Para monitorar a ocorrência de distúrbios do sono, pesquisadores incorporaram sensores no tecido de pijamas, que são capazes de monitorar os movimentos do tronco corporal para captar a respiração. A vestimenta consegue ter precisão mesmo sem estar rente ao pescoço e ao peito. Os resultados foram publicados em 11 de fevereiro no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Estima-se que mais de 60% dos adultos no mundo não tenham uma boa qualidade de sono, o que leva à perda de 44 a 54 dias úteis anuais e a uma redução estimada de um por cento no PIB global. Indivíduos que não conseguem dormir bem correm o risco de desenvolver doenças crônicas, como problemas cardiovasculares, diabetes e depressão.
Algoritmos da inteligência artificial (IA) treinaram os sensores impressos nos pijamas para identificar diferentes estados de sono. Com êxito, o dispositivo, que é lavável, consegue identificar 6 estados com 98,6% de precisão, mas sem considerar as mudanças de posições que ocorrem enquanto o indivíduo dorme.
“O sono ruim tem efeitos enormes em nossa saúde física e mental, e é por isso que o monitoramento adequado do sono é vital”, diz o líder da pesquisa, Luigi Occhipinti do Cambridge Graphene Centre, em comunicado. “No entanto, o padrão ouro atual para monitoramento do sono, polissonografia ou PSG, é caro, complicado e não é adequado para uso em longo prazo em casa.”
Os pesquisadores queriam produzir algo mais agradável, já que dispositivos domésticos ou testes de sono em casa são volumosos e desconfortáveis, só sendo capazes de captar um único distúrbio de sono.
Como o pijama inteligente foi desenvolvido?
Anteriormente, o pesquisador trabalhou na produção de um dispositivo semelhante chamado gargantilha inteligente, desenvolvido para pessoas com deficiência de fala. Este projeto serviu para inspirar o desenvolvimento do pijama inteligente. Os sensores foram produzidos a partir de uma base de grafeno (material fino de grafite). A equipe também fez várias melhorias de design para aumentar a sensibilidade.
“Graças às mudanças de design que fizemos, os sensores são capazes de detectar diferentes estados de sono, ignorando movimentos e reviravoltas regulares”, explica Occhinpinti. “A sensibilidade melhorada também significa que a vestimenta inteligente não precisa ser usada apertada em volta do pescoço, o que muitas pessoas achariam desconfortável. Enquanto os sensores estiverem em contato com a pele, eles fornecem leituras altamente precisas.”
A partir dos sinais emitidos pelos sensores dos pijamas, a equipe de pesquisa desenvolveu a SleepNet, um modelo de aprendizado de máquina capaz de identificar os estados de sono. O modelo tecnológico consegue detectar respiração nasal, bucal, ronco, ranger dos dentes (bruxismo), apneia central e obstrutiva do sono.
Trata-se de uma rede leve de IA, que pode ser utilizada em dispositivos móveis, sem a necessidade de conexão a computadores ou servidores. “Nós podamos o modelo de IA até o ponto em que poderíamos obter o menor custo computacional com o maior grau de precisão”, conta o pesquisador. “Dessa forma, somos capazes de incorporar os principais processadores de dados nos sensores diretamente.”
Durante o período de teste, os pijamas inteligentes foram usados por pacientes saudáveis e com distúrbios ao dormir, que apresentavam a apneia do sono. “Como essa vestimenta pode ser usada em casa, em vez de em um hospital ou clínica, ela pode alertar os usuários sobre mudanças no sono, que eles podem discutir com o médico”, observa Occhinpinti.
Agora, a equipe busca melhorar a durabilidade dos sensores. Para o futuro, os pesquisadores esperam também adaptar a tecnologia para uma série de condições de saúde ou de usos domésticos, como no monitoramento de bebês.
Foto: Universidade de Cambridge / Fonte: Revista Galileu