Forschungsprojekt

Messung der Schlafqualität bei Personen mit multipler Sklerose

Die präzise Erfassung der Schlafqualität spielt eine zentrale Rolle in modernen Pflege- und Rehabilitationskonzepten. Eine kontinuierliche Überwachung der Vitalparameter ermöglicht es, potenzielle Risiken frühzeitig zu erkennen und individuell auf die Bedürfnisse der Patienten einzugehen. Dafür wird ein speziell entwickeltes nicht-invasive Radarsystem eingesetzt. Es misst in Echtzeit wichtige Vitalparameter wie Atem- und Herzfrequenz, die unmittelbar an das Pflege- und Reha-Team übermittelt werden. Dabei bleibt die Anonymität der Betroffenen stets gewahrt.

Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems. Müdigkeit stellt ein weit verbreitetes Symptom dar, das von 90 % der Personen mit MS (pwMS) berichtet wird, und ist damit eines der häufigsten und schwerwiegendsten Symptome. Mehrere pathophysiologische Mechanismen und komorbide Zustände, wie Schlafstörungen, Depressionen, kognitive Defizite, Nebenwirkungen von Medikamenten und chronisch verminderte Aktivität tragen zur Entwicklung und Persistenz von MS-bedingter Müdigkeit bei. 50 % der pwMS weisen Schlafstörungen auf, die mit Tagesschläfrigkeit, Müdigkeit und kognitiven Beeinträchtigungen einhergehen und sich alle auf die gesundheitsbezogene Lebensqualität und Reha-Ergebnisse auswirken. Allerdings untersuchten nur wenige Studien die Schlafqualität mittels EEG unter natürlichen Bedingungen (d. h. zu Hause und/oder in einer vertrauten Umgebung). 
Um die Sicherheit von pwMS zu gewährleisten, bei denen in der stationären Reha das Risiko besteht, nachts zu stürzen, müssen wiederholte Kontrollen durch das Pflegepersonal durchgeführt werden. Diese Massnahmen sind wichtig, um Stürze frühzeitig zu erkennen. Jedoch können hierdurch auch Schlafepisoden gestört werden, was die Müdigkeit während des Tages erhöht. Regelmässige Kontrollen und Lagerung zur Lageveränderung sind bei stark betroffenen pwMS erforderlich, wenn das Risiko eines Dekubitus hoch ist. Dies führt zusätzlich zu Schlafstörungen.

Lösungsansatz

Mit dem von den Instituten ESA und ICE der OST entwickelten Radarsystem ergeben sich mehrere Verbesserungen für die Patienten und das Personal. Interventionen während der stationären Rehabilitation können mit den zusätzlichen Informationen aus diesem System individuell gestaltet werden. Darüber hinaus erhöht sich die Sicherheit, insbesondere in der Nacht. Die durch das Radarsystem gewonnenen Daten lassen keine Rückschlüsse auf bestimmte Personen zu und wahren somit die Anonymität der Patienten.

Die wichtigsten erzielten Verbesserungen durch dieses System sind:

1. Zur Messung und Auswertung der Schlafqualität, der physiologischen Funktionen und des Erholungsfortschritts während 4 Wochen Reha werden Atemfrequenz, Herzfrequenz (HR), Herzfrequenzvariabilität (HRV), Atemtyp, Apnoe-Ereignisse, Schlafposition, Positionswechsel, Bewegungen der Gliedmassen ausgewertet. Eine Anpassung der Therapie und der Medikamenteneinnahme ist mit den zusätzlichen Informationen aus dem System möglich. Ferner kann eine Überprüfung auf schwerwiegende Erkrankungen durchgeführt werden (z. B. Schlafapnoe).

2. Überwachung der Bewegung und Sicherheit von sturzgefährdeten Patienten (Anwesenheitsanzeige, Zustandsüberwachung) ohne regelmässige Kontrolle/Störungen durch das Pflegepersonal während der Nachtvisite. Stattdessen kann eine automatische Alarmierung des Pflegepersonals durch das System erfolgen.

3. Dekubitusprophylaxe bei schwer betroffenen pmMS durch Überwachung von Mikrobewegungen, Bewegungsabläufen und Veränderungen der Position kann das Dekubitusrisiko in Echtzeit erkannt werden.

Medienmitteilungen

https://www.leaderdigital.ch/news/ost-forschungsteam-gewinnt-preis-fuer-ki-gesundheitsueberwachung-im-schlaf-12288.html

https://www.ost.ch/de/news/article/mitentwickler-des-www-an-der-aiost-tagung

Tiefenbild als Referenz: Person legt sich in das Bett (links); Person schläft in seitlicher Lage im Bett (rechts).
Auswertung einer Messung über eine Stunde: Präsenzindikator, Bewegungsindikator, Phasenänderung, Atemfrequenz, Beschleunigungssignal.
Radar Dashboard: Entwicklung der Phase des Messignals bei normaler Atmung.
Radar Dashboard: Entwicklung der Phase des Messignals bei Schlafapnoe.
Tiefenbild als Referenz bei schräger Ausrichtung (links) und im Radarbild sichtbare Reflexionen (rechts).
Phasensignal bei normaler Atmung (links) und abgeleitetes Beschleunigungssignal zur Messung der Herzrate und der Variabilität der Herzrate (rechts).
Histogramm über eine komplette Nacht mit Atemfrequenz (links) und Herzfrequenz (rechts).

Laufzeit: 01.10.2023 - 30.09.2024

Kooperation: