磨牙、呼噜声、喘息声、咬紧牙关和窒息——全国长期受苦的伴侣们被吵闹的口呼吸者、打鼾者(我仍然把这归咎于我的巴哥犬)或患有更严重的睡眠障碍如睡眠呼吸暂停症的人弄得夜不能寐。
为了睡眠意识周,我访问了剑桥大学的一个科学园区实验室,见到了一个由工程博士生组成的团队及其教授。他们一直在用神奇材料石墨烯发明一种新装置,这种装置有可能降低离婚率。
工程系研究主任Luigi G. Occhipinti和他的三位聪明的25岁学生Chenyu Tang、Zibo Zhang和Wentian Yi发明了世界上第一种用于语音和呼吸监测的AI驱动智能服装技术——或者说,对于没有工程学博士学位的人来说,就是AI睡衣。
我们中有谁没有下载过打鼾应用程序来监测自己的夜间噪音,或者记录下自己打鼾的床伴作为证据呢?我承认我也试过一次,并且非常震惊地发现我在夜间有过“史诗级打鼾”的情况。
然而,当我回听录音时,我发现那晚有两个罪魁祸首——我轻轻地打鼾,而我的巴哥犬Bozza则在猛烈地打呼噜。我坚持这个说法。
目前,剑桥工程师们的AI睡衣还不能治愈打鼾的伴侣,但它们可以准确地确定他们的睡眠模式,甚至可以判断他们是通过鼻子还是嘴巴呼吸,是否打鼾,是否有磨牙症,更重要的是,是否患有严重的睡眠障碍,如睡眠呼吸暂停症和阻塞性睡眠呼吸暂停症(OSA)。
前Radio 2 DJ Zoe Ball曾谈到她因夜间磨牙导致的颌部疼痛和头痛。我也有这个问题,但我并不期望在我十几岁的孩子离家之前能治愈它。
该团队在剑桥市中心外的剑桥石墨烯中心展示了他们的世界第一原型机。这是一个最先进的建筑,在这里,学术界和工业界的科学家们研究这种耐用且灵活的未来材料的各种用途——从保护航天器到日常使用的触摸屏。
石墨烯是从矿物石墨中提取出来的纯碳物质,由单层原子组成,极其坚固、柔韧且导电。正是这种超灵敏的导电性成为了Luigi教授工作的关键,而且像所有伟大的发明一样,实际上是在从事另一个项目时偶然发现的。
“最初的想法是开发一种智能项圈设备——喉咙区域的单一传感器——用于那些失去说话能力的人,”56岁的Luigi解释说。“我们在尝试研究石墨烯在柔性织物中受拉伸时的特性时,发现当织物被拉伸时,设备会产生我称之为‘微裂纹’的现象。”
“这些微裂纹是完全可逆的,是石墨烯-纺织品传感器电阻变化的机制。”“当人们说话时,他们会使用喉部肌肉,利用这种纺织品,我们可以解码振动并将它们转换成文字,具有非常高的准确性,这得益于这些超灵敏的传感器。但我们的项圈如此灵敏,甚至可以区分不同类型的呼吸。”
就在那时,团队有了顿悟。“与医生交谈后,我们意识到有许多由不健康呼吸引起的疾病影响了大量人群。”
理想情况下,每个人都应该通过鼻子呼吸,尤其是在夜间睡觉时,因为这样可以减少打鼾或睡眠呼吸暂停的风险。鼻呼吸还可以过滤过敏原,帮助膈肌更有效地运动,并允许更深的呼吸。
然而,口呼吸者、打鼾者以及患有更严重睡眠障碍如睡眠呼吸暂停症的人更容易患上严重的健康问题。
除了被赶去睡在客房的尴尬之外,中断的睡眠不仅会导致慢性疲劳,还会引发一系列其他健康问题,从体重增加到高血压和心血管疾病。
目前,有睡眠问题的人需要加入漫长的等候名单,然后在医院度过一夜进行睡眠研究——即多导睡眠图,这意味着患者需要连接到诊断测试设备上,以监测他们在尽力入睡时的身体功能。
但剑桥工程团队设计了一种轻便且灵活的服装,可以用一件柔软且可伸缩的睡衣替代大部分电线和机器。
这项研究原型仍在开发中,但Luigi教授不仅看到它在医院中的应用,还看到了它在家庭中的个性化监测应用。“很难估计它未来的售价,但我们制造的原型成本不到50英镑,所以它肯定会很实惠,”他补充道。
我们已经习惯了健身手表和活动追踪器,现在只需一段时间,我们就能在Boots货架上看到这些智能睡眠监测器,旁边还有血压监测器和指尖脉搏血氧仪。任何能让患者远离医院的数字医疗设备都是一件好事,因为它节省了时间和成本。
在挪威,由于众多偏远岛屿的存在,患者通过预防性互联护理来管理自己的健康,随着卫生大臣Wes Streeting努力拯救摇摇欲坠的NHS,这种智能监测有望成为解决方案的一部分。
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