Oμάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Αναπληρωτή Καθηγητή του Πανεπιστημίου Columbia, Xia Zhou, ανέπτυξε το PillowSense, ένα σύστημα παρακολούθησης ύπνου που βασίζεται σε ύφασμα. Το νέο σύστημα χρησιμοποιεί μαλακούς αισθητήρες για τη μέτρηση του καρδιακού ρυθμού, του ρυθμού αναπνοής, της κίνησης και της στάσης του σώματος κατά τον ύπνο μέσω φυσικής επαφής με τον λαιμό του ατόμου που κοιμάται.

Ο Zhou, από το τμήμα πληροφορικής του Columbia Engineering, συνεργάστηκε με ειδικούς στην πληροφορική, τη μηχανική και την υγεία του ύπνου για να αναπτύξει το PillowSense. Το σύστημα περιγράφεται λεπτομερώς στο "My Pillow Knows My Sleep: Sleep Monitoring with Computational Fabrics in the Pillowcase", που παρουσιάστηκε στο Συνέδριο Pervasive and Ubiquitous Computing Conference και έλαβε το Βραβείο Διακεκριμένης Εργασίας στο UbiComp τον Οκτώβριο του 2026.

Σε διάστημα 151 νυχτών δοκιμών στο σπίτι, το PillowSense διέκρινε επτά στάσεις ύπνου με βαθμολογία F1 88%, ένα μέτρο της απόδοσης ταξινόμησης. Τα ευρήματα υποδεικνύουν έναν τρόπο συλλογής λεπτομερών πληροφοριών ύπνου χωρίς να απαιτείται από τους ανθρώπους να φορούν μια συσκευή όλη τη νύχτα.

Γιατί έχει σημασία η στάση ύπνου

Οι μετρήσεις του καρδιακού ρυθμού και της αναπνοής παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τον ύπνο, αλλά η στάση του σώματος προσθέτει ένα άλλο κομμάτι της εικόνας. Η θέση ύπνου μπορεί να επηρεάσει την αναπνοή και την άνεση, ενώ οι αλλαγές στη θέση αποκαλύπτουν συμπεριφορά που τα ζωτικά σημεία από μόνα τους δεν αποτυπώνουν.

«Παρέχει το φυσικό πλαίσιο που καθιστά τις φυσιολογικές μετρήσεις όπως ο καρδιακός ρυθμός ή η αναπνοή πιο ουσιαστικές», εξήγησε ο Ζου.

Το έργο προέκυψε από την εργασία της ομάδας σχετικά με την ανίχνευση της σωματικής δραστηριότητας και της κίνησης χρησιμοποιώντας καθημερινά υφάσματα. Οι ερευνητές ήθελαν να διερευνήσουν εάν οι αισθητήρες υφασμάτων θα μπορούσαν επίσης να μετρήσουν φυσιολογικά σήματα. Ο ύπνος προσέφερε μια συναρπαστική εφαρμογή: η παρακολούθηση πρέπει να καταγράφει χρήσιμες πληροφορίες χωρίς να διαταράσσει το άτομο που παρατηρείται.

Ανάγνωση σημάτων μέσω υφάσματος

Κάθε καρδιακός παλμός και μυϊκή συστολή παράγει ηλεκτρικά σήματα που μπορούν να ανιχνευθούν στην επιφάνεια του δέρματος. Το PillowSense καταγράφει αυτά τα σήματα χρησιμοποιώντας αγώγιμο ύφασμα ραμμένο σε μια μαξιλαροθήκη. Το ύφασμα λειτουργεί ως ηλεκτρόδιο, ενώ ευαίσθητα ηλεκτρονικά μετρούν μικρές διαφορές τάσης μεταξύ των αισθητήρων που αγγίζουν τον λαιμό του κοιμώμενου.

Το σύστημα διαχωρίζει τα σήματα από τους μuς της καρδιάς και του λαιμού, χρησιμοποιώντας τα για να εκτιμήσει τον καρδιακό ρυθμό και τον ρυθμό αναπνοής και να εντοπίσει μοτίβα που σχετίζονται με διαφορετικές θέσεις ύπνου.

Μια απροσδόκητη ανακάλυψη διεύρυνε αυτά που μπορούσαν να ανιχνεύσουν οι ερευνητές: η δραστηριότητα των μυών του λαιμού θα μπορούσε επίσης να αντικατοπτρίζει το αν τα πόδια του κοιμώμενου ήταν λυγισμένα.

«Αυτό άνοιξε την πιθανότητα αναγνώρισης πιο λεπτομερών στάσεων ύπνου χρησιμοποιώντας αισθητήρες που περιορίζονται σε μια μαξιλαροθήκη», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Qijia Shao.

Δοκιμές κατά τη διάρκεια του φυσικού ύπνου

Η λειτουργία του συστήματος καθ' όλη τη διάρκεια μιας συνηθισμένης νύχτας παρουσίαζε προκλήσεις. Όταν οι άνθρωποι αλλάζουν θέση, η επαφή μεταξύ του λαιμού τους και του μαξιλαριού αλλάζει. Οι διαφορές στην κατάσταση του δέρματος και των μαλλιών μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ποιότητα του σήματος.

Η ομάδα ανέπτυξε μεθόδους επεξεργασίας σήματος και μηχανικής μάθησης για να χειριστεί αυτές τις διακυμάνσεις. Οι δοκιμές σε σπίτια ανθρώπων επέτρεψαν στους ερευνητές να παρατηρήσουν κινήσεις κατά τη διάρκεια ολόκληρων νυχτών ύπνου, πέρα ​​από ό,τι μπορούσαν να καταγράψουν οι μικρότερες εργαστηριακές συνεδρίες.

Μεταξύ των υγιών συμμετεχόντων που μελετήθηκαν, η κίνηση ήταν σχετικά σπάνια. Αυτό το εύρημα είχε επίσης πρακτικές επιπτώσεις: επειδή η κίνηση ενεργοποιεί την πιο υπολογιστικά απαιτητική διαδικασία ταξινόμησης της στάσης του σώματος, λιγότερες κινήσεις σήμαιναν λιγότερη περιττή επεξεργασία.

Τα αποτελέσματα συνοδεύονταν από μια σημαντική επιφύλαξη. Η κακή επαφή των αισθητήρων δημιουργούσε μερικές φορές κενά στα δεδομένα και αυτά τα κενά εξαιρέθηκαν από τα αναφερόμενα αποτελέσματα ταξινόμησης στάσης του σώματος.

Η άνεση και η συντήρηση διαμόρφωσαν την προσέγγιση των ερευνητών στον σχεδιασμό. Το στρώμα ανίχνευσης αποσπάται για πλύσιμο στο χέρι, ενώ το υπόλοιπο της μαξιλαροθήκης πλένεται στο πλυντήριο.

Οι ερευνητές οραματίζονται ένα σύστημα όπου οι άνθρωποι θα μπορούν να γλιστρούν πάνω από το μαξιλάρι τους και να το συνδέουν με μια εφαρμογή smartphone. Το πρωί, οι χρήστες θα μπορούν να ελέγχουν πώς άλλαξε η στάση του σώματος, η κίνηση, ο καρδιακός ρυθμός και η αναπνοή τους κατά τη διάρκεια της νύχτας. Η τοπική επεξεργασία στο τηλέφωνο θα μπορούσε να βοηθήσει στην προστασία του απορρήτου, παράλληλα με την ασφαλή αποθήκευση και τους ελέγχους για τη διατήρηση, τη διαγραφή ή την κοινή χρήση δεδομένων.

Η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να ωφελήσει άτομα που δυσκολεύονται να ανεχθούν τους φορετούς αισθητήρες. Θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει τους ερευνητές ύπνου να συλλέγουν παρατηρήσεις κατά τη διάρκεια πολλών νυχτών στο σπίτι.

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Detangle: Μια χτένα γεμάτη... ελπίδες για τη φαλάκρα
Διοικητής ΠΓΝΙ για βηματοδότες: "Δεν τέθηκε θέμα επείγοντος"
37ο Πανελλήνιο Αιματολογικό Συνέδριο στη Θεσσαλονίκη