Forskare från EPFL, UNIL och den lokala startupen be.care har utvecklat ett system som använder hjärtfrekvensvariabilitet för att upptäcka trötthet och identifiera vilken typ det är. Systemet använder sedan resultaten för att föreslå livsstilsförändringar som kan göra skillnad. Ett första test har genomförts på universitetsstudenter under verkliga förhållanden.

Stress och trötthet har stora hälsokonsekvenser och genererar stora kostnader för samhället. Dock, trötthetsnivåer bland individer mäts sällan. Det är därför forskare från EPFL:s Embedded Systems Laboratory (ESL), Lausanne University Institute of Sport Sciences (ISSUL), Lausanne University Sports Centre och be.care har utvecklat ett system för att enkelt mäta dessa nivåer och bestämma vilken typ av trötthet patienter lider av för att ge riktade rekommendationer.

Vi talar ofta om trötthet i singular, men det finns faktiskt olika sorter. Vilken du lider av kan identifieras genom att övervaka hjärtfrekvensvariationer – dvs. antalet millisekunder mellan två hjärtslag. "Om ditt sympatiska nervsystem påverkas, då lider du av vad vi skulle kunna kalla upprörd trötthet, som när du är så trött att du inte kan sova, säger Grégoire Millet, en ISSUL-professor och medgrundare av be.care. "Men om ditt parasympatiska nervsystem påverkas, då lider du av vad vi skulle kunna kalla slö trötthet, där du inte vill göra någonting."

Behandlingarna för dessa två typer av trötthet är väldigt olika, oavsett om det gäller hur mycket motion du bör få eller vilken typ av mat du ska äta, speciellt aminosyror. Faktiskt, att få dessa saker fel kan göra ditt tillstånd värre.

En fältstudie om universitetsstudenter

Forskarnas applikation ansluts till en Android-smartklocka och pulsmätare med bröstband och mäter användarens pulsvariation. De testade det på universitetsstudenter genom att ta två uppsättningar mätningar dagligen:en under deras vanliga fysiska aktivitet; och den andra under ett ortostatiskt test (vilket är en speciell typ av test som används för att mäta hjärtfrekvensvariation). "Eleverna var tvungna att ligga ner i fem minuter och sedan plötsligt resa sig upp och stå kvar i fem minuter. Det berättade för oss om deras centrala nervsystem hade påverkats av trötthet, " säger Elisabetta de Giovanni, en Ph.D. student vid ESL undersöker designen av nästa generations multiparametriska smarta bärbara enheter under ledning av David Atienza, professor vid EPFL School of Engineering. Studien genomfördes på ett 70-tal studenter under tre månader.

Data som samlades in under studien bearbetades så att de kunde analyseras med hjälp av de algoritmer som utvecklats av be.care. Detta Lausanne-baserade företag har kommit fram till en unik metod för att mäta, klassificering och behandling av trötthet. Rekommendationerna som ges till patienter beror på resultaten av algoritmernas analys, och inkludera förslag på både kost och träning. Förutom professor Millet, andra be.care-experter som arbetade med studien är Dr. Nicolas Bourdillon; Dr Pascal Zellner, en specialist inom ansluten sjukvård; och Dr Laurent Schmitt, en specialist i idrottsfysiologi.

Ännu bättre resultat tack vare ett frågeformulär

För att göra deras system ännu mer effektivt, forskarna bad eleverna att fylla i ett frågeformulär som visar deras sömnmönster, någon smärta de upplever, hur tung deras arbetsbörda är, hur mycket stress de är under och hur mycket motion de får. Sedan matchade forskarna elevernas svar med deras pulsvariationsdata, och använde dessa parningar för att träna algoritmerna att känna igen vilka hjärtfrekvensmätningar som motsvarar vilka symtom – och därför vilken typ av trötthet. Målet är att göra det möjligt för algoritmerna att korrekt upptäcka och identifiera vilken typ av trötthet en patient upplever.

Forskarna håller fortfarande på att utveckla sin applikation och kommer att använda den i en andra fas av studien, för att avgöra om det finns ett positivt eller negativt samband mellan fysisk aktivitet och trötthet.