Älypöksyt paljastavat unihäiriöitä
Tekoälyä hyödyntävät unipöksyt voivat antaa lääkärille ja vanhemmille tietoa vauvan uniongelmista.
Sampsa Vanhatalo esittelee unipöksyjä. Sensori mittaa hengitystä vatsan liikkeistä.
Noin 50 vauvaa on testannut pöksyjä Lastensairaalan BABA-keskuksessa.
Vauvan vaipan päälle puettavissa unipöksyissä on pieni sensori, joka mittaa hengitystä vatsan liikkeistä. Rytmi on eri syvän ja pinnallisen unen sekä valveen aikana.
Tieto hengityksestä ja muista liikkeistä välittyy Bluetooth-yhteydellä puhelimeen, josta signaalit siirretään tekoälyalgoritmin analysoitaviksi. Algoritmi tunnistaa valveen ja unen vaiheet sekä tulkitsee hengityksen muutoksia.
– Hengitysrytmi on hyvä mittari lapsen unitiloista, ja uni on puolestaan hyvä yleismarkkeri ongelmista, sanoo Helsingin yliopiston kliinisen neurofysiologian professori Sampsa Vanhatalo.
Pöksyissä voi olla myös tekstiilielektrodit, jotka mittaavat sykettä vatsalta.
Monet sairaudet heijastuvat uneen
Unipöksyt voivat osoittaa poikkeavan hengityksen tai liikehdinnän. Monet sairaudet heijastuvat unen laatuun.
Unipöksyillä voidaan havaita myös katkonainen, periodinen hengitys, joka ilmenee ensimmäisinä elinkuukausina erityisesti keskosilla ja vaatii usein hoitoa.
Vauvan uni voi häiriintyä myös äidin heikenneestä hyvinvoinnista, kuten merkittävästä stressistä tai masennuksesta.
Jopa 40 prosenttia vanhemmista kokee, että vauva nukkuu huonosti. Maailmalla on käytössä yli sata erilaista unikyselylomaketta, ja niiden käyttöön liittyy epävarmuuksia.
Unipöksyjen avulla voitaisiin selvittää objektiivisesti, onko uni oikeasti poikkeavaa.
– Vanhemmille olisi merkittävä apu tietää, että lapsi nukkuukin normaalia vauvan unta, Vanhatalo jatkaa.
Signaali on hyvänlaatuista
Unipöksyjä kehitetään RIB-tutkimushankkeessa, joka etsii uusia ratkaisuja imeväisikäisen aivotoiminnan diagnostiikkaan, etämonitorointiin ja hoidon seurantaan.
Noin 50 vauvaa on testannut pöksyjä, ja algoritmeja on opetettu tunnistamaan vauvan hengitystä ja univaiheita. Hengityksen mittaus on osoittautunut luotettavaksi.
Nyt pöksyjä on testattu alle kahden kuukauden ikäisillä ja käytetty kotimittauksissa yön yli. Loppuvuodesta aletaan kerätä dataa isommista lapsista ja tehdä lisää kotimittauksia.
Tulevana talvena unipöksyjen ja tausta-algoritmin kokonaisuudesta on valmistumassa kentälle sopiva prototyyppi.
Toiveissa on saada pöksyt arkikäyttöön. Niitä voisi jopa lainata neuvolasta kotiin ja analysoida tulokset verkkopalvelussa.
Teknisiä haasteita on ollut
Kehitystyössä on törmätty teknisiin haasteisiin.
– Aluksi tapeltiin kännykän ja sensorin kommunikaation kanssa.
Haasteita on ollut myös tekoälyalgoritmien opettamisessa. Pullonkaulana ei ole tekniikka vaan kliinikot.
– Lääkäritkään eivät välttämättä ole samaa mieltä kaikesta. Ei esimerkiksi ole absoluuttista tapaa määrittää, milloin uni on normaalia.
Yleensä pienet variaatiot kliinikkojen kesken hyväksytään, mutta konetta on vaikea opettaa varmaksi, jos kliininen "totuus" on epävarmaa.
Keksintöjen tuotteistaminen vaatii vielä päätöksiä esimerkiksi siitä, tavoitellaanko lääkintä- ja hyvinvointiteknologialaitetta.
– Lääkinnällisen laitteen lupaprosessit ovat hitaita ja kalliita.
Insinöörit ja lääkärit tekevät yhteistyötä
› RIB-hankkeessa on mukana Helsingin yliopiston, Aalto-yliopiston ja Turun yliopiston tutkijoita.
› Monialaiseen tutkimukseen osallistuu muun muassa lääkäreitä, tekstiili-insinöörejä, matemaatikkoja, fyysikkoja ja tekoälyn ammattilaisia.
› Unipöksyt on suunnitellut Elina Ilen Aalto-yliopistosta. Muu tutkimus ja tuotekehitys tehdään Lastensairaalassa sijaitsevassa BABA-keskuksessa.
› RIB-hanke on osa Suomen Akatemian rahoittamaa Tieteellä terveyteen (TERVA) -tutkimusohjelmaa. Hanketta rahoittavat myös Lastentautien tutkimussäätiö ja Aivosäätiö.
