Prevalenţa tulburărilor de somn precum apneea, este în creştere, dar protocoalele actuale pentru efectuarea evaluărilor acceptate clinic sunt costisitoare şi incomode. În Statele Unite, peste 18 milioane de persoane au apnee de somn, aproape unul din 15 americani. Lipsa unui somn de calitate poate exacerba alte probleme de sănătate la persoanele cu boli existente, cum ar fi bolile de inimă sau diabetul. De aceea dezvoltarea în domeniul dispozitivelor medicale portabile reprezintă o preocupare importantă pentru specialişti.
Conform metodelor convenţionale, persoanele suspectate de a avea o anumită problemă sau tulburare de somn trebuie să meargă la o unitate medicală, unde sunt monitorizate peste noapte cu aparatură specială care înregistrează activitatea creierului, a ochilor şi a muşchilor.
Văzând cât de mult afectează apneea de somn populaţia din Statele Unite, un grup de cercetători americani de la Georgia Tech şi-a propus să dezvolte cercetările în domeniul dispozitivelor portabile din industrie, cu un sistem de plasture wireless pentru monitorizarea somnului.
Ei au creat acum un dispozitiv portabil pentru a măsura cu precizie calitatea somnului şi apneea obstructivă de somn - care apare atunci când organismul opreşte şi reia respiraţia în mod repetat pentru o perioadă.
Plasturele portabil de monitorizare a somnului, dezvoltat de echipa interdisciplinară de cercetători şi clinicieni, este fabricat din silicon şi se lipeşte pe frunte, împreună cu un al doilea accesoriu din silicon, mai mic, care se mulează pe bărbie.
„O mulţime de oameni au această tulburare (apnee de somn), dar nu ştiu acest lucru, deoarece este foarte greu de diagnosticat în prezent", spune W. Hong Yeo, profesor asociat în cadrul facultăţii de inginerie mecanică de la Georgia Tech, din Statele Unite.
Potrivit cercetătorului, aplicaţiile actuale pentru telefoanele inteligente nu captează datele specifice pe care medicii şi clinicienii le studiază pentru a determina dacă un pacient are apnee, ceea ce le face inutile.
În prezent, testarea convenţională a somnului are loc în laboratoarele de somn din cauza limitărilor dispozitivelor.
Noul dispozitiv însă poate fi purtat la domiciliu şi ar putea reprezenta o alternativă la procedurile medicale existente, care sunt costisitoare.
Echipa şi-a prezentat concluziile în Science Advances, în luna mai.
Plasturii au o rată de precizie de 88,5% pentru detectarea apneei în somn şi au grosimea unui bandaj adeziv.
(Foto Credit: Georgia Tech)
Prevalenţă în creştere
Deşi există alte două tipuri de apnee în somn - centrală şi complexă - apneea obstructivă de somn este cea mai frecventă, susţine Yeo, care a explicat că, pe lângă sforăitul şi episoadele de oprirea respiraţiei, aceasta se caracterizează în general prin trezirea bruscă, respiraţie greoaie, sufocare şi tensiune arterială ridicată.
Potrivit cercetătorului, lipsa unui somn de calitate poate exacerba şi alte probleme de sănătate la persoanele cu boli existente, cum ar fi bolile de inimă sau diabetul.
Dar chiar şi cei care nu au alte afecţiuni de sănătate pot avea complicaţii grave din cauza apneei de somn, deoarece cu cât rămâne mai mult timp nedetectată şi netratată, cu atât mai mult va afecta, în timp, inima şi creierul.
Dispozitivul poate fi utilizat acasă, eliminând necesitatea de a merge la un centru de somn sau la o unitate medicală pentru monitorizare peste noapte.
Trei senzori electronici încorporaţi trimit semnale fără fir prin tehnologia Bluetooth pentru a înregistra activitatea creierului, a ochilor şi a muşchilor.
Aceste date sunt transmise către o aplicaţie de pe un dispozitiv inteligent, cum ar fi un telefon sau o tabletă, pentru studiu şi evaluare ulterioară.
„O mulţime de oameni au acest tip de tulburare a somnului; doar că nu ştiu acest lucru", a declarat Yeo, ale cărui cercetări se concentrează în principal pe progresul asistenţei medicale prin dezvoltarea de biosenzori şi bioelectronică.
„În SUA, peste 18 milioane de persoane au acest tip de apnee în somn. Asta înseamnă practic unul din 15 americani, iar aceste cifre cresc în timp".
Problemele de sănătate subiacente se află parţial în spatele acestei creşteri, spun specialiştiil, dar printre factorii-cheie se numărăr şi tipurile de alimente şi mărimea porţiilor din dieta americană modernă, precum şi stresul.
Există, de asemenea, o taxă economică asupra ţării. Somnul prost a costat economia americană 411 miliarde de dolari în 2015 în pierderi de productivitate. Se estimează că această cifră va depăşi 467 de miliarde de dolari până în 2030.
Detectarea apneei de somn
Folosind inteligenţa artificială (AI) şi învăţarea automată, tehnologia din spatele dispozitivului portabil înregistrează datele pentru a oferi un scor de somn care determină dacă pacientul are apnee de somn sau dacă are parte de un somn de calitate suficientă.
În cadrul studiului, atunci când a fost comparat cu un grup controlat de opt pacienţi cu apnee în somn ale căror probleme au fost detectate prin mijloace de testare convenţionale, plasturele wireless a detectat apneea în somn cu o rată de acurateţe de 88,5%.
Pentru comparaţie, un dispozitiv existent pe piaţă a avut o rată de acurateţe de aproximativ 71% şi nu poate măsura activităţile musculare.
Mai mult, noua tehnologia şi algoritmii de învăţare automată utilizaţi pot prezice probabilitatea ca o persoană care nu prezintă niciun simptom de apnee în somn să o dezvolte la un moment dat, susţin autorii.
„Privind datele, putem spune că, dacă o persoană nu schimbă ceva din stilul de viaţă - fie că este vorba de dietă sau de comportamentul de somn - este probabil să dezvolte apneede somn, deoarece cifrele sunt proaste", a precizat Yao.
Rezolvarea unei probleme
Plasturele fără fir rezolvă o provocare multiplă pentru metodologia de testare convenţională, abordând problemele actuale ale pacienţilor în ceea ce priveşte confortul, timpul, accesul şi costul.
Procesul actual - numit PSG sau test de polisomnografie - se dovedeşte inconfortabil pentru unii pacienţi.
Acest lucru se datorează faptului că aceştia trebuie să doarmă într-o poziţie fixă de teama de a nu desprinde oricare dintre cele 15 sonde cu fir aplicate pe piele. Dacă oricare dintre aceşti senzori se desprinde de corpul lor, există riscul de a nu capta suficiente date pentru o evaluare adecvată.
De asemenea, acest lucru necesită mult timp, deoarece pacientul trebuie să meargă la un centru de somn şi să-şi petreacă noaptea fiind monitorizat de personalul medical, şi poate exista un decalaj până la efectuarea testelor.
În Statele Unite, pacienţii care nu au simptome severe sau alţi factori de bază cu risc ridicat, cum ar fi bolile de inimă sau hipertensiunea arterială, trebuie să aştepte după ce au fost trimişi de un medic pentru a li se rezerva un pat la un centru de somn, în funcţie de disponibilitate.
În cele din urmă, metoda actuală de detectare este costisitoare pentru pacienţi şi pentru sistemele de asigurări, ridicându-se la aproximativ 8.000 de dolari pe persoană, pe noapte.
„Această barieră de testare este foarte mare pentru oamenii obişnuiţi, cu excepţia cazului în care eşti deja bolnav, atunci te vor diagnostica pentru a evita alte afecţiuni grave", explică Yeo.
„Dar persoanele care nu prezintă simptome nu vor şti dacă au tulburarea de somn până când aceasta nu devine severă. Vrem să oprim apneea de somn înainte ca aceasta să înceapă", a mai menţionat cercetătorul.
Dispozitivul poate fi utilizat acasă, eliminând astfel nevoia de a merge la un centru de somn sau la o unitate medicală pentru monitorizare peste noapte.
(Foto articol: Credit: Georgia Tech).
