Pakaian Tidur Elektronik Pemantau Ritme Pernapasan

Para peneliti di University of Massachusetts Amherst, Amerika Serikat, telah mengembangkan tekstil pengindraan fisiologis yang dapat ditenun atau dijahit menjadi pakaian tidur yang mereka sebut "phyjama."

Para ilmuan berharap, dimasa depan akan ada pakaian elektronik yang secara aktif mampu memantau detak jantung. Dan megatur ritme pernafasaan selama tidur tanpa mengganggu atau membuat pemakaianya merasa tidak nyaman. Dengan fungsinya untuk memantau detak jantung dan ritme pernafasan, keberadaan pakaian tidur ini diharapkan akan mampu memberi manfaat secara klinis pada proses perawatan kesehatan.

Mahasiswa pascasarjana Ali Kiaghadi dan S. Zohreh Homayounfar, bersama dengan profesor mereka, Trisha L. Andrew serta seorang ahli kimia bahan, dan ilmuwan komputer Deepak Ganesan, akan memperkenalkan pakaian tidur pemantauan kesehatan mereka pada konferensi Ubicomp 2019 September ini di London, Inggris.

Menurut Andrew, Tantangan yang mereka hadapi dalam proses pengembangan ini adalah bagaimana mendapatkan sinyal yang berguna tanpa mengubah estetika atau tekstil itu sendiri.

Secara umum, orang beranggapan bahwa tekstil pintar mengacu pada pakaian yang ketat saat digunakan karena memiliki berbagai sensor yang tertanam di dalamnya untuk mengukur beragam sinyal fisiologis dan fisik. "Akan tetapi , hal ini jelas bukan solusi untuk pakaian sehari-hari. Apalagi untuk pakaian tidur," kata Andrew.

Sementara itu Ganesan melihat meskipun pemakaian pakaian tidur biasanya dikenakan secara longgar, namun ada beberapa bagian dari tekstil tersebut yang tertekan karena postur tubuh saat tidur dan adanya kontak dengan permukaan luar. Hal tersebut juga termasuk tekanan yang diberikan oleh tubuh saat bersender di kursi atau merebah di tempat tidur.

Terutama tekanan saat lengan bersandar pada sisi tubuh saat tidur, dan tekanan ringan dari selimut di atas pakaian tidur. "Daerah tekstil yang tertekan seperti itu merupakan lokasi potensial di mana kita dapat mengukur gerakan balistik yang disebabkan oleh detak jantung dan pernapasan," kata Ganesa menjelaskan.

Sinyal-sinyal tersebut dapat digunakan untuk mengekstraksi variabel fisiologis. Kesulitannya adalah bahwa sinyal-sinyal ini dapat secara individual tidak dapat diandalkan, terutama dalam pakaian yang longgar. Tetapi sinyal dari banyak sensor yang ditempatkan di berbagai bagian tubuh dapat dikombinasikan secara cerdas untuk mendapatkan pembacaan komposit yang lebih akurat.

Andrew, Ganesan dan rekan menjelaskan bahwa tim mereka harus datang dengan beberapa ide baru untuk membuat visi mereka menjadi kenyataan. Mereka menyadari bahwa tidak ada metode berbasis kain yang ada untuk merasakan perubahan tekanan yang terus menerus dan dinamis, terutama mengingat sinyal kecil yang perlu mereka ukur.

Jadi mereka merancang sensor tekanan berbasis kain yang baru dan menggabungkannya dengan sensor triboelektrik. Sensor ini diaktifkan oleh perubahan kontak fisik - untuk mengembangkan rangkaian sensor terdistribusi yang dapat diintegrasikan ke dalam pakaian longgar seperti piyama. Mereka juga mengembangkan analitik data untuk memadukan sinyal dari banyak titik yang memperhitungkan kualitas sinyal yang masuk dari setiap lokasi.

Para penulis melaporkan bahwa kombinasi ini memungkinkan mereka untuk mendeteksi sinyal fisiologis di berbagai posisi tubuh. Mereka melakukan beberapa studi pengguna dalam pengaturan terkontrol dan alami dan menunjukkan bahwa mereka dapat mengekstraksi puncak detak jantung dengan akurasi tinggi, laju pernapasan dengan kesalahan kurang dari satu detak per menit, dan memprediksi postur tidur dengan sempurna.

"Kami berharap bahwa kemajuan ini dapat sangat berguna untuk memantau pasien usia lanjut, dimana banyak dari mereka menderita gangguan tidur," kata Andrew.

Menurut Andrew, teknologi yang bisa dikenakan seperti jam tangan pintar yang ada saat ini tidak cukup ideal untuk populasi ini karena orang lanjut usia sering lupa untuk secara konsisten memakai atau tahan untuk memakai perangkat tambahan dalam jangka waktu lama. Sementara, pakaian tidur sudah menjadi bagian normal dari kehidupan sehari-hari mereka.