Sovbyxor och artificiell intelligens hjälper i bebisarnas sömnproblem

Neurologisk undersökning av spädbarn fortfarande utförs genom att observera, vilket gör det svårt att förutse avvikande utveckling. Läkare kan utnyttja sovbyxor med artificiell intelligens för att få information som hörs inte i föräldrarnas berättelse och syns inte på läkarmottagningen. Sampsa Vanhatalo, professor i klinisk neurofysiologi vid Helsingfors universitet leder ett RIB-forskningsprojekt som strävar efter lösningar för diagnostik, fjärrmonitorering och uppföljning av vård hos spädbarns hjärnverksamhet. Sovbyxorna har utvecklats tillsammans med forskaren Elina Ilén vid Aalto-universitetet. Forskningen utförs i BABA-centret på Barnsjukhuset. Den tillhör Forskning för hälsan (TERVA)-forskningsprogrammet finansierad av Finlands Akademi. Syftet med programmet är att ta fram djärva nya forskningsinitiativ för att lösa hälsorelaterade problem som beror på kroniska och icke-smittosamma sjukdomar.

Till och med 40 procent av föräldrar tycker att deras barn sover dåligt. Sovbyxorna kunde hjälpa föräldrarna med deras oro. ”Vi har bevis på att bebisarnas sömn blir störd av alla slags barnsjukdomar, såsom infektioner, men också av förhållanden som stör moderns hälsa, såsom depression. Sovbyxorna kan även upptäcka periodisk andning, som yttrar sig under de första månaderna och ofta kräver behandling”, säger Vanhatalo. Vilken andning eller rörelse som är normal och vilken som skulle fästa uppmärksamhet vid kan ta reda på med sovbyxorna. ”Vi har märkt att andningsrytm och dess jämnhet berättar väl om barnens sömnfaser. Bara med att betrakta andningen kan vi observera barnens ytliga och djupa sömnfaser.”

I praktiken sovbyxorna fungerar så att fäst vid byxorna nedanför naveln finns en sensor som mäter andning. Information om andningsrörelser överförs genom Bluetooth-förbindelse till en smartmobil därav data packas upp och överförs till AI-algoritmen för analys. Algoritmen identifierar djupa och ytliga sömnfaser och tolkar förändringar i andningen. Hittills har byxorna testats på barnsjukhuset i samband med EEG-mätningar och sömnlaboratorium. En sådan officiell sömnundersökning kan användas när man lär AI-algoritmen. Slutligen kan den identifiera sömnfaser självständigt. Byxorna har också testats i hemmabruk över natten. Då har man upptäckt att mätningen fungerar pålitligt även på lång sikt.

Utvecklingen av sovbyxorna har redan kommit långt. Under den kommande vintern ska byxorna och bakgrundsalgoritmen sammanfogas till en prototyp som passar fältarbete. Förhoppningsvis ska byxorna i framtiden användas i vardagsbruk hemma, som är spädbarns naturliga miljö. Man kunde låna ut kläder till föräldrar på rådgivningsbyrån och analysera mätresultat genom en webbtjänst.

Hjärnrytmen hos spädbarn: Från smarta kläder till beräkningsanalys och monitorering av vård (RIB) är ett projektkonsortium som består av forskningsgrupper vid Helsingfors universitet, Aalto-universitetet och Åbo universitet. De har fört samman de främsta experter från olika områden. Projektet omfattar textilingenjörer, läkare, matematiker, fysiker och experter på artificiell intelligens, vilket möjliggör mångsidigt nätverkande. Textilingenjörer sällan umgås med forskning i barnsjukdomar. Utöver Akademin finansieras projektet av Stiftelsen för pediatrisk forskning och Hjärnstiftelsen i Finland.