睡眠障碍的患病率在呈上升趋势

睡眠障碍(如睡眠呼吸暂停)的患病率在呈上升趋势，但目前进行临床公认评估的协议既昂贵又不方便。

佐治亚理工学院的研究人员发明了一种可穿戴设备，可以准确测量阻塞性睡眠呼吸暂停——身体在一段时间内反复停止和重新开始呼吸——以及人们在休息时的睡眠质量。

根据传统方法，怀疑有睡眠问题或失调的人必须去医疗机构，在那里他们会被整夜监测，并被拴在一系列记录大脑、眼睛和肌肉活动的有线探头上。

由佐治亚理工学院乔治 W. 伍德拉夫机械工程学院副教授兼伍德拉夫教员 W. Hong Yeo领导的一组研究人员和临床医生开发的可穿戴睡眠监测贴片由硅胶制成，贴合在额头上，带有第二个较小的硅胶附件，可贴合下巴。

“很多人都患有这种疾病，但他们不知道，因为现在很难诊断，”Yeo 说。“目前的智能手机应用程序无法捕捉医生和临床医生研究以确定患者是否患有呼吸暂停的特定数据，这使它们变得毫无用处。”

由于设备限制，传统的现有睡眠测试正在睡眠实验室中进行。这种家用可穿戴设备可以替代睡眠实验室中更昂贵的医疗程序。

Yeo 和他的团队，其中包括来自佐治亚理工学院、埃默里大学医学院、德克萨斯大学奥斯汀分校、纽约西奈山伊坎医学院、韩国材料科学研究所和韩国高等研究院的研究人员科学技术部在 5 月份的Science Advances上报告了他们的发现。

患病率上升

Yeo 说，虽然还有另外两种类型的睡眠呼吸暂停——中枢性和复杂性——阻塞性睡眠呼吸暂停是最常见的，并解释说除了打鼾和呼吸暂停发作外，它的通常特征是突然醒来、喘着粗气或窒息，和高血压。

Yeo 说，缺乏优质睡眠会加剧患有心脏病或糖尿病等现有疾病的人的其他健康问题。但即使是那些没有其他健康疾病的人也可能因睡眠呼吸暂停而出现严重的并发症，因为它未被发现和未治疗的时间越长，随着时间的推移，它对他们的心脏和大脑的影响就越大。

看到人口因睡眠呼吸暂停而付出的代价，Yeo 开始将他的可穿戴设备研究应用于无线睡眠监测贴片系统的行业。

这些贴片的睡眠呼吸暂停检测准确率为 88.5%，其厚度相当于创可贴。三个嵌入式电子传感器通过蓝牙无线发送信号，以记录大脑、眼睛和肌肉活动。该数据被转发到智能设备(如手机或平板电脑)上的应用程序，以供进一步研究和评估。

该设备可以在家中使用，无需去睡眠中心或医疗机构进行夜间监测。

“很多人都有这种睡眠障碍;他们只是不知道，”Yeo 说，他的研究主要集中在通过开发生物传感器和生物电子学来推进医疗保健。“在，超过 1800 万人患有这种类型的睡眠呼吸暂停。这基本上是每 15 个人中就有一个，而且这些数字还在随着时间的推移而增加。”

他说，潜在的健康问题在一定程度上是这一增长背后的原因，但主要驱动因素是现代饮食的食物类型和份量以及压力。

这个国家也有经济损失。2015 年，睡眠不足使经济损失了 4110 亿美元的生产力。到 2030 年，这一数字预计将超过 4670 亿美元。

预测睡眠呼吸暂停

使用人工智能和机器学习，可穿戴设备背后的技术记录数据以给出睡眠评分，以确定患者是否患有睡眠呼吸暂停或他们是否获得了足够质量的睡眠。

在这项研究中，当以常规测试方法检测到问题的八名睡眠呼吸暂停患者为一组进行测量时，Yeo 的无线贴片检测到睡眠呼吸暂停的准确率为 88.5%。相比之下，市场上现有的头带设备准确率约为 71%，无法测量肌肉活动。

更重要的是，Yeo 和他的团队开发的技术以及使用的机器学习算法可以预测一个没有表现出任何睡眠呼吸暂停症状的人在某个时候出现这种症状的可能性。

“通过查看数据，我们可以说，如果你现在不改变某些东西——无论是饮食还是睡眠行为或类似的东西——你很可能会患上睡眠呼吸暂停症，因为你的数据很糟糕，”他说.

解决问题

无线贴片通过解决当前患者在舒适度、时间、访问和成本方面的问题，解决了对传统测试方法的多管齐下的挑战。

目前的过程——称为 PSG 或多导睡眠图测试——证明对一些患者来说不舒服。那是因为他们必须以固定的姿势睡觉，以免 15 个有线探头中的任何一个从他们的皮肤上脱落。将这些传感器中的任何一个从他们的身体上分离，都有可能无法捕获足够的数据来进行适当的评估。

这也很耗时，因为患者必须去睡眠中心并在医务人员的监护下过夜。甚至接受测试也可能存在滞后。没有严重症状或其他高风险、潜在因素(如心脏病或高血压)的患者通常必须在获得医生转诊后才能在睡眠中心安排床位，等待空位。最后，目前的检测方法对患者和保险系统来说成本高昂，每人每晚大约需要花费 8,000 美元。

“因此，除非你已经生病，否则对普通人来说，检测门槛真的很高，然后他们会对你进行筛查，以避免出现任何严重的情况，” Yeo 说。“但对于那些没有表现出症状的人来说，在它变得严重之前，你不会知道自己是否患有睡眠障碍。我们想在睡眠呼吸暂停开始之前阻止它。”