Radar überwacht Schlaf
Schlaftracker gibt es mittlerweile viele, doch müssen Nutzer dazu normalerweise Sensoren tragen, die beim Schlummern stören können. Ein US-Forschungsprojekt versucht es nun mit einer neuen Methode.
- Rachel Metz
Schlaftracker gibt es mittlerweile viele, doch müssen Nutzer dazu normalerweise Sensoren tragen, die beim Schlummern stören können. Ein US-Forschungsprojekt versucht es nun mit einer neuen Methode.
Bei Radar dürften die meisten Menschen an Geräte denken, mit denen Raketen und Flugzeuge verfolgt oder Personen erfasst werden, die zu schnell mit dem Auto unterwegs sind. Doch die Technik eignet sich auch als berührungsloses Verfahren zur Schlafüberwachung.
Forscher an der Cornell University, der University of Washington und der Michigan State University haben jetzt in einer Studie gezeigt, dass dies mit handelsüblicher Technik möglich ist. Sie haben mit Radar Körperbewegungen ebenso erfasst wie Herz- und Atemfrequenz. Die Daten wurden dann via Bluetooth an eine Smartphone-App geschickt, die die Informationen verarbeitet, um die Qualität der Nachtruhe zu bestimmen.
Das Verfahren hört auf den Namen DoppleSleep und wurde auch in Konkurrenz zur Elektroenzephalografie (EEG) und bislang verwendeten Schlafsensoren getestet. Dabei ließ sich mit einer 90-prozentigen Wahrscheinlichkeit feststellen, ob eine Person wach ist oder schläft. Auch die tieferen REM-Phasen sowie die Nicht-REM-Phasen des Schlafes ließen sich auseinanderhalten – mit einer Genauigkeit von immerhin 80 Prozent.
Neben der Möglichkeit, die Schlafqualität zu messen, erlaubt ein Schlaftracking auch die Diagnose von Erkrankungen. Wie beim Überwachen anderer physiologischer Signale erfordert dies allerdings normalerweise Sensoren, die an den richtigen Stellen des Körpers positioniert werden müssen. Wer eine Nacht im Schlaflabor verbringt, bekommt eine ganze Reihe von Sensoren und Elektroden umgelegt, um beispielsweise die elektrische Aktivität des Gehirns zu erfassen.
Mittlerweile gibt es auch diverse Consumer-Geräte, die weniger störend sind – doch wirklich bequem sind sie nicht. So muss man entweder ein Armband tragen oder ein Sensorpad unter der Matratze platzieren, das eine Basisstation auf dem Nachttisch braucht.
Tanzeem Choudhury, Juniorprofessorin für Informationswissenschaften an der Cornell University und Co-Autorin der Studie, will die Technik vereinfachen. Man habe nach einer guten Möglichkeit gesucht, den Schlaf zu überwachen, ohne dass am Körper oder am Bett eine Sensorik angebracht werden müsste. "Nachdem, was wir bislang gesehen haben, geht das definitiv."
DoppleSleep arbeitet nach dem gleichen Verfahren wie die Radargeschwindigkeitsmessgeräte der Polizei: Eine Sende- und Empfangseinheit überwacht Phasenveränderungen von elektromagnetischen Wellen, die von der schlafenden Person reflektiert werden. Die gewonnenen Daten werden hier aber zur Erfassung von Bewegungen gesammelt. Das Ergebnis wird an eine Smartphone-App geschickt, die einen Algorithmus verwendet, um Herz- und Atemfrequenz abzuschätzen, Veränderungen der Körperposition zu erfassen und zu bestimmen, welche der zwei Hauptschlafphasen die Person gerade durchläuft.
Das System kann auch erkennen, wie lange man benötigt, bis man einschläft und wie viele Stunden der Schlaf insgesamt dauert. Auch das Aufwachen in der Nacht wird protokolliert.
DoppleSleep konnte bislang allerdings nur mit acht Studienteilnehmern getestet werden. Das Gerät wurde rund 60 bis 90 Zentimeter vom Körper weg platziert. Um einen Vergleich zu anderen Verfahren zu ermöglichen, trugen die Probanden parallel ein Hemd mit biometrischen Sensoren, ein Schlaftracker-Kopfband und einen kostengünstigen Schlaftracker am Arm.
Choudhury kann sich vorstellen, dass aus DoppleSleep eines Tages ein kommerzielles Produkt wird, doch zuvor muss das Verfahren im Labor noch weiter verifiziert werden. Als Nächstes soll das System in einer Schlafklinik ausprobiert werden.
Probleme hat die Technik noch in Räumen mit mehreren Personen. Bis jetzt wurde das System immer nur mit einem Schläfer getestet. Es sei aber auch denkbar, mehrere Personen zu tracken, solange es nicht zu Interferenzen kommt, sagt Choudhury. Die passende Platzierung des Radars dafür muss aber zunächst noch bestimmt werden. (bsc)
