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I disturbi del sonno sono tra i problemi di salute più comuni nelle società industrializzate.
Per questo, un gruppo di ricercatori dell’Università di Pisa e dell’Istituto di Fisiologia Clinica del CNR, hanno realizzato uno Smart Bed per monitorare l’insonnia e la qualità del sonno.
Il prototipo è stato testato durante la simulazione di una missione spaziale su Marte dagli astronauti del progetto “Sirius” dell’Accademia delle Scienze della Russia.
“Abbiamo sperimentato lo Smart Bed analizzando il sonno di 6 aspiranti astronauti.
Questo durante la simulazione di un viaggio interplanetario che li ha costretti a un drastico isolamento per 3 mesi”, spiega il professore Angelo Gemignani dell’Università di Pisa.
Questi test hanno evidenziato che il materasso dotato di sensori è in grado di rilevare in modo affidabile la posizione e i movimenti del corpo, la frequenza cardiaca e l’attività respiratoria oltre a una serie di parametri ambientali.
Qualità del sonno: il monitoraggio
Una cattiva qualità del sonno aumenta la probabilità di sviluppare disturbi come depressione e ansia, malattie metaboliche e malattie cardiovascolari.
I metodi attuali per valutare la qualità del sonno non sono adatti al monitoraggio continuo in contesti del mondo reale.
Cercare quindi, metodi sistematici, preventivi, personalizzati e non invasivi per la questa valutazione è di fondamentale importanza.
Per migliorare questa situazione, i ricercatori hanno sviluppato una soluzione di rilevamento intelligente.
Hanno realizzato un materasso innovativo creato appositamente per valutare la qualità del sonno e per identificare precocemente i segni preclinici di disturbi del sonno e insonnia nella popolazione generale.
Le soluzioni per il monitoraggio non invasivo del sonno si basano su sistemi di mappatura della pressione che estraggono un’immagine della pressione del soggetto disteso sul materasso.
Le pressioni di contatto sono misurate da più sensori.
Queste mappature vengono utilizzate per rilevare la presenza del soggetto, la postura o i movimenti del sonno o per identificare la respirazione o l’attività cardiaca.
Lo Smart bed quindi, raccoglie ed elabora contemporaneamente dati su:
- Movimento e la posizione del soggetto.
- Segnali fisiologici come frequenza cardiaca e frequenza respiratoria.
- Parametri ambientali tra cui intensità sonora, umidità relativa, temperatura ambiente e luminosità.
Cosa è lo Smart Bed
Lo Smart Bed è un materasso singolo per il monitoraggio non invasivo del sonno.
Il prototipo è una soluzione a basso costo che raccoglie ed elabora dati sul movimento e posizione del soggetto, segnali fisiologici e ambientali.
I test sul prototipo in condizioni di laboratorio controllate hanno evidenziato che il materasso è in grado di rilevare in modo affidabile tutti questi parametri.
“Inoltre, lo Smart Bed permette di stimare la macrostruttura del sonno e di classificare correttamente 4 situazioni: se il letto è occupato, se la persona è sveglia, se in fase di sonno REM o non–REM.
Si tratta di informazioni fondamentali per stimare un indice oggettivo di qualità del sonno e quindi, più in generale, della qualità di vita”, dice Gemignani.
Inoltre, è stato progettato specificamente come prodotto di consumo per la popolazione generale.
Oltre a questo, i vantaggi dello Smart Bed sono:
- Dispositivo a basso costo.
- Può facilmente essere installato in ogni abitazione.
- Non è invasivo, non va indossato né bisogna ricordarsi di caricarlo.
Per lo Smart Bed è stato sviluppato un sistema di rilevamento multimodale combinando la mappatura della pressione su base tessile.
“Abbiamo realizzato i sensori del materasso grazie ad una specifica tecnologia.
Per l’elaborazione dei dati ci siamo avvalsi dell’intelligenza artificiale e di algoritmi basati su Machine Learning”, dice Marco Laurino dell’Istituto di Fisiologia Clinica del CNR.
Lo Smart Bed può fornire dei report periodici, giornalieri, settimanali e mensili, consultabili via web o applicazione per smartphone.
Questi rapporti possono permettere ai medici e agli specialisti di valutare in modo continuativo gli effetti di terapie psicoterapeutiche o farmacologiche sulla qualità del sonno dei pazienti.
Lo Smart Bed quindi è utilizzato per identificare le fasi principali sonno/veglia e per stimare un indice globale di qualità del sonno e di qualità ambientale.
