Os cientistas esperam que, no futuro, roupas eletronicamente ativas contendo discretos, dispositivos portáteis para monitorar a frequência cardíaca e o ritmo respiratório durante o sono, por exemplo, provará ser clinicamente útil nos cuidados de saúde. Agora, pesquisadores da Universidade de Massachusetts Amherst desenvolveram tecidos com sensores fisiológicos que podem ser tecidos ou costurados em roupas de dormir que eles apelidaram de "phyjamas".

Alunos de pós-graduação Ali Kiaghadi e S. Zohreh Homayounfar, com seus professores Trisha L. Andrew, um químico de materiais, e o cientista da computação Deepak Ganesan, apresentará sua roupa de dormir de monitoramento de saúde na conferência Ubicomp 2019 esta semana em Londres, Reino Unido Um artigo detalhando o trabalho foi escolhido para publicação no Proceedings of the ACM on Interactive, Móvel, Tecnologias vestíveis e ubíquas (IMWUT).

Como Andrew explica, "O desafio que enfrentamos foi como obter sinais úteis sem alterar a estética ou a sensação do tecido. Geralmente, as pessoas presumem que têxteis inteligentes se referem a roupas bem usadas que têm vários sensores embutidos para medir sinais fisiológicos e físicos, mas isso claramente não é uma solução para roupas do dia a dia e, em particular, roupa de dormir. "

Ganesan acrescenta, "Nossa percepção foi que, embora as roupas de dormir sejam usadas folgadas, Existem várias partes desse tecido que são pressionadas contra o corpo devido à nossa postura e ao contato com as superfícies externas. Isso inclui a pressão exercida pelo torso contra uma cadeira ou cama, pressão quando o braço repousa ao lado do corpo durante o sono, e uma leve pressão de um cobertor sobre a roupa de dormir. "

"Essas regiões pressionadas do tecido são locais potenciais onde podemos medir os movimentos balísticos causados ​​por batimentos cardíacos e respiração, " ele explica, "e estes podem ser usados ​​para extrair variáveis ​​fisiológicas." A dificuldade é que esses sinais podem ser individualmente não confiáveis, particularmente em roupas largas, mas os sinais de muitos sensores colocados em diferentes partes do corpo podem ser combinados de forma inteligente para obter uma leitura composta mais precisa.

Andrew, Ganesan e colegas explicam que sua equipe teve que apresentar várias novas ideias para tornar sua visão uma realidade. Eles perceberam que não existe um método baseado em tecido existente para detectar mudanças contínuas e dinâmicas na pressão, particularmente dados os pequenos sinais que eles precisavam medir. Então, eles projetaram um novo sensor de pressão baseado em tecido e o combinaram com um sensor triboelétrico - um ativado por uma mudança no contato físico - para desenvolver um conjunto de sensores distribuídos que poderia ser integrado em roupas largas, como pijamas. Eles também desenvolveram análises de dados para fundir sinais de muitos pontos que levaram em consideração a qualidade do sinal vindo de cada local.

Os autores relatam que essa combinação lhes permitiu detectar sinais fisiológicos em muitas posturas diferentes. Eles realizaram vários estudos de usuários em configurações controladas e naturais e mostraram que podem extrair picos de batimento cardíaco com alta precisão, taxa de respiração com menos de um erro de batimento por minuto, e prever perfeitamente a postura do sono.

"Esperamos que esses avanços possam ser particularmente úteis para monitorar pacientes idosos, muitos dos quais sofrem de distúrbios do sono, "diz Andrew." Vestíveis da geração atual, como smartwatches, não são ideais para esta população, uma vez que os idosos muitas vezes se esquecem de usar consistentemente ou são resistentes ao uso de dispositivos adicionais, enquanto a roupa de dormir já faz parte do dia a dia. Mais que isso, seu relógio não pode dizer em que posição você dorme, e se sua postura de sono está afetando sua qualidade de sono; nosso Phyjama pode. "

Este trabalho foi aprimorado pela afiliação de Ganesan e Andrew com o Instituto de Ciências Aplicadas da Vida (IALS) da UMass Amherst, que se concentra em traduzir a pesquisa de ciências da vida em produtos que melhoram a saúde humana. O diretor Peter Reinhart da IALS diz:"É empolgante ver a próxima geração de tecnologia vestível que não exige nenhum esforço e aborda de frente a questão do conforto e da discrição. Os dados gerados por sensores baseados em tecido têm o potencial de melhorar a saúde e o bem-estar, e poderia contribuir para o diagnóstico precoce de distúrbios múltiplos. "