Wie last heeft van slaapapneu, kan daar ook andere gezondheidsproblemen door krijgen. Snelle opsporing is dus gewenst, maar de apparaten daarvoor zijn complex en niet goed thuis bruikbaar. Promotieonderzoek in Eindhoven laat zien dat eenvoudige wearables, zoals smartwatches en fitnesstrackers, waarschijnlijk ook geschikt zijn om slaapapneu te herkennen.

 

Wie overdag vaak oververmoeid is en prikkelbaar, terwijl hij toch op tijd naar bed was gegaan, heeft zonder dat hij het weet misschien last van slaapapneu. Bij deze aandoening wordt tijdens het slapen de regelmatige luchttoevoer geblokkeerd, wat de slaap kan verstoren. Het lichaam krijgt op dat moment tijdelijke niet voldoende zuurstof. Snurken kan een eerste aanwijzing zijn voor slaapapneu, vooral als het snurken chronisch is.
 

Hart en vaten

‘Als slaapapneu niet wordt behandeld, kan het leiden to slaperigheid overdag, vermoeidheid en problemen met hart en vaten’, zegt de onlangs gepromoveerde Gabriele Papini in een persbericht van de TU Eindhoven. ‘Een tijdige diagnose is dus essentieel.’
 

Berg techniek

Om de diagnose slaapapneu te kunnen stellen, moet momenteel iemand worden onderzocht met een berg techniek. Hij of zij krijgt sensoren op het lichaam en het hoofd geplakt, die er een volle nacht op moeten blijven zitten. Die sensoren meten hartslag, zuurstofgehalte in het bloed en hersenactiviteit.

Waar dit systeem níet voor geschikt is, is om iemand meerdere nachten in de gaten te houden. Daarvoor is het te oncomfortabel. Ook kunnen al die kabels en sensoren de slaap nadelig beïnvloeden.
 

 

Wearables

Daarom ging Papini met zijn promotieonderzoek op zoek naar een goede manier om toch voor langere tijd (dagenlang) metingen te kunnen doen tijdens iemands slaap. Als snel had hij door dat wearables — dingen zoals smartwatches en fitnesstrackers — hiervoor goede gereedschappen zouden kunnen zijn.

Die apparaatjes meten immers ook zaken als hartslag en de bewegingen die iemand maakt in de nacht, met behulp van sensoren. De software van bijvoorbeeld de FitBit leidt hieruit af hoe de kwaliteit van een nacht slapen was.
 

Groen licht

De promovendus ging met een apparaatje aan de slag dat om de pols wordt gedragen en groen licht op de huid laat vallen (zie foto). Uit het weerkaatste licht zijn verschillende nuttige zaken af te leiden.

Ten eerste de hartslag. Hiermee borduren de Eindhovense ingenieurs voort op eerder eigen onderzoek, waaruit bleek dat uit een veranderende hartslag vrijwel zeker de diagnose slaapapneu kan worden gesteld. Daarnaast bevat het teruggekaatste groene licht informatie over de ademhaling.
 

Opschonen van ruis

Om die informatie er goed uit te halen moest Papini het signaal eerst opschonen van ongewenste ruis, die wordt veroorzaakt door bewegingen in de slaap en door extra druk op het ‘polshorloge’. Dat deed hij door eerst de gemiddelde polsslag te bepalen uit een lange reeks polsslagen. Door van elke gemeten polsslag nu die gemiddelde polsslag af te trekken, kwam per polsslag de hoeveelheid ruis aan het licht. De door te veel ruis beïnvloede metingen verwijderde hij.
 

Aantal ademstops

Vervolgens zette de promovendus deep learning-modellen in om de schone signalen te analyseren. Uit de metingen werd voor de patiënt de zogeheten apneu-hypopneu-index berekend, die het aantal ademstops (apneu) of sterk verminderde (hypopneu) ademhalingen per uur weergeeft.

Het deep learning-algoritme is eerst getraind op 250 proefpersonen waarvan een deel goed slaapt en een deel een slaapstoornis heeft. Vervolgens testte Papini het getrainde algoritme op 250 patiënten. Daaruit bleek dat ‘polshorloge’ plus AI vrij behoorlijke waarden van de genoemde apneu-hypopneu-index kunnen leveren.
 


 

Thuis gebruiken

Met andere woorden: het comfortabele horloge is veelbelovend voor gebruik in de praktijk, bij onderzoek naar slaapapneu. ‘Hopelijk zorgt dit onderzoek voor nieuwe technieken die niet alleen tot een betere diagnose leiden, maar ook iets kunnen betekenen voor de efficiëntie van behandelingen voor slaapstoornissen. Belangrijk is vooral dat het apparaat thuis en gedurende langere periodes kan worden gebruikt’, zegt Sebastiaan Overeem, somnoloog bij Centrum voor Slaapgeneeskunde Kempenhaeghe en hoofdbegeleider van Papini, in het persbericht.

De thesis van Gabriele Papini, die 18 februari promoveerde, staat hier.

 

Foto’s Kempenhaeghe / Shutterstock