ΗΠΑ: Επιστήμονες ανέπτυξαν την πρώτη οικιακή συσκευή που παρακολουθεί  τη στάση του ύπνου με ραδιοσυχνότητες

Ερευνητές του MIT ανέπτυξαν την πρώτη οικιακή συσκευή ραδιοσυχνοτήτων που καταγράφει ακριβή δεδομένα ύπνου χωρίς κάμερες ή αισθητήρες συνδεδεμένους στο σώμα και θα μπορούσε να βοηθήσει ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον, επιληψία και προβλήματα ύπνου γενικότερα.

Την ασύρματη συσκευή που ονομάζεται BodyCompass, την ανέπτυξαν επιστήμονες από το εργαστήριο Επιστήμης Υπολογιστών και Τεχνητής Νοημοσύνης του MIT.

«Δυστυχώς, πολλοί ασθενείς δεν γνωρίζουν πώς κοιμούνται τη νύχτα ή σε ποια στάση καταλήγουν μετά από μια επιληπτική κρίση», λέει ο Dong Woo Lee, νευρολόγος επιληψίας στο Brigham and Women‘s Hospital και στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ, ο οποίος δεν συνεργάστηκε στη μελέτη. «Ένα σύστημα παρακολούθησης του σώματος όπως το BodyCompass θα επέτρεπε τη βασική παρακολούθηση των ασθενών μας και όταν συνδυαστεί με ένα σύστημα προειδοποίησης / επέμβασης, θα μπορούσε να σώσει τους ασθενείς από έναν ξαφνικό θάνατο».

Στο μέλλον, οι άνθρωποι θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν το BodyCompass για να παρακολουθούν τις συνήθειες ύπνου τους ή για να παρακολουθούν τον ύπνο των βρεφών, λέει ο ερευνητής Shichao Yue, ερευνητής στο ΜΙΤ που μελετά τις στάσεις του ύπνου καθώς και την αϋπνία.

Το BodyCompass λειτουργεί αναλύοντας την αντανάκλαση των ραδιοσημάτων καθώς αυτά αναπηδούν από τα αντικείμενα που βρίσκονται σε ένα δωμάτιο, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπινου σώματος. Παρόμοια με έναν δρομολογητή Wi-Fi που είναι συνδεδεμένος στον τοίχο του υπνοδωματίου, η συσκευή στέλνει και συλλέγει αυτά τα σήματα καθώς επιστρέφουν από διαφορετικές διαδρομές. Οι ερευνητές στη συνέχεια χαρτογραφούν τις διαδρομές των ραδιοσημάτων, εξετάζοντας στις αντανακλάσεις, για να προσδιορίσουν τη στάση του σώματος.

Για να λειτουργήσει αυτό ωστόσο, οι επιστήμονες χρειάζονταν έναν τρόπο να ξεχωρίσουν τα σήματα που αντανακλώνται από το ανθρώπινο σώμα και όχι από κάποιο αντικείμενο. Σκέφτηκαν ότι ίσως η προηγούμενη έρευνά τους πάνω στην ανίχνευση των αναπνευστικών μοτίβων από τα ραδιοσήματα, θα μπορούσε να τους βοηθήσει.

Τα σήματα που αναπηδούν από το στήθος και την κοιλιά ενός ατόμου που κοιμάται διαμορφώνονται αποκλειστικά από την αναπνοή. Καθώς το σήμα αναπνοής αποτελεί έναν τρόπο ανίχνευσης των αντανακλάσεων που προέρχονται από το σώμα, οι ερευνητές μπορούν να αναλύσουν αυτές τις αντανακλάσεις σε σύγκριση με τη θέση της συσκευής, για να προσδιορίσουν πώς ξάπλωσε στο κρεβάτι το άτομο. Για παράδειγμα, εάν ένα άτομο είναι ξαπλωμένο ανάσκελα, τα ραδιοκύματα που αναπηδούν από το στήθος του κατευθύνονται στην οροφή και στη συνέχεια προς τη συσκευή.

Τις αντανακλάσεις αυτές τις αναλύει στη συνέχεια ένα εκπαιδευμένο νευρωνικό δίκτυο για να συμπεράνει πώς συμπεριφέρεται το σώμα στον ύπνο. Επειδή το νευρωνικό δίκτυο καθορίζει τις στάσεις του ύπνου σύμφωνα με τις γωνίες, η συσκευή μπορεί να διακρίνει μεταξύ ενός υπνοδωματίου που βρίσκεται στη δεξιά πλευρά από αυτόν που απλώς έχει κλίση ελαφρώς προς τα δεξιά. Αυτού του είδους η ανάλυση θα ήταν ιδιαίτερα σημαντική για ασθενείς με επιληψία για τους οποίους η στάση του ύπνου σχετίζεται με ξαφνικό απροσδόκητο θάνατο, λέει ο Yue.

Το BodyCompass έχει κάποια πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλους τρόπους παρακολούθησης της στάσης του ύπνου, όπως η εγκατάσταση κάμερας στο υπνοδωμάτιο ή η τοποθέτηση αισθητήρων απευθείας στο άτομο ή στο κρεβάτι του. Οι αισθητήρες μπορεί να είναι άβολοι και οι κάμερες μειώνουν την ιδιωτικότητα ενός ατόμου, σημειώνει ο Yue.

Η ερευνητική ομάδα εξέτασε την ακρίβεια του BodyCompass σε πάνω από 200 ώρες δεδομένων ύπνου από 26 υγιείς ανθρώπους. Στην αρχή της μελέτης, τα άτομα φορούσαν δύο επιταχυνσιόμετρα (αισθητήρες που ανιχνεύουν κίνηση) που ήταν τοποθετημένα στο στήθος και το στομάχι τους, έτσι ώστε το νευρωνικό δίκτυο της συσκευής να εκπαιδευτεί με δεδομένα από διαφορετικές στάσεις του ύπνου. Το BodyCompass προέβλεψε τη σωστή στάση του σώματος 94%, μετά από δυο εβδομάδες εκπαίδευσης.

Εκτός από την επιληψία και τη νόσο του Πάρκινσον, το BodyCompass θα μπορούσε να αποδειχθεί χρήσιμο στη θεραπεία ασθενών ευάλωτων σε ουλές και άπνοια, καθώς και οι δύο καταστάσεις μπορούν να μετριαστούν αλλάζοντας τη στάση του ύπνου.

ΠΗΓΗ: MIT