가속도계를 사용한 신체 활동 강도 및 산소 소비량 평가

이 연구는 허리와 손목의 가속도계 데이터와 산소 소비량 평가 간의 일치 수준을 조사합니다.

최근 연구 결과에 따르면 신체 활동 강도는 건강상의 이점을 달성하는 데 중요합니다. 그러나 동일한 보행 속도는 개인의 체력에 따라 다른 강도를 나타낼 수 있습니다.

주요 실험과 과제는 다양한 비전염성 질병을 앓고 있는 개인의 체력 수준에 맞게 운동 개입을 맞춤화하는 것입니다. 이는 의료 전문가에게 매우 어려운 일입니다.

이 연구는 증분 걷기 조깅 테스트 중 격렬한 신체 활동의 시작을 정의하기 위한 황금 표준인 환기 역치 1을 식별하는 데 있어 격차를 해결하고 이를 가속도계 기록과 비교합니다.

이 프로토콜은 산소 소비량을 결합합니다. 가속도계로 신체 활동 강도를 평가하기 위한 실험실 황금 표준은 가장 일반적으로 사용되는 현장 방법을 있는 그대로 대관적으로 기록합니다. 가장 높은 보행 속도에서 가속도계 데이터에 상당한 차이가 있는 것으로 나타났습니다.

[해설자] 시작하려면 휴대용 에르고폐활량계를 하네스와 함께 조립하고 가속도계를 벨크로 스트랩에 부착합니다. Bluetooth 심박수 모니터를 설정합니다. 소프트웨어 화면의 보정 버튼을 눌러 걷기 조깅 트랙 외부에 있는 휴대용 에르고폐활량계의 가스 및 유량계를 보정합니다. 그런 다음 가스 교정 창에서 교정 시작 단계 1을 눌러 공기 중의 산소와 이산화탄소 농도를 평가합니다. 가스 교정 병을 가스 분석기 라인에 연결합니다. 가스 교정 창에서 2단계를 눌러 교정 병의 산소 및 이산화탄소 농도를 평가합니다. 이제 유량계를 3리터 교정 주사기에 연결합니다. 유량계 교정 창에서 교정 시작을 누릅니다. 안정적인 공기 흐름에 도달하기 위해 주사기 플런저를 5주기 동안 전체 범위로 이동합니다. 그런 다음 인체 폐활량계 소프트웨어에서 새 참가자 추가를 누르고 참가자 데이터를 입력합니다. 가속도계 소프트웨어가 있는 노트북에서 가속도계를 USB 포트에 연결합니다. 초기화를 누르고 필요한 자원봉사자의 데이터, 동기화를 위한 사용 시간 및 신체 배치 정보를 입력합니다. 장치 샘플링 속도를 100헤르츠로 선택합니다. 가속도계의 플러그를 뽑고 USB 캡을 교체합니다. 자원봉사자에게 맞는 깨끗한 마스크를 준비하세요. 공기 누출 테스트를 수행한 후 선택한 마스크를 에르고폐활량계에 연결합니다. 심박수 모니터를 에르고폐활량계 소프트웨어에 연결합니다. 오른쪽 손목과 허리에 가속도계를 부착하고 에르고폐활량계를 연결합니다. 장치 설정 버튼을 눌러 에르고폐활량계와 Bluetooth 심박수 센서의 연결을 확인합니다. 이제 주변 가스 보정을 위해 센서 조정 시작 버튼을 누릅니다. 참가자를 트랙의 시작점으로 데려옵니다. 모바일 장치에서 수정된 증분 셔틀 보행 테스트의 오디오 볼륨을 확인하여 참가자가 명확하게 들을 수 있는지 확인합니다. 참가자에게 앉아서 있으라고 지시합니다. 말을 피하고 정상적으로 호흡하여 휴대용 에르고폐활량계 및 가속도계 비활동에 대한 기본 측정을 시작하고, 수정된 보행 테스트의 오디오를 재생하여 10미터 트랙을 커버하기 위해 소리 신호에 따라 걷는 속도를 시연하고 걷는 속도를 소리 신호와 동기화합니다. 참가자가 일어서도록 하고 두 명의 연구원과 함께 의자에서 물러나 길을 비우는 동안 테스트를 시작합니다. 참가자에게 테스트를 시작하고 수정된 걷기 테스트 오디오로 참가자의 걷기 속도를 안내하도록 합니다. 수정된 걷기 테스트 오디오가 끝날 때까지 테스트의 증분 속도를 따릅니다. 연구원과 동시에 인체 폐활량계 소프트웨어의 테스트 시작 버튼을 누르고 수정된 보행 테스트 오디오에 표시된 각 속도 증가마다 텍스트 추가를 누릅니다. 테스트가 끝난 후 참가자에게 앉아서 침묵을 지키도록 지시합니다. 데이터 캡처를 완료하기 위해 2분 동안 정상적으로 호흡합니다. 2분 후 사각형 기호를 눌러 측정 기록을 중지하고 참가자의 모든 장비를 제거하기 시작하여 노트북과 에르고폐활량계 소프트웨어에서 데이터 수집을 마칩니다. 인체 폐활량계 소프트웨어에서 데이터를 검토하여 산소 소비량, 호기 이산화탄소 및 분당 환기에 대한 수집된 데이터가 프로젝트에 신뢰할 수 있는지 확인하고 다음 버튼을 누른 다음 평활화 버튼을 눌러 10초 간격으로 데이터를 평균화합니다. USB 케이블을 사용하여 가속도계를 노트북에 연결하고 신체 활동 소프트웨어에 데이터를 다운로드합니다. 가속도계 데이터를 다운로드할 때 10초의 에포크 길이를 선택합니다. 가속도계 및 간접 열량계 데이터 파일을 모두 다운로드하고 정보를 통계 소프트웨어 스프레드시트에 수동으로 기록합니다. 에르고폐활량계 소프트웨어에서 각 간접 열량계 파일에 대한 환기 역치 창을 엽니다. 산소 소비량 대 이산화탄소 생산의 산점도 기울기 변화에서 환기 역치 1을 식별합니다. 그런 다음 이산화탄소 생성량 대 미분 환기 산점도를 조사하여 기울기 증가를 기반으로 환기 역치 2를 결정합니다. 환기 역치 1과 2에 해당하는 참가자의 보행 속도를 데이터베이스에 등록합니다. 이제 손목 가속도계 로그 파일에서 카운트 데이터를 추출하고 이러한 카운트를 스프레드시트로 전송한 후 각 테스트 단계의 마지막 30초 동안 평균을 내립니다. 오픈 소스 통계 소프트웨어를 사용하여 쌍을 이룬 학생 T-테스트, 클래스 내 상관 계수 및 Cohen's D와 같은 기술 및 추론 통계 분석을 수행합니다. 이 그림은 손목과 폐기물 마모 가속도계를 비교하는 단조로운 Altman 플롯을 제시하며, 시속 3.6km에서 분당 카운트의 일치가 좋지 않은 것으로 나타났으며, 이는 활동 측정의 배치 기반 변동성을 나타냅니다. 또한 분당 수와 절대 산소 소비량 사이에는 유의미한 상관관계가 발견되지 않았으며, 이는 가속도계 배치만으로는 대사 통찰력이 제한적임을 시사합니다. 그러나 분당 산소 소비량과 가속도계 수는 모두 더 높은 운동에 대한 예상되는 생리적 반응을 반영하는 테스트 속도와 함께 증가했습니다. 더 높은 속도에서 손목에 장착된 가속도계는 허리에 장착된 장치보다 분당 카운트가 더 가파르게 증가한 것으로 나타났으며, 이는 손목에 착용할 때 움직임이 과대평가될 가능성이 있음을 나타냅니다.