Wifi-achtig signaal controleert op slaaptekort

Patiënten met slaapproblemen kunnen op een nieuwe manier gemonitord worden tijdens hun slaap. Met behulp van een apparaat dat wifi-achtige signalen uitzendt, wordt gemeten in welke slaapfase iemand zich bevindt. De bevinding komt af van wetenschappers van de technische universiteit MIT (Massachusetts Institute of Technology) in samenwerking met de Massachusetts General Hospital.
Volgens hen biedt het apparaat een niet-invasieve manier om slaapproblemen te diagnosticeren. Er hoeven namelijk geen elektroden aan te pas te komen die vast moeten worden gemaakt aan het lichaam. Eveneens is het niet nodig om meerdere sensoren te gebruiken, die mogelijk de slaap kunnen verstoren.

Volgens hoofdonderzoeker Dina Katabi moet je het apparaat voorstellen als een wifi-router die weet wanneer je slaapt en controleert of je lang genoeg in diepe slaap verkeert. Dit is namelijk nodig voor lichamelijk herstel. “Het is onze visie om gezondheidssensoren te ontwikkelen die zo min mogelijk opvallen, maar toch in staat zijn om fysiologische signalen waar te nemen, zonder dat de gebruiker het gedrag hoeft aan te passen.”

Afstandsmonitoring

Eerder ontwikkelde het team van Katabi een apparaat met radiogestuurde sensoren die vitale lichaamsfuncties (hartslag en ademhalingsfrequentie) en gedrag kunnen meten. Deze draadloze sensoren zenden radiosignalen uit naar het lichaam en bij elke verandering reflecteren ze terug naar het apparaat. Vervolgens wordt de waarneming omgezet in data over bijvoorbeeld de hartslag.

Om slaap te kunnen monitoren ontwikkelden ze een vergelijkbaar apparaat. Hiervoor moest eerst een manier gevonden worden om hartslag- en ademhalingsfrequentiewaarnemingen te vertalen naar slaapfases. Dit deden ze op basis van recente ontwikkelingen op het gebied van AI ( Artificial Intelligence). De wetenschappers bedachten een nieuw deep-learning algoritme. Hiermee is het mogelijk om complexe data te analyseren. Het bijzondere van dit nieuwe AI algoritme is dat het irrelevante informatie weet te negeren.

Hoge accuraatheid

Onderzoeker Tommi Jaakkola: “Vanuit de omgeving waarin je metingen verricht, krijg je veel onbruikbare informatie. Terwijl je alleen info over de slaap wilt. Apparaten met dit algoritme kunnen gebruikt worden in verschillende locaties met meerdere personen zonder dat de accuraatheid van de metingen verstoord raakt.”

De techniek werd toegepast op 25 personen. Het apparaat analyseerde de signalen rondom het lichaam van de slapende personen en zette deze om naar slaapfases, te weten:

• Lichte slaap (NREM2). In deze fase begint de slaap, maar kan je nog eenvoudig gewekt worden
• Diepe slaap (NREM4). De fase van echte diepe slaap, waarbij de ademhaling en het hartritme dalen. Als je uit deze slaap gewekt wordt ben je gedesoriënteerd en heb je tijd nodig om je te realiseren waar je bent. Deze fase zorgt voor fysiek herstel
• Droomslaap (REM-slaap). In deze fase is er sprake van snelle oogbewegingen (Rapid Eye Movement) en een hoge hersenactiviteit

Volgens de onderzoekers is de accuraatheid van deze techniek 80 procent. Dit is vergelijkbaar met de metingen die momenteel worden gedaan met een EEG (elektro-encefalogram) apparaat. Het nadeel van deze methode is dat er elektroden op het lichaam moet worden aangesloten.

Slaapproblemen in relatie tot andere ziekten

De wetenschappers zijn nu van plan om deze techniek toe te passen op parkinsonpatiënten. Hiermee willen ze achterhalen hoe de ziekte slaap beïnvloedt.
“Bij Parkinson wordt vaak alleen gedacht aan het fysieke aspect van de ziekte. Maar het effect op slaap speelt ook een rol en hier is nog weinig over bekend”, aldus Katabi.
Daarnaast kan deze techniek ingezet worden om meer te leren over de slaapveranderingen bij de ziektes van Alzheimer en slaapstoornissen als insomnia en slaapapneu.

Wat zijn veelvoorkomende slaapstoornissen?

Slaapproblemen in cijfers

Recente onderzoeken naar slaap laten verschillende statistieken zijn als het gaat om slaapproblemen.
In 2015 kwam naar voren dat bijna een op de drie Nederlanders (28 procent) aangeeft slaapproblemen te hebben; 36 procent van de vrouwen en 19 procent van de mannen.
Uit een onderzoek verricht in 2016 blijkt het percentage van Nederlanders met een slaapprobleem zelfs nog hoger te liggen. Dit zou 60 procent zijn. Snurken (23 procent), zweten (19 procent) en slapeloosheid (18 procent) waren de meest voorkomende slaapproblemen.

De bevindingen worden binnenkort gepubliceerd tijdens de International Conference on Machine Learning