Toimiva lakana, joka tallentaa paineen vaihtelut ja hengitysponnistuksen ajan mittaan

Imeväisten äkkikuoleman oireyhtymä on yksi johtavista imeväisten kuolinsyistä (Sairaala sairaille lapsille, 2016; Children's Hospital of Philadelphia, 2016). Ensimmäiset vuodet ovat ratkaisevia, koska monet tekijät vaikuttavat imeväisten terveeseen kehitykseen ja suuri osa kriittisestä kasvujaksosta tapahtuu unen aikana. Vastasyntyneet viettävät suurimman osan päivästä nukkuen, jopa 16 tuntia (Parmelee, Shulz ja Disbrow, 1961). Vauvat hengittävät yleensä epäsäännöllisesti, ja hengityksen välillä on merkittävää vaihtelua ja säännöllistä hengitystä, jotka kuvaavat säännöllisiä ja apneisia tiloja (Alvaro & Rigatto, 2012). Kuitenkin, kun epänormaali rytmi tai apneinen jakso ilmaantuu, tilanne muuttuu kriittiseksi, ja mahdollisuudet pelastaa vastasyntyneen henki on rajallinen (esim. vauvan äkkikuoleman oireyhtymä tai bradykardia). Apneinen tila syntyy, kun hengitys ei ole 20 sekuntia (Alvaro & Rigatto, 2012). Apnean karakterisointi voidaan jakaa eri tiloihin, kuten obstruktiivinen apnea, keskusapnea ja sekaapnea. Uusi aikuisten kirjallisuus viittaa uniapnean ja kardiovaskulaaristen terveysongelmien lisääntyneiden riskien väliseen korrelaatioon (Wimms, Woehrle, Ketheeswaran, Ramanan ja Armitstead, 2016; Wu, Yuan, Wang, Sun, Liu ja Wei, 2016; Hao, Xiandao, Li, Jingwu, Jinghua ja Yongxiang, 2016). Koska perimmäisenä tavoitteena on havaita varhainen hengitystiheyden ja -tapojen muutokset, parannetut seuranta- ja havaitsemismenetelmät sekä hälytyksen antaminen mahdollistavat varhaisen puuttumisen ja mahdollisen kuoleman tai kriittisen sairauden ehkäisemisen.

Tutkimuksessa arvioidaan anturin tehokkuutta terveillä ihmisillä. Osallistujat viettävät yhden yön nukkuen toimivalla lakanalla Yorkin yliopiston Nursing Simulation Centerissä. Painesignaalit tallennetaan yön aikana, ja ne arvioidaan myöhemmin hengitystiheyden ja -kuvioiden suhteen. Tuntiittain unen aikana tutkija arvioi ja dokumentoi osallistujien hengitystaajuudet ja -mallit sekä pulssioksimetrin lukemat (joka sisältää happisaturaatiolukeman ja sykkeen). Audiovisuaalinen äänitys osallistujista unen aikana tallennetaan signaalin poikkeamien tulkinnan tueksi. Toiminnalliselta lakanalta kerättyjä tietoja verrataan tutkijoiden ja sairaanhoitajien suorittamaan hengitystiheyden ja -tapojen manuaaliseen kliinisen luokan tuntiseurantaan.

Osallistujat täyttävät esiseulontalomakkeen ennen yöpymistä. Kun osallistujat ovat valmiita nukkumaan, heidät ohjataan asettumaan lakanalle ja useisiin eri nukkuma-asentoihin (selkä, edessä, oikea puoli, vasen kylki) perustason luomiseksi. Unen aikana toiminnallisen lakanan anturit tallentavat osallistujien liike- ja hengitysilmaisimet. Tuntiittain tutkija saa fysiologiset löydökset hengitystiheydestä ja rytmistä (saatu havainnolla) sekä sykkeestä ja happisaturaatiotasosta (saadaan pulssioksimetrillä)

Tätä tutkimusta seuraa prekliininen tutkimus, joka suoritetaan vauvojen ja aikuisten korkean teknologian mallinukkeilla. Prekliinisessä tutkimuksessa arvioidaan toiminnallisten lakanantureiden tehokkuutta havaita painevaihtelut, hengitysnopeudet ja kuviot sekä normaaleissa että epänormaaleissa rajoissa. Tutkijat arvioivat anturidataa etsiessään signaalipoikkeamia. Tämä vaihe on perustavanlaatuinen ja tarjoaa todisteita kliinisen tutkimuksen tueksi, jossa arvioidaan laitteen tehokkuutta ihmisiin osallistuville.