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방법 논문

개인 건강 상태를 모니터링하기 위해 웨어러블 장치와 페어링하는 응용 프로그램

2.9K 조회수

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DOI:

10.3791/63169

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2022년 2월 3일

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이 논문에서

요약

본 프로토콜은 심리적 체중계, GPS 위치, 심박수 및 혈중 산소 포화도 수준 및 애플리케이션의 작동 절차를 포함하는 실시간 현장 데이터를 수집하기 위한 비상업적 자체 개발 애플리케이션을 소개합니다. 2020년 대만에서 실시된 실증적 연구가 적용 사례로 사용되었습니다.

초록

현재 프로토콜은 기술 통합을 보여주기 위해 국립 대만 대학 (HLHP-NTU)의 건강한 풍경 및 건강한 사람 연구소에서 개발 한 HealthCloud 앱을 스마트 폰 및 스마트 워치에 채택하여 사용자의 실시간 심리적, 생리적 반응 및 환경 정보에 대한 데이터를 수집하는 방법에 대한 자세한 설명을 제공합니다. 조경 및 야외 레크리에이션 연구의 현장 연구에서 개인 데이터의 다차원 적 측면을 측정하기 어려울 수 있기 때문에 유연하고 통합 된 연구 방법이 제안되었습니다. 2020 년 국립 대만 대학 캠퍼스에서 실시한 현장 연구가 적용 사례로 사용되었습니다. 유효하지 않은 샘플을 제외한 후 385 명의 참가자 데이터 세트가 사용되었습니다. 실험 중에 참가자들은 심박수와 심리적 척도 항목을 여러 환경 지표와 함께 측정 할 때 30 분 동안 캠퍼스를 걸어 다니도록 요청 받았습니다. 이 작업은 현장 연구가 주변 요인과 일치하는 실시간 인간 반응을 추적하는 데 도움이 되는 가능한 솔루션을 제공하는 것을 목표로 했습니다. 앱의 유연성으로 인해 웨어러블 장치에서의 사용은 다학문 연구 연구에 탁월한 잠재력을 보여줍니다.

서론

실시간 데이터 수집
일상 생활에서 사람들은 여러면에서 물리적 환경의 혜택을받습니다. 예를 들어, 심리적1 및 심박수 회복2과 같은 긍정적 인 결과가 널리 발견되었습니다. 또한 온도 및 습도와 같은 주변 요인과 정신 건강 간의 관계가 논의되었습니다 3,4. 연구는 또한 심박수 및 스트레스 5,6,7,8과 같은 생리적 및 심리적 반응 사이의 연관성을 탐구했습니다. 자연 노출로 인한 심리적, 생리적 이점에 대한 광범위한 증거가 잘 통제 된 실험실 연구 9,10에서 발견되었으며, 이는 현장에서 다양한 영향력있는 요인을 나타내지 않았을 수 있습니다. 따라서, 실시간 인간 반응 사이의 관계를 측정하기 위해, 현장 연구는 실험실 시뮬레이션(

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프로토콜

전체 프로토콜은 국립 대만 대학 연구 윤리위원회 사무소의 인간 관련 실험 수행 지침을 따릅니다. 참가자를 모집하는 동안 후보자는 말하기와 쓰기 모두에서 자신의 지침과 권리 및 실험의 위험에 대해 통보 받았으며 서명 된 동의서가 수집되었습니다. 이 앱은 스마트폰과 스마트워치에 설치할 수 있습니다( 자료표 참조).

1. 심리적, 생리적 실험의 준비

  1. 활동을 스케줄링하기 위한 실험 현장의 정보를 얻는다.
  2. 프로토콜이 적용되는 사이트에 따라 실험 절차를 설계합니다.
  3. 윤리적 승인을 얻으십시오.
  4. 참가자 모집 및 절차 지침에 대한 실험 소개를 준비하십시오.
    참고: 지침에는 참가자가 수행할 작업과 실험 중에 해야 할 일과 하지 말아야 할 일이 포함되어 있습니다.
  5. HealthCloud 앱 백엔드 웹 사이트에서 새 필드 이름을 만들어 대상 데이터를 스탬프 처리합니다.
    1. 백엔드 웹 사이트에 로그인합니다.
      참고 : 웹 사이트에 대한 액세스는 이제 협력 연구원으로 제한됩니다.
    2. 앱 데이터베이스의 Admin Management

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결과

원래 샘플은 423 명으로 구성되었으며, 그 중 18 명은 베타 버전의 앱 불안정으로 인한 데이터 품질 저하로 인해 제외되어야했고 다른 20 명은 모든 팝 퀴즈 질문을 완료하지 못했습니다. 이로 인해 유효 샘플 레이트는 0.91이 되었습니다. 국립 대만 대학에서 385 명의 학생 (여성 213 명, 남성 172 명)의 데이터 세트가 모집되었습니다. 참가자는 20-36 세 사이였습니다 (M = 23.38, SD = 2.268). 심리적 상태와 관련하여 선호도 514 등급 (PREF, M = 3.74, SD = 1.033), 자리 비움 548 등급 (AWAY, M = 3.51, SD = 1.101), 매혹 등급 523 (FSCN, M = 3.30, SD = 1.135)이 수집되었습니다. 생리적 반응(즉, 심박수, HR)에 대해, 14,253개의 데이터포인트(단위 = 초당 박동수, M = 107.83, SD = 15.002)가 수집되었다. 환경 정보와 관련하여 GPS 위도 (LAT, M = 25.......

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토론

연구의 목적과 중요한 결과
스마트 폰 및 스마트 워치와 같은 웨어러블 장치는 생리적 지표 또는 증후군 32,33,34, 심리적 상태22,35를 조사하는 데 널리 사용되었습니다. 환경 정보 또는 행동18,36. 스마트 장치의 대부분의 응용 프로그램은 개인 정보의 한 측면에 초점을 맞추고 있습니다. 우리가 아는 한, 현재 작업은 심리적, 생리적, 환경 적 데이터에 대한 통합적이고 유연한 평가를 제공하는 몇 안되는 작업 중 하나입니다. 또한 스마트 폰 만연구 도구로 사용한

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

대만 농업 위원회는 2018년부터 2020년까지 연구 프로젝트와 HealthCloud 앱 개발에 자금을 지원했습니다[109 농업 과학 - 7.5.4-보충-#1(1)] ([109 figure-acknowledgements-1-7.5.4--figure-acknowledgements-2#1(1)]).

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
애플 워치 6애플팝업 질문, 심박수 측정과 같은 HealthCloud 앱 사용을 위해.
아이폰애플GPS 위치 수집, 날씨 데이터 수집, 데이터 저장, 데이터 전송과 같은 HealthCloud 앱 사용을 위해.
HealthCloud자체 개발Apple Watch 및 iPhone을 채택한 HealthCloud 앱은 국립 대만 대학교의 Healthy Landscape and Healthy People Lab(HLHP-NTU)에서 인간의 반응을 추적하기 위해 개발했습니다. HealthKit, ResearchKit, Weather API 및 Breathe 앱, Blood Oxygen 앱을 포함한 AppleWatch 애플리케이션과 같은 여러 API를 채택하여 인간의 건강과 환경 정보 간의 관계를 추가로 분석하기 위해 생리적 상태와 심리 상태, 환경 데이터를 수집합니다.

APP Store의 앱 링크는 다음과 같습니다. https://apps.apple.com/tw/app/healthcloud/id1446179518?l=en
백엔드 웹 사이트작업 구성, 데이터 내보내기 및 사용자 표시를 사용하기 위한 HealthCloud 앱의 백엔드 웹 사이트입니다.
http://healthcloud.hort.ntu.edu.tw/
HealthKitApple심박수, 심박수 변동성 및 혈중 산소 포화도 수준과 같은 생리적 반응 데이터를 검색하는 데 사용됩니다.
HealthKit 링크:
https://developer.apple.com/documentation/healthkit
ResearchKitApple이 키트에는 연구 목적으로 사용하기 위한 다양한 작업이 포함되어 있습니다. HealthCloud 앱에 채택된 기능에는 이미지 캡처 작업, 환경 사운드 작업, 스트룹 테스트, 인지된 회복 척도, 풍경 선호도와 같은 심리적 상태 측정에 대한 Pop 질문이 포함됩니다.
ResearchKit:
https://www.researchandcare.org/
Weather APIOpenWeather링크가장 가까운 기상 관측소에서 습도, 날씨, 위성 위치 확인 시스템 위치, 고도 등을 포함한 실시간 환경 데이터를 수집하는 데 사용됩니다.
날씨 API 링크:
https://openweathermap.org/api
호흡 앱Apple실시간 심박수 변동성(HRV)을 평가하는 데 사용됩니다. 이 앱은 이 파일럿 연구의 절차에 포함되지 않았습니다. 그러나 HealthlCloud는 이제 Breathe 앱에서 수집된 HRV 데이터를 검색할 수 있습니다.
Breathe 앱 링크:
https://apps.apple.com/us/app/breathe/id1459455352
Blood Oxygen 앱Apple실시간 혈중 산소 농도 수준(SpO2)을 평가하는 데 사용됩니다. 최신 버전의 HealthlCloud는 다음에서 수집된 SpO2 데이터를 검색할 수 있습니다. 앱. 이 앱은 이 파일럿 연구의 절차에 포함되지 않았습니다. 그러나,
혈액 산소 측정 앱:
https://support.apple.com/en-us/HT211027
Blood Oxygen 앱 링크:
https://apps.apple.com/us/app/breathe/id1459455352"
IBM SPSS Statistics 25IBM통계 분석 사용.
Blood Oxygen 앱 링크:
https://www.ibm.com/support/pages/downloading-ibm-spss-statistics-25

참고문헌

  1. Purcell, T., Peron, E., Berto, R. Why do preferences differ between scene types. Environment and Behavior. 33 (1), 93-106 (2001).
  2. Engell, T., Lorås, H. W., Sigmundsson, H. Window view of nature after brief exercise improves choice reaction time and h....

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