Medindo a sonolência com a JDS™

Terça-feira, 05 de agosto de 2014, pela Optalert

É de conhecimento geral o fato de que motoristas/operadores tendem a avaliar erroneamente seus próprios níveis de sonolência e não são capazes de prever de maneira confiável quando eles estão incapacitados ao ponto de adormecer no volante. Motoristas sonolentos que, apesar de sua condição, continuam dirigindo, podem tomar decisões que colocam eles e outras pessoas em risco. A capacidade de identificar objetivamente os sinais iniciais de sonolência remove a incerteza e o viés subjetivo que podem influenciar a avaliação de um operador profissional, mesmo que seja esperado que ele se mantenha vigilante em seu trabalho. Uma escala única de vigilância validada cientificamente surgiu de mais de 20 anos de pesquisas sobre a fisiologia da sonolência. Com base em uma combinação específica de parâmetros oculares, foi desenvolvida uma forma de medida única e sensível das alterações dinâmicas nos níveis de sonolência: a Escala de Sonolência Johns (JDS™)

Introdução
Foi bem estabelecido que a dinâmica das piscadelas, particularmente a velocidade de fechamento e reabertura das pálpebras, fornece um marcador fisiológico direto confiável de vigilância e sonolência.[1] Muitos pesquisadores demonstraram que é a combinação de parâmetros oculares que fornece a caracterização de vigilância mais confiável. A chave para a quantificação da sonolência é determinar a combinação correta. Quais são as variáveis que caracterizam confiavelmente a sonolência em diferentes pessoas? A forma de medida da taxa de piscadelas utilizada comumente tem demonstrado altas variações entre diferentes pessoas; algumas pessoas piscam com mais frequência quando estão com sono, outras piscam com menos frequência. Confiar em um método como o PERCLOS (percentual de fechamentos da pálpebra ao longo do tempo), por exemplo, pode limitar a detecção aos estágios tardios de sonolência.

A Escala de Sonolência Johns (JDS™)
Nos últimos anos, foi introduzido um novo método para medir o estado de vigilância/sonolência objetivamente e continuamente, baseado nas medições da função neuromuscular dos músculos nas pálpebras durante seus movimentos controlados pelo reflexo em cada piscadela. A tecnologia incorporada em pequenos sensores permite que diferentes características desses movimentos sejam medidas enquanto a pessoa dirige e permitiu que fosse desenvolvida uma escala de sonolência única de dez pontos, a Escala de Sonolência Johns (JDS™).
A Escala de Sonolência Johns (JDS™) foi desenvolvida pelo dr. Murray Johns, uma autoridade conhecida mundialmente em medicina do sono e pesquisas sobre o sono. Ele

Figura 1: Imagens retratando os níveis de risco associados às pontuações na JDS. Risco baixo: 0-4.4, Risco médio: 4,5-4.9, Risco alto: 5.0-10

Validação independente da JDS™
A JDS™ passou por uma extensa validação e é o resultado de mais de 20 anos de pesquisas sobre a fisiologia da sonolência. Publicações científicas independentes examinando a JDS™ são o resultado de experimentos rigorosos e altamente controlados que passaram pelo processo de examinação por especialistas no campo de medição de fadiga e medicina do sono. A JDS™ foi validada independentemente pela Faculdade de Medicina de Harvard como a forma de medida de sonolência padrão-ouro. Além disso, a detecção de sonolência precoce da Optalert também foi recomendada pelo Departamento de Defesa Australiano para aplicações militares e demonstrou que aumenta o desempenho do operador em veículos ao longo do tempo.

A JSD™ foi validada e calibrada em relação a medidas de desempenho objetivas independentes, o que é extremamente importante para o uso em locais de trabalho. A validade da JDS™ foi confirmada por medidas de avaliação de investigação separadas, incluindo: tempo de reação, aumento da taxa de álcool no sangue (TAS), consumo de benzodiazepina, desempenho no simulador de direção, direção em rodovias, testes no campo, erros de vigilância psicomotora, efeitos da cafeína, percepção de perigo, ciclo circadiano e atividade cerebral elétrica. Os resultados da pesquisa da Optalert e a validação do produto foram amplamente publicados[2] pela equipe de pesquisa e desenvolvimento da Optalert e por instituições de pesquisa liderantes ao redor do mundo, incluindo: Faculdade de Medicina de Harvard (EUA), Universidade Monash (Austrália), Força de Defesa australiana e Hospital Austin (Austrália).

Pesquisas independentes demonstraram que as pontuações de níveis de risco médios na JDS™ indicam prejuízo no desempenho equivalente a uma taxa de álcool no sangue de 0,05, o limite legal em estradas de diversos países. Pontuações de alto risco na JDS™ correspondem a um prejuízo equivalente a um nível de TAS de 0,08. Esses níveis correspondem ao prejuízo de manter-se acordado por 17 e 21 horas, respectivamente.

Figura 2: Representação gráfica da equivalência de risco de acidentes para taxa de álcool no sangue (TAS), tempo acordado e níveis de sonolência na JDS™

Descobertas de pesquisas recentes

Departamento de Defesa Australiano, Grupo de Desenvolvimento de Capacidades (CDG)

O Departamento de Avaliação e Testes de Defesa Australiano (ADTEO), em conjunto com a Organização de Tecnologia e Ciência de Defesa (DSTO), avaliou os níveis de fadiga em militares e a eficácia da tecnologia da Optalert como uma ferramenta adequada para estratégias de gerenciamento de risco.

O relatório do teste de defesa número 896 demonstrou que os sistemas da Optalert contribuíram para uma redução na sonolência e aprimoramento no desempenho do motorista. Foram feitas recomendações para a continuação do emprego da tecnologia da Optalert em uma função autônoma e para a investigação do uso potencial dentro de outros contextos militares, incluindo direção de serviço triplo e funções de vigília.

Teste de defesa número 896: Gerenciamento de fadiga ADF – Optalert
Departamento de Defesa, Grupo de Desenvolvimento de Capacidades. Departamento de Avaliação e Testes de Defesa Australiano, 2012.

Faculdade de Medicina de Harvard e Divisão de Medicina do Sono, Hospital Brigham & Women's, Boston, USA

O 'Grupo de Segurança e Saúde de Horário de Trabalho de Harvard' é um grupo cooperativo multidisciplinar cuja missão é investigar as práticas de trabalho e do sono entre médicos, policiais e outros grupos ocupacionais e implementar estratégias para aprimorar a segurança de pacientes, trabalhadores e do público em geral. A tecnologia Optalert é um componente chave desta pesquisa e é utilizada diariamente durante estudos de pesquisas padrão de medicina do sono e pesquisas de campo.

Pesquisadores de Harvard provaram que a tecnologia da Optalert é a melhor indicadora de sonolência e é uma ferramenta eficaz para o monitoramento de mudanças na vigilância e desempenho, aprovando a Optalert como a forma de medida de fadiga padrão-ouro.

Avaliação de sonolência baseada em parâmetros oculares detectados pela oculografia de refletância com infravermelho
Anderson C, Chang A, Sullivan JP, Ronda JM, Czeisler CA (2013), Revista de medicina clínica do sono, 9 (9): 907-920

A oculografia de refletância com infravermelho revela mudanças na sonolência e é proporcional às medidas de laboratório de padrão-ouro
Anderson C, Chang A, Ronda JM, Czeisler CA (2011), Revista de pesquisas do sono, 20 (Suppl.1): 36

A sonolência em tempo real, conforme determinado pelo oculografia de refletância com infravermelho, é proporcional às medidas de laboratório de padrão-ouro: Um estudo de validação
Anderson C, Chang A, Ronda JM, Czeisler CA (2010), Sono, 33 (Suppl.1):A108

Universidade Monash - Escola de psicologia, psiquiatria e medicina psicológica

O grupo de pesquisas sobre saúde e distúrbios do sono está utilizando a tecnologia da Optalert para investigar a contribuição dos processos de regulagem do sono nas funções no estado alerta, saúde e segurança, com ênfase particular nos riscos ocupacionais da direção com sonolência.

Descobertas das pesquisas examinadas por especialistas que apareceram na Revista de pesquisas do sono demonstraram que enfermeiros que trabalham em diferentes turnos atuaram com altos níveis de sonolência e associaram incapacidades no desempenho na direção após o turno de trabalho noturno. Sistemas da Optalert foram utilizados para medir objetivamente os níveis de sonolência durante as viagens de ida e volta do trabalho. Essa pesquisa também confirmou a percepção bem estabelecida de que as classificações de sonolência subjetivas anteriores à direção não predizem confiavelmente eventos perigosos decorrentes da direção.

Medidas objetivas e subjetivas de sonolência e suas associações com acontecimentos ocorridos em estradas com trabalhadores de diferentes turnos
Ftouni S, Sletten TL, Howard M, Anderson C, Lenne MG, Lockley SW, Rajaratnam SMW (2012), Revista de pesquisas do sono, 22(1), 58-69.

Hospital Austin – Instituto para respiração e sono (IBAS)/span>

O diretor do IBAS, dr. Mark Howard, forneceu uma declaração formal descrevendo algumas das pesquisas publicadas que foram realizadas no IBAS. O dr. Howard escreve: "As Pontuações de Sonolência Johns (da Optalert) estavam relacionadas a acidentes e lapsos de atenção" e "estudos recentes demonstraram que a Escala de Sonolência Johns (da Optalert) é capaz de identificar níveis excessivos de sonolência experimentados por motoristas que já passaram por restrições no sono, ingestão de álcool e ingestão de benzodiazepina."

Estudos institucionais cruzados com a Faculdade de Medicina de Harvard, o Instituto de Pesquisa de Segurança Liberty Mutual e a Universidade Monash utilizaram a tecnologia da Optalert para demonstrar que trabalhadores correm um risco maior de incidentes de direção em razão da fadiga após turnos de trabalho noturnos.

Sonolência, desempenho prejudicado na direção e acontecimentos críticos na direção entre trabalhadores em turnos dirigindo um veículo automotor após um turno de trabalho noturno
Lee M, Howard ME, Horrey WJ, Liang Y, Anderson C, Shreeve M, O’Brien C, Czeisler CA (2013). Sono, 36(Suppl 1): A63

O longo caminho para casa: Desempenho na direção e medidas oculares de sonolência após um turno noturno de trabalho
Horrey WJ, Liang Y, Lee ML, Howard ME, Anderson C, Shreeve MS, O’Brien C, Czeisler CA. (2013). Procedimentos do 7° simpósio de direção internacional sobre fatores humanos em avaliação e formação do condutor e design de veículos. Bolton Landing, New York.

SSono, álcool, drogas e direção
Howard M, Stevens B, Swann P, Wilkinson V, Barnes M, Jackson M (2010). Sono e rítmos biológicos, 8: A4

Propriedade intelectual

A Optalert desenvolveu um conjunto de patentes fornecendo a proteção de propriedade intelectual para nossa tecnologia, que é resultado de décadas de pesquisas e investimentos no desenvolvimento e comercialização de produtos.

Para mais informações técnicas, os leitores são incentivados a consultar as seguintes patentes da Optalert:

  1. Johns, Murray. Monitor de vigilância. Patente norte-americana 7,071,831, 2002
  2. Johns, Murray. Medição de vigilância. Patente norte-americana 7,791,491, 2006
  3. Johns, Murray e Brown, Aaron. Óculos de percepção de vigilância, patente norte-americana 7,815,311, 2006
  4. Johns, Murray. Monitor de vigilância, patente norte-americana 7,616,125, 2009
  5. Johns, Murray. Monitor de incapacidade. Patente norte-americana 8,311,284, 2007
  6. Johns, Murray e Hocking, Christopher. Dispositivo de percepção de vigilância. Patente norte-americana pendente 20110121976, patente australiana 2009270333, patente sul-africana 2011/00067, 2009
  7. Johns, Murray e Tucker, Andrew. Adaptação para teste de trabalho, patente norte-americana pendente 20130215390, patente australiana 2011326327, 2011
  8. Tucker, Andrew; Morgan, Trefor e Coles, Scott. Monitoramento de sonolência. Aplicação de patente australiana 2014902364, 2014


[1] Para obter mais informações sobre a relação entre a dinâmica das piscadelas e a vigilância e sonolência, por favor, consulte o documento intitulado “Em um piscar de olhos

[2] Uma lista abrangente de todos os documentos examinados por especialistas e informações sobre a validação científica estão disponíveis mediante pedido