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睡眠研究新进展:可穿戴传感器实现家庭睡眠监测

2006-03-07 10:09 ScienceDaily ScienceDaily 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了欧盟IST项目“感应”(SENSATION)在睡眠研究领域的新进展。该项目开发集成多传感器的平台,实现家庭环境下的睡眠监测,旨在替代昂贵的医院睡眠实验室。传感器可集成于床垫、枕头等日常物品,监测大脑活动、心率等生理参数,并通过无线网络传输数据。项目还建立了大型睡眠数据库,并计划将技术应用于疲劳驾驶预警、婴儿猝死预防等领域,预计可显著减少交通事故和工业事故。

据2006年报道,睡眠医学长期以来受限于昂贵的诊断设备和医疗费用,难以提供有效的帮助。然而,一项名为“感应”(SENSATION)的欧盟IST项目正试图通过创新的睡眠测量方法改变这一现状。该项目由来自20个国家的46名合作伙伴共同参与,旨在开发一个集成17个微传感器和2个纳米传感器的多目标传感平台,将睡眠研究提升至新水平。

项目协调人Evangelos Bekiaris博士解释,这些传感器未来将允许参与者在家中舒适的传感器床垫上睡眠,从而获得更精确的数据。相比之下,传统方法要求患者在医院睡眠实验室测量一到两个晚上,不仅费用高昂,而且由于环境不自然,结果可靠性较低。

传感器可集成在日常物品中,如床和枕头的织物、护腕、座垫和眼镜框,通过无线网络监测大脑活动、心率、眼球及肌肉活动。数据通过身体局域网收集,无线传输至本地网络,再发送至医院进行分析。此外,这些传感器还可用于监测汽车司机、核电站操作员或航空调度员,防止因瞌睡引发事故。

项目已完成过半,并取得多项成果。第一阶段涉及数据采集、数据库建立和传感器开发建议。Bekiaris指出,项目已建立两个大型睡眠数据库:一个包含350名参与者的正常睡眠数据,另一个包含400名参与者工作或驾驶时的监测数据,涵盖清醒与睡眠交叉阶段。其中一半数据来自模拟驾驶,另一半来自高速公路双控制汽车实测,结果显示模拟环境中参与者更平静,而实际驾驶中他们会努力克服困意,表明日常行为监测的重要性。

项目影响深远:数据显示,英国25%和美国40%的交通事故与疲劳驾驶相关。SENSATION平台预计可减少30%的严重道路交通事故和15%的工业事故。尽管重点在于开发清醒状态监测传感器,但收集的数据和成果对未来研究也大有裨益。Bekiaris强调:“现有技术能在你睡着时提醒,但我们希望开发在睡着前预警的系统,尤其在驾驶等场景中,打瞌睡后再预警可能为时已晚。”

应用范围广泛,包括监测飞行员状态、预防婴儿猝死综合征、睡眠管理及根据生理失调调整工作。目前,项目已制造出9个传感器,并计划在2006年5月29-30日于瑞士召开的“睡眠和瞌睡监控——从生理学到新型传感器”国际会议上提交首个传感器及系统原型。实际测试预计于2007年初开始。

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