Μια επαναστατική εφαρμογή για την παρακολούθηση ύπνου
Μια καινοτόμος εφαρμογή που μετατρέπει τα καταναλωτικά Apple Watches σε εργαλεία για την εξαιρετικά εξελιγμένη παρακολούθηση φάσεων ύπνου έχει αναπτυχθεί από μια ομάδα ερευνητών υπό την καθοδήγηση της καθηγήτριας Joyita Dutta στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης Amherst. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η εφαρμογή και ο αντίστοιχος κωδικός AI αποτελούν βολικές και αποτελεσματικές εναλλακτικές λύσεις σε υπάρχουσες δαπανηρές και περίπλοκες συσκευές και πρωτόκολλα μελέτης ύπνου.
Σκοπός της έρευνας
«Ο στόχος μας ήταν να αξιοποιήσουμε όσο το δυνατόν περισσότερο μια μη εξειδικευμένη καταναλωτική συσκευή, όπως το Apple Watch», δηλώνει η Dutta, καθηγήτρια βιοϊατρικής μηχανικής. Οραματίζεται ότι οι ερευνητές θα μπορούν να χρησιμοποιούν αυτή την εφαρμογή για την παρακολούθηση ατόμων με διαταραχές ύπνου στο σπίτι, χωρίς την ανάγκη δαπανηρών μελετών ύπνου σε εργαστήρια. Η Dutta σχεδίασε αυτή την εφαρμογή ειδικά για την έρευνά της σχετικά με τη σύνδεση μεταξύ διαταραχών ύπνου και της ανάπτυξης της νόσου Alzheimer.
Πλεονεκτήματα της εφαρμογής
Αυτή τη στιγμή, το χρυσό πρότυπο για τις μελέτες ύπνου είναι οι εργαστηριακές αξιολογήσεις, οι οποίες είναι περίπλοκες, ακριβές και απαιτούν χειροκίνητη ανάλυση δεδομένων από ειδικό. Ακόμη και οι αξιολογήσεις στο σπίτι μπορεί να είναι περίπλοκες, ζητώντας από τους συμμετέχοντες να κοιμηθούν με ηλεκτρόδια στο κεφάλι τους. Λόγω του κόστους, της πολυπλοκότητας και της δυσφορίας, η διάρκεια των περισσότερων μελετών ύπνου είναι μόνο μία νύχτα, γεγονός που σημαίνει ότι οι ερευνητές δεν έχουν το πλεονέκτημα της ανάλυσης δεδομένων από πολλές συνεδρίες με την πάροδο του χρόνου. Η Dutta σημειώνει επίσης ότι, για την τρέχουσα έρευνά της σχετικά με την Alzheimer, η υπάρχουσα τεχνολογία παρακολούθησης δεν μπορεί να καταγράψει δεδομένα ύπνου από αναπαύσεις, οι οποίες είναι κυρίως απρογραμμάτιστες. Αντίθετα, η ευρεία διαθεσιμότητα και η δυνατότητα συνεχούς χρήσης των smartwatches τα καθιστούν ιδιαίτερα κατάλληλα για τη μελέτη όλων των μορφών ύπνου.
Με αυτό το σκεπτικό, η ομάδα της Dutta δημιούργησε λογισμικό που μετατρέπει το ευρέως διαθέσιμο Apple Watch σε μια ισχυρή τεχνολογία παρακολούθησης φάσεων ύπνου. Η εφαρμογή, ονόματι BIDSleep, συλλέγει δεδομένα σχετικά με τον άμεσο καρδιακό ρυθμό, καθώς αυτή η μέτρηση ποικίλλει ανάλογα με τη φάση ύπνου. Ο καρδιακός ρυθμός είναι πιο αργός κατά τη διάρκεια του βαθύ ύπνου και υψηλότερος κατά τις πιο δραστήριες περιόδους, όπως ο ύπνος REM.
Αυτά τα δεδομένα τροφοδοτούν το νέο μοντέλο AI των ερευνητών, το οποίο είναι διαθέσιμο σε άλλους ερευνητές. Σε μέσο όρο, το μοντέλο τους αναγνώρισε σωστά τη φάση ύπνου το 71% του χρόνου, ξεπερνώντας άλλες γνωστές προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται από την κοινότητα έρευνας ύπνου. Η Dutta επισημαίνει ότι το μοντέλο τους είναι ακόμη πιο ακριβές στην αναγνώριση του βαθύ ύπνου, που είναι σημαντικό, καθώς η γήρανση σχετίζεται με πιο έντονη πτώση στον βαθύ ύπνο σε σχέση με τον συνολικό ύπνο.
«Η συνολική ακρίβεια είναι σημαντική, αλλά μερικές φορές πρέπει επίσης να εξετάσουμε κλινικές μετρήσεις όπως η αποδοτικότητα ύπνου και η καθυστέρηση στην έναρξη του ύπνου, καθώς και ο συνολικός χρόνος ύπνου», προσθέτει ο Tzu-An Song, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο της Dutta και πρώτος συγγραφέας της μελέτης. Η ακρίβεια σε αυτές τις μετρήσεις παρέχει περαιτέρω πληροφορίες σχετικά με την αποτελεσματικότητα της εφαρμογής στην πρόβλεψη κλινικά σημαντικών παραμέτρων ύπνου.
Η μέθοδος μας λειτουργεί καλύτερα σε όλους αυτούς τους δείκτες.
Η Dutta σημειώνει ότι δεν συγκρίθηκαν οι τεχνολογίες τους με τις εγγενείς δυνατότητες παρακολούθησης ύπνου του Apple Watch, καθώς αυτή η δυνατότητα δεν ήταν διαθέσιμη κατά τη διάρκεια της μελέτης τους. Σκοπεύουν να πραγματοποιήσουν μια πλήρη σύγκριση στο μέλλον. Είναι αισιόδοξη ότι η εφαρμογή τους θα είναι πιο ακριβής, καθώς παρέχει πλουσιότερα δεδομένα, συλλέγοντας πληροφορίες καρδιακού ρυθμού σε πιο πυκνή βάση από τις εγγενείς δυνατότητες που περιλαμβάνονται στο Apple Health.
«Τελικά, θα θέλαμε οι ερευνητές και οι κλινικοί να χρησιμοποιούν αυτή την εφαρμογή, γι’ αυτό την δημιουργήσαμε με τρόπο που μπορείτε εύκολα να μεταφέρετε τα δεδομένα και να αποκτήσετε πληροφορίες από πολλές νύχτες», καταλήγει η Dutta.
Αυτή η έρευνα υποστηρίζεται από το Κέντρο Τεχνολογίας AI και Συνδεδεμένης Φροντίδας για τη Γήρανση και τη Νόσο Alzheimer της Μασαχουσέτης και τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας.
