Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Smarte Schlafanalyse: Mithilfe von Smartwatches analysieren Forscher Bewegungsmuster im Schlaf

01.08.2013
Schlafstörungen sind weit verbreitet. Mithilfe von Smartwatches analysieren Forscher Bewegungsmuster im Schlaf und unterstützen Ärzte bei der Diagnose und Therapie. Davon sollen künftig Burnout-, aber auch Diabetes-Patienten profitieren.

Wieder eine durchwachte Nacht: Unzählige Menschen finden keinen Schlaf. Stundenlang wälzen sie sich in ihren Betten hin und her. Wenn sie endlich doch einschlafen, schrecken sie wenig später wieder hoch. Werden die Störungen chronisch, nehmen Betroffene oftmals an medizinischen Schlafstudien teil, um den Ursachen für ihre Schlafprobleme auf die Spur zu kommen. Bislang werden für diese Studien speziell entwickelte und sehr teure intelligente Spezialuhren eingesetzt. Ärzte lesen die aufgezeichneten Daten nur wöchentlich im Forschungslabor aus, was eine Analyse verlangsamt.


Dank einer eigens entwickelten Software lässt sich diese Smartwatch für die Schlafanalyse nutzen. Eine Hilfe für alle, die unter Schlafstörungen leiden.
© Fraunhofer IGD

Forscher vom Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD haben jetzt eine Software für handelsübliche Smartwatches entwickelt, die den Einsatz solcher Uhren in der Schlafforschung ermöglicht. »Eine Smartwatch kann vieles was wir vom Smartphone her kennen. Sie informiert über die aktuelle Uhrzeit, die neuesten SMS, E-Mails oder Aktivitäten in sozialen Netzwerken, aber sie leistet noch viel mehr. Für die Schlafforschung bieten diese mit Beschleunigungssensoren ausgestatteten Kleinstcomputer viele Möglichkeiten«, sagt Gerald Bieber, Wissenschaftler am Fraunhofer IGD.

Der von Bieber und seinem Team entwickelte Algorithmus zur Schlaferkennung hilft, Anomalien im Schlaf zeitnah zu erkennen. Dazu werden Informationen wie Bettzeiten, Länge und Qualität des Schlafs aus den Sensordaten der Uhr abgeleitet und analysiert. »Unser Algorithmus erkennt Bewegungen und vergleicht diese mit bereits bekannten Schlaf- und Wachmustern. Dabei werden sowohl durch Atmen oder den Pulsschlag ausgelöste Mikrobewegungen als auch Makrobewegungen wie Zucken der Beine registriert.« Die aufgezeichneten Daten können Patienten von zu Hause aus über das Funkmodul der Smartwatch direkt an das Labor senden.

Burnout durch chronischen Schlafmangel

»Für den behandelnden Arzt ist ein solches digitales Schlaftagebuch ein wichtiges Mittel zur Diagnose von Schlafstörungen und für die Wahl der richtigen Therapie«, erklärt Bieber. »Die Schlafqualität gibt wichtige Hinweise auf Burnout.« Nicht Stress, sondern chronischer Schlafmangel ist Studien zufolge der eigentliche Burnout-Verursacher. Gründe für Einschlafbeschwerden, Schlafunterbrechungen oder nicht erholsamen Schlaf gibt es viele: Nebenwirkungen von Medikamenten, tagsüber zu wenig Bewegung oder schlicht und einfach die falsche Matratze.

Künftig wollen Bieber und seine Kollegen auch Bewusstlosigkeit im Schlaf erkennen. Davon sind Diabetiker oder Epileptiker betroffen. Diabetes-Typ-1-Patienten geraten nachts nicht selten in den Zustand der Unterzuckerung, der in ein lebensbedrohliches Zuckerkoma münden kann. Die Smartwatch mit der installierten Software würde in dieser Situation einen Alarm auslösen und Familienangehörige oder den behandelnden Arzt informieren. Derzeit sind die Forscher im Gespräch mit Krankenhäusern, um schon bald Testdaten von Komapatienten und somit reale Vergleichsdaten als Muster zu erhalten.

Aktuell wird die Smartwatch mit der Fraunhofer-Software in einer Pilotstudie eingesetzt. Gemeinsam mit dem Kurzentrum Vital & Physio und dem Matratzenwerk Malie untersuchen die Wissenschaftler das Schlafverhalten von Probanden auf rückenfreundlichen Matratzen. Im Fokus steht die Frage, ob die »richtige« Matratze bei Schlafstörungen helfen und für entspannte Nächte sorgen kann. Die erworbenen Kenntnisse zum Aktivitäts- und Schlafverhalten des Menschen können etwa bei der Stress- oder Burnout-Bekämpfung hilfreich sein. Das Fraunhofer IGD übernimmt innerhalb der Studie die Technologieentwicklung und -anpassung.

Im Schlaf Strom sparen

Aber nicht nur Menschen mit Schlafstörungen profitieren von der Smartwatch-App – Mietern und Hausbesitzern bietet sie sogar die Möglichkeit, Strom zu sparen. »Elf Prozent des Energieverbrauchs wird durch Stand-by-Geräte ausgelöst. Da unser sensibler Algorithmus erkennt, ob der Uhrenträger etwa beim Fernsehen auf der Couch einschläft, könnte die Smartwatch per Funk das TV-Gerät automatisch ausschalten. Moderne Fernseher sind bereits heute entsprechend ausgestattet, mit speziellen Netzwerksteckdosen lassen sich aber auch ältere Modelle nachrüsten«, sagt der Ingenieur. Auch Geräte wie Alarmanlagen, WLAN-Router oder Lampen lassen sich in Zukunft so ausschalten.

Gerald Bieber | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2013/august/smarte-schlafanalyse.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Forscher entschlüsseln einen Mechanismus bei schweren Hautinfektionen
24.01.2017 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn
19.01.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikro-U-Boote für den Magen

24.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Echoortung - Lernen, den Raum zu hören

24.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

RWI/ISL-Containerumschlag-Index beendet das Jahr 2016 mit Rekordwert

24.01.2017 | Wirtschaft Finanzen