,

بالصور|”فيجاماس”.. بيجامة ذكية تقيس دقات القلب والتنفس أثناء النوم


متابعة-سنيار: طور الباحثون في جامعة ماساتشوستس، ثوبا يحتوي على أجهزة محمولة غير مزعجة لمراقبة معدل ضربات القلب والإيقاع التنفسي.

يعد النموذج الأولي – المسمى “فيجاماس” – الذي صممه علي كيكادي وس، وS. Zohreh Homayounfar – زوجا من البيجامات للجنسين مزودة بتكنولوجيا فحص الصحة، وسيتم تقديمها في مؤتمر Ubicomp 2019 في لندن، هذا الأسبوع.

سيتم نشر ورقة تتضمن تفاصيل العمل في وقائع ACM حول التقنيات التفاعلية والأجهزة القابلة للارتداء، والأجهزة المحمولة.

وقد أشرف الأستاذ تريشا إل. أندرو والعالم ديباك جانيسان على المشروع.

يقول أندرو: “كان التحدي الذي واجهناه هو كيفية الحصول على إشارات مفيدة دون تغيير جماليات النسيج أو الشعور به.

“بشكل عام، يفترض الناس أن المنسوجات الذكية هي ملابس تحتوي على أجهزة استشعار مختلفة مضمنة لقياس الإشارات الفسيولوجية والجسدية، وقد لا تكون مناسبة وخاصة للنوم”.

يضيف غانيسان: “كانت رؤيتنا أنه على الرغم من أن ملابس النوم تكون فضفاضة، فهناك عدة أجزاء من هذا النسيج يتم ضغطها على الجسم بسبب وضعنا وتلامسنا مع الأسطح الخارجية”.

وأكمل: “يشمل ذلك الضغط الذي يمارسه الجذع على الكرسي أو السرير، والضغط عندما يستقر الذراع على جانب الجسم أثناء النوم، وضغط البطانية الخفيف على ملابس النوم”.

وأضاف: “مثل هذه المناطق المضغوطة من النسيج هي مواقع محتملة حيث يمكننا قياس الحركات الباليستية الناتجة عن دقات القلب والتنفس ويمكن استخدامها لاستخراج المتغيرات الفسيولوجية”.

تكمن الصعوبة في أن هذه الإشارات يمكن أن تكون غير موثوقة بشكل فردي، لا سيما في الملابس الفضفاضة، ولكن يمكن دمج إشارات العديد من أجهزة الاستشعار الموضوعة في أجزاء مختلفة من الجسم بذكاء للحصول على قراءة مركبة أكثر دقة.

يشرح أندرو وجانيسان وزملاؤه أنه كان على فريقهم التوصل إلى عدة أفكار جديدة لجعل رؤيتهم حقيقة، وقد أدركوا أنه لا توجد طريقة قائمة على النسيج لاستشعار التغيرات المستمرة والديناميكية في الضغط، خاصة بالنظر إلى الإشارات الصغيرة التي يحتاجون إلى قياسها.

لذا فقد صمموا مستشعر ضغط جديد قائم على القماش وتم دمجه مع مستشعر كهربي كهربائي – يتم تنشيطه عن طريق تغيير في الاتصال الجسدي – لتطوير مجموعة مستشعر موزعة يمكن دمجها في ملابس فضفاضة مثل البيجامات.

كما قاموا بتطوير تحليلات البيانات لدمج الإشارات من العديد من النقاط التي أخذت في الاعتبار جودة الإشارة الواردة من كل موقع. يذكر المؤلفون أن هذه التركيبة سمحت لهم باكتشاف الإشارات الفسيولوجية عبر العديد من المواقف المختلفة.

لقد قاموا بدراسات متعددة للمستخدم في كل من الإعدادات الطبيعية والرقابة، وأظهروا أنه يمكنهم استخراج ذروة دقات القلب بدقة عالية، ومعدل التنفس بأقل من خطأ في الدقيقة، وتوقع نمط النوم.

يقول أندرو: “نتوقع أن تكون هذه التطورات مفيدة بشكل خاص لمراقبة المرضى المسنين، الذين يعاني الكثير منهم من اضطرابات النوم”.

‘الجيل الحالي من الأجهزة القابلة للارتداء، مثل الساعات الذكية، ليست مثالية لهؤلاء السكان لأن الأفراد المسنين غالبا ما ينسون ارتداء أجهزة إضافية أو يرفضون ارتداء أجهزة إضافية، في حين أن ملابس النوم هي بالفعل جزء طبيعي من حياتهم اليومية.

تم تعزيز هذا العمل من خلال ارتباط غانيسان آند أندرو بمعهد علوم الحياة التطبيقية (IALS) التابع لـ UMass Amherst، والذي يركز على ترجمة أبحاث علوم الحياة إلى منتجات تعمل على تحسين صحة الإنسان.

يقول بيتر رينهارت من IALS: “من المثير رؤية الجيل التالي من التكنولوجيا القابلة للارتداء والتي لا تتطلب أي جهد وتعالج مسألة الراحة وعدم الانزعاج، من خلال بيانات يتم إنشاؤها بواسطة أجهزة استشعار تعتمد على النسيج، لديها القدرة على تحسين الصحة والرفاهية، ويمكن أن تسهم في التشخيص المبكر لاضطرابات متعددة.