prof. Luigi Occhipinti i jego zespół oparli się na wcześniejszej pracy nad inteligentnym naszyjnikiem dla osób z problemami z mową. Zespół przekształcił sensory na bazie grafenu, które analizują oddech podczas snu, i poprawił ich czułość.

Naukowcy stworzyli model uczenia maszynowego o nazwie SleepNet, który wykorzystuje sygnały z czujników w piżamach, by rozpoznawać różne stany snu, takie jak oddychanie przez nos, przez usta, chrapanie, zgrzytanie zębami, centralna bezdech senny (CSA) oraz obturacyjny bezdech senny (OSA). SleepNet to lekka sieć sztucznej inteligencji, która została zaprojektowana tak, by mogła działać na urządzeniach przenośnych, bez potrzeby łączenia z komputerami czy serwerami.

Piżamy zostały przetestowane zarówno na zdrowych pacjentach, jak i tych cierpiących na bezdech senny, i udało im się wykryć różne stany snu z dokładnością na poziomie 98,6%. Dodatkowo, zastosowanie specjalnej obróbki skrobiowej poprawiło trwałość czujników, dzięki czemu piżamy można prać w zwykłej pralce.

Badania na temat tych inteligentnych piżam zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym “Proceedings of the National Academy of Sciences”.