Obecny protokół wprowadza niekomercyjną, samodzielnie opracowaną aplikację do zbierania danych w czasie rzeczywistym na miejscu, w tym skal psychologicznych, lokalizacji GPS, tętna i poziomu nasycenia krwi tlenem, a także procedur operacyjnych aplikacji. Jako przykład zastosowania posłużyło badanie empiryczne przeprowadzone na Tajwanie w 2020 roku.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Aplikacja do parowania z urządzeniami ubieralnymi w celu monitorowania stanu zdrowia
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Obecny protokół ma na celu pokazanie integracji technologii, dostarczając szczegółowy opis wdrożenia aplikacji HealthCloud, opracowanej przez Healthy Landscape and Healthy People Lab, National Taiwan University (HLHP-NTU), na smartfonach i smartwatchach w celu zbierania danych o reakcjach psychologicznych i fizjologicznych użytkowników w czasie rzeczywistym oraz informacji o środowisku. Zaproponowano elastyczną i zintegrowaną metodę badawczą, ponieważ mierzenie wielowymiarowych aspektów danych osobowych w badaniach terenowych w zakresie badań krajobrazu i rekreacji na świeżym powietrzu może być trudne. Jako przykład zastosowania posłużyło badanie przeprowadzone na miejscu w 2020 r. na kampusie National Taiwan University. Wykorzystano zestaw danych 385 uczestników po wykluczeniu nieprawidłowych próbek. Podczas eksperymentu uczestnicy zostali poproszeni o chodzenie po kampusie przez 30 minut, podczas których mierzono ich tętno i elementy skali psychologicznej, a także kilka wskaźników środowiskowych. Prace te miały na celu znalezienie możliwego rozwiązania, które pomogłoby w badaniach na miejscu w śledzeniu reakcji ludzi w czasie rzeczywistym, które odpowiadają czynnikom otoczenia. Ze względu na elastyczność aplikacji, jej zastosowanie na urządzeniach ubieralnych wykazuje doskonały potencjał w multidyscyplinarnych badaniach naukowych.
Wprowadzenie
Gromadzenie danych w czasie rzeczywistym
W życiu codziennym ludzie czerpią korzyści ze środowiska fizycznego na wiele sposobów. Na przykład, powszechnie wykazano pozytywne efekty, takie jak regeneracja psychologiczna1 oraz normalizacja tętna2. Ponadto omawiano zależności między czynnikami otoczenia, takimi jak temperatura i wilgotność, a zdrowiem psychicznym3,4. Badania analizowały również powiązania między odpowiedziami fizjologicznymi a psychologicznymi, np. między tętnem a stresem5,6,7,8. W dobrze kontrolowanych badaniach laboratoryjnych znaleziono szeroki wachlarz dowodów na psychologiczne i fizjologiczne korzyści z kontaktu z naturą9,10, które jednak mogą nie oddawać różnorodnych czynników wpływowych występujących w terenie. Dlatego, aby zmierzyć zależności między reakcjami człowieka w czasie rzeczywistym, badania w terenie są uważane za lepiej odzwierciedlające doświadczenia i reakcje na środowisko w scenariuszach z życia codziennego niż symulacje laboratoryjne11. Co więcej, reakcje ludzi na środowisko mogą zależeć od kontekstu12. Biorąc pod uwagę znaczenie zrozumienia relacji między zdrowiem psychicznym i fizycznym ludzi a jakością środowiska, pilnie potrzebny jest pomiar samomonitoringu w czasie rzeczywistym, który umożliwi gromadzenie różnorodnych wskaźników informacji.
Ekologiczne oceny chwilowe (EMA) lub metody próbkowania doświadczeń (ESM) mogą stanowić rozwiązanie dla badań przeprowadzanych w warunkach naturalnych.13,14Metody EMA i ESM mają na celu ocenę chwilowych reakcji ludzi na miejscu, w scenariuszach z życia codziennego.15Dzięki zastosowaniu technik samomonitoringu można na bieżąco mierzyć reakcje, odpowiedzi oraz doświadczenia w miejscu zdarzenia.14Uczestnicy zostają powiadomieni poprzez sygnały, takie jak wiadomości tekstowe lub powiadomienia, w celu wdrożenia ocen w tzw. schematach próbkowania zależnego od sygnału15Termin „EMA” jest stosowany głównie w badaniach dotyczących zdrowia13podczas gdy termin „ESM” jest częściej stosowany w badaniach nad wypoczynkiem i rekreacją na świeżym powietrzu16Niemniej jednak terminy te były sporadycznie używane zamiennie12.
Możliwość zastosowania EMAs w badaniach środowiskowych została omówiona przez Beute i współpracowników12, którzy wskazali, że pozwolą one na objęcie szerszego zakresu środowisk niż tylko „naturalne” lub „miejskie”. Na przykład, dzięki zastosowaniu pomiarów ambulatoryjnych (takich jak śledzenie lokalizacji przez GPS), reakcje fizjologiczne podczas spaceru można dopasować do zbiorów danych o lokalizacji w czasie rzeczywistym, co zapewnia bogatszą rozdzielczość przestrzenną typów środowisk i ich charakterystyki7. Dodatkowo, zbieranie danych w czasie rzeczywistym umożliwione przez EMAs zapewnia wysoką trafność ekologiczną, dostarczając uzupełniający punkt widzenia względem badań laboratoryjnych.
Coraz więcej empirycznych badań prowadzonych w warunkach naturalnych wykorzystuje urządzenia ubieralne i smartfony do monitorowania stanu zdrowia w życiu codziennym oraz do celów badawczych17,18,19,20. Stosowanie obu tych urządzeń może przynieść więcej korzyści niż używanie wyłącznie smartfona12. Po pierwsze, czas uzyskania dostępu przy użyciu smartwatchy był krótszy niż w przypadku telefonów21, co może prowadzić do zmniejszenia obciążenia związanego z przerywaniem wykonywanych czynności. Po drugie, zegarki zapewniają większą bliskość z ciałem niż smartfony22, natomiast telefony mogą służyć jako tymczasowe bazy danych do zapisywania i przesyłania informacji. Po trzecie, współczesne smartwatche oferują wiele czujników mierzących różne parametry, takie jak zmienność rytmu serca, elektrokardiogramy (ECG) oraz ciśnienie tętnicze23,24,25,26,27. Indywidualne i ogólne aspekty reakcji ludzkich mogą pozwalać na wnioskowanie o określonych aktywnościach12. Wreszcie, w badaniach opartych na smartfonach urządzenia te są zazwyczaj noszone w kieszeni, a w przypadku wypełniania kwestionariuszy wymagany jest dodatkowy wysiłek w porównaniu z sytuacją, gdy używane są smartwatche.
Niewiele było jednak badań badających zależności między efektami psychologicznymi i fizjologicznymi a informacjami środowiskowymi. Dlatego niniejsze badanie prezentuje wykorzystanie niekomercyjnej, własnej aplikacji HealthCloud na urządzeniach ubieralnych, takich jak inteligentne zegarki, oraz smartfonach, w celu zbierania w czasie rzeczywistym danych psychologicznych, fizjologicznych i środowiskowych.
Własnoręcznie opracowana aplikacja oraz urządzenia ubieralne
Aplikacja przeznaczona do użytku na urządzeniach ubieralnych została opracowana przez Healthy Landscape and Healthy People Lab na Narodowym Uniwersytecie Tajwańskim (HLHP-NTU), aby zapewnić bardziej przystępne i elastyczne sposoby monitorowania reakcji ludzi oraz danych środowiskowych, co pozwala badaczom na dalszą analizę zależności między zdrowiem człowieka a informacjami o środowisku (Rycina 1).
Aplikacja oparta na systemie iOS oferuje wiele zadań oraz funkcje pasywnego gromadzenia danych. Aplikacja zbiera raportowane przez użytkowników dane za pomocą smartwatcha, takie jak elementy skal psychologicznych mierzone poprzez pytania typu Pop Quiz, w których użytkownicy mogą oceniać swoje odpowiedzi w skali od jednej do pięciu gwiazdek dla szybkiej i łatwej oceny. Ten rodzaj interwencji pytaniowej może być uznany za typ mikrointerakcji EMA (µEMA) – metodę gromadzenia danych in situ, która wymaga mniejszej uwagi i charakteryzuje się wyższym wskaźnikiem odpowiedzi niż standardowy smartwatch-EMA28. Monitorowane przez czujniki dane o odpowiedzi fizjologicznej, w tym tętno, zmienność rytmu serca i poziom nasycenia krwi tlenem, mogą być mierzone przy użyciu funkcji systemu iOS. Tętno jest mierzone za pomocą optycznego czujnika tętna w smartwatchu z wykorzystaniem techniki zwanej fotopletyzmografią29. Aplikacja wykrywa ilość przepływu krwi za pomocą zielonych diod LED i czułych na światło fotodiod, a następnie oblicza liczbę uderzeń serca na minutę. Zmienność rytmu serca (HRV) oraz stężenie tlenu we krwi (SpO2) mogą być wykrywane za pomocą aplikacji. W przypadku smartfona, przy zadaniach takich jak test Stroopa (Rycina 2B), zadanie przechwytywania obrazu (Rycina 2C) oraz zadanie dźwięków otoczenia (Rycina 2D), dane o warunkach otoczenia, w tym wilgotność względna, pogoda i wysokość nad poziomem morza, są pasywnie zbierane z kilku interfejsów programistycznych aplikacji (API).
Rysunek 1: Przegląd aplikacji. Funkcje aplikacji w inteligentnym zegarku, smartfonie i bazie danych. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rycina 2: Zadania w aplikacji. Przykłady zadań, które można wykonać w aplikacji: od lewej do prawej: (A) Pytanie wyskakujące (Pop-up question). (B) Test Stroopa. (C) Zadanie przechwytywania obrazu. (D) Zadanie dźwięków otoczenia. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Wszystkie dane zostaną przesłane na stronę backendową (dostęp dla współpracujących badaczy, patrz Tabela materiałów). Witryna oferuje kilka głównych funkcji: wyświetlanie mapy, która pokazuje aktualną lokalizację użytkowników oraz tętno (Rysunek 3), arkusz danych do przeglądania i wyodrębniania danych (Rycina 4), oraz konfiguracje zadań służące do modyfikacji częstotliwości, priorytetu i treści zadań (Rycina 5). Dzięki tak dużej elastyczności i szerokiemu zakresowi pomiarów badacze mogą łatwo dobierać wcześniej wymienione funkcje zadań zgodnie z celami badawczymi. Ponadto aplikacja może przynieść korzyści zarówno użytkownikom, jak i badaczom. Aplikacja udostępnia ich raporty zdrowotne oraz trajektorie lokalizacji GPS (Rysunek 6) zgodnie z odpowiedziami udzielonymi na pytania oraz wybranymi przez nich trasami. Dzięki temu mogą oni szybko uzyskać orientacyjny obraz swojego stanu zdrowia w danym dniu i stale monitorować dane dotyczące swojego zdrowia.
Rysunek 3: Mapa wyświetlana w bazie danych aplikacji.Wyświetlanie mapy w bazie danych aplikacji dostarcza badaczom aktualnych informacji, w tym lokalizacji i tętna. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
Rycina 4: Arkusz danych w bazie danych aplikacji. Raport danych z mapy wyświetlanej w bazie danych aplikacji, w której dane można eksportować poprzez filtrowanie według czasu, pola lub identyfikatora testera (Tester ID). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Rysunek 5: Konfiguracja zadań w bazie danych aplikacji. Można modyfikować priorytety zadań, odstępy czasowe, język oraz treść kwestionariuszy. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rycina 6: Raport zdrowia dla użytkowników aplikacji. Po skorzystaniu z aplikacji użytkownik może otrzymać zestaw indywidualnych wyników generowanych automatycznie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Reprezentatywne badanie
Aby zaprezentować integrację różnorodnych wymiarów gromadzenia danych za pomocą aplikacji na smartfonach i smartwatchach, w 2020 roku przeprowadzono badanie in situ na kampusie Narodowego Uniwersytetu Tajwańskiego w Tajpej na Tajwanie. Uczestnicy badania zostali zrekrutowani za pośrednictwem formularza online na stronie fanpage'u Narodowego Uniwersytetu Tajwańskiego w mediach społecznościowych na tydzień przed eksperymentem. Formularz zawierał cel badań, opis procesu, lokalizację, warunki uczestnictwa, schemat urządzenia badawczego przeznaczonego do noszenia oraz miejsce, w którym czytelnicy mogli zadeklarować chęć udziału oraz wskazać dostępny termin. Po wypełnieniu formularza uczestnicy zostali powiadomieni o dokładnym czasie i miejscu eksperymentu drogą mailową na 2 dni przed planowanym terminem. Ponieważ badanie analizuje zmiany psychologiczne, fizjologię, aktywność fizyczną (chodzenie) oraz percepcję dźwięku i koloru, uczestnicy musieli spełniać następujące warunki: (1) wiek od 20 do 36 lat, (2) dobry stan zdrowia fizycznego i psychicznego, (3) brak regularnego stosowania leków wpływających na ośrodkowy układ nerwowy, (4) brak ciąży lub okresu karmienia piersią, (5) brak historii chorób układu sercowo-naczyniowego, (6) zdolność do chodzenia pieszo przez ponad 30 min, (7) zdolność do rozróżniania kolorów.
W dniu eksperymentu uczestnicy otrzymali jeden zestaw smartfonów i inteligentnych zegarków oraz mapę trasy. Badacze przedstawili uczestnikom ujednolicony opis celu badania, przebiegu procesu badawczego, urządzeń ubieralnych oraz kwestii wymagających szczególnej uwagi podczas procesu badawczego. W trakcie spaceru odpowiedzi psychologiczne oceniano co 5 min za pomocą zadania typu Pop Quiz, a reakcje fizjologiczne, takie jak tętno, były mierzone w każdej minucie przez czujniki w inteligentnym zegarku. Po zakończeniu eksperymentu uczestnicy otrzymali rekompensatę w postaci karty podarunkowej o wartości równoważnej 200 NTD (~7 USD).
W celu pomiaru psychologicznego w badaniu tym przeanalizowano preferencje krajobrazowe oraz dwa aspekty skróconej wersji Skali Odczuwanego Odnowienia (Perceived Restorative Scale Short Version)30, mianowicie „odseparowanie” (being away) i „fascynację”. Aspekty te mierzono, prosząc uczestników o ocenę stwierdzeń: „To jest miejsce oddalone od codziennych wymagań, w którym mógłbym się zrelaksować i pomyśleć o tym, co mnie interesuje” oraz „To miejsce jest fascynujące; jest na tyle duże, że mógłbym odkrywać nowe rzeczy i być nimi ciekawym” w pięciostopniowej skali Likerta, od (1) „zdecydowanie się nie zgadzam” do (5) „zdecydowanie się zgadzam”, aby ocenić indywidualne postrzeganie czynników regeneracyjnych środowiska w oparciu o teorię przywracania uwagi31. Preferencje krajobrazowe oceniano za pomocą pięciostopniowej skali Likerta z jednym pytaniem: „W jakim stopniu podoba Ci się to otoczenie, niezależnie od powodu?”, od (1) „w bardzo małym stopniu” do (5) „w bardzo dużym stopniu”. Kwestionariusz przesyłano za pomocą zadania „Pop Quiz” w 5 min interwałach czasowych, co oznacza, że uczestnicy otrzymywali kwestionariusz co 5 min.
W celu pomiarów fizjologicznych wykorzystano tętno (HR) podczas chodzenia, aby reprezentować wyniki fizjologiczne uczestników w odstępach czasu 1 min. Informacje o środowisku, w tym dane GPS (szerokość i długość geograficzna), temperatura, wilgotność względna, prędkość i kierunek wiatru, były gromadzone za pomocą smartfona.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Cały protokół jest zgodny z wytycznymi Biura Komitetu Etyki Badań Narodowego Uniwersytetu Tajwanu dotyczącymi przeprowadzania eksperymentów z udziałem ludzi. Podczas rekrutacji uczestnicy zostali poinformowani w formie ustnej i pisemnej o instrukcjach, swoich prawach oraz ryzyku związanym z eksperymentem, a następnie zebrano podpisane formularze zgody. Aplikację można zainstalować na smartfonach i smartwatchach (patrz Tabela materiałów).
1. Przygotowanie eksperymentu psychologicznego i fizjologicznego
- Pozyskaj informacje o miejscach eksperymentalnych w celu zaplanowania działań.
- Zaprojektuj procedury eksperymentalne zgodnie z miejscem, w którym stosowany jest protokół.
- Uzyskaj zgodę komisji etycznej.
- Przygotuj wprowadzenie do eksperymentu w celu rekrutacji uczestników oraz instrukcje dotyczące procedury.
UWAGA: Instrukcje obejmują zadania, które będą wykonywać uczestnicy, a także zasady postępowania (dozwolone i niedozwolone działania) podczas eksperymentu. - Utwórz nową Nazwę Pola (Field Name) w witrynie backendu aplikacji HealthCloud, aby oznaczyć docelowe dane.
- Zaloguj się do witryny backendu.
UWAGA: Dostęp do witryny jest obecnie ograniczony do współpracujących badaczy. - Dodaj nową Nazwę Pola (Field Name) w sekcji Ustaw Pole (Set Field) w zakładce Zarządzanie Administratorem (Admin Management) w bazie danych aplikacji, aby oznaczyć dane zebrane podczas eksperymentu (Rycina 7).
UWAGA: Docelowe dane można łatwo rozpoznać i wyodrębnić z arkusza danych (Rycina 5).
- Zaloguj się do witryny backendu.
- Zaimportuj pytania z kwestionariusza do konfiguracji.
- Zaloguj się do witryny backendu.
- W sekcji Zarządzanie Administratorem (Admin Management) > Konfiguracja (Configuration) kliknij przycisk Wybierz plik (Select File), aby przesłać kwestionariusze w określonym formacie (Tabela 1).
UWAGA: W Tabeli 1 pierwsza kolumna służy do wpisania pytań w języku angielskim, druga do wersji chińskiej, a trzecia do wpisania wskaźnika pytania. To, czy użytkownik otrzyma pytanie w języku angielskim czy chińskim, zależy od języka smartfona. W niniejszym badaniu język całego systemu został ustawiony na chiński, w związku z czym pytania były w języku chińskim.
- Ustaw odstęp czasu dla pytań typu Pop Quiz (kwestionariuszy).
- Zaloguj się do witryny backendu.
- W sekcji Zarządzanie Administratorem (Admin Management) > Konfiguracja (Configuration) ustaw odstęp czasu, wybierając liczbę minut w polu „Okres Pop Quiz” (Period of Pop Quiz) (Rycina 5).
UWAGA: W niniejszym badaniu odstęp czasu dla powtórzeń zadania Pop Quiz wynosił 5 min, jednak można go ustawić w przedziale od 1 min do 72 h.
2. Rekrutacja uczestników
- Zrekrutować uczestników, korzystając z instrukcji wprowadzających.
UWAGA: W niniejszym badaniu uczestnicy zostali zrekrutowani za pomocą ankiety online. Każdy uczestnik otrzymał smartfon oraz smartwatch (patrz Tabela materiałów), niezależnie od tego, czy posiadał własne urządzenia. - Wykluczyć uczestników, którzy nie mieszczą się w przedziale wiekowym 20-36 lat, kobiety w ciąży lub karmiące piersią, osoby z zaburzeniami rozpoznawania barw oraz osoby cierpiące na choroby związane z węchem.
- Przedstawić pełną treść eksperymentu, w tym cel badania, metody i procedury badawcze, wymagania eksperymentalne, potencjalne ryzyka związane z eksperymentem, korzyści dla uczestników oraz ich prawa.
- Uzyskać pisemną zgodę od uczestników.
3. Przygotowanie urządzeń ubieralnych i aplikacji
- Pobierz aplikację HealthCloud ze sklepu App Store.
- Upewnij się, że wspomniane narzędzia są gotowe do użycia, mają odpowiedni poziom naładowania baterii, sprawną funkcję GPS oraz stabilny sygnał Internetu w miejscu badań.
- Zapoznaj się z procedurami obsługi aplikacji, aby sprawdzić funkcję pomiaru tętna.
- Zaloguj się do aplikacji w telefonie, tworząc konto (Rycina 8A).
- Upewnij się, że wszystkie informacje w czasie rzeczywistym, w tym tętno, lokalizacja (szerokość i długość geograficzna), wysokość, pogoda, dystans przebyty przez użytkownika od rozpoczęcia oraz czas od uruchomienia aplikacji, są pomyślnie zbierane na stronie głównej aplikacji w smartfonie (Rycina 8B).
- Po naciśnięciu Set Measurements na stronie ustawień, wybierz wcześniej utworzoną nazwę pola (Field Name) i nazwij uczestników zgodnie z ich numerem testu („Test No.”) (Rycina 8C).
- Po skonfigurowaniu urządzeń, poinstruuj ustnie badanych w następujący sposób, jak korzystać ze smartwatcha i smartfona w celu prawidłowej oceny.
- Naciśnij Start na smartwatchu, aby rozpocząć zbieranie informacji fizjologicznych i środowiskowych (Rycina 8D).
UWAGA: Zegarek powiadomi o zadaniach, wibrując pięć razy podczas spaceru. - Po otrzymaniu powiadomień o zadaniach, postępuj zgodnie z instrukcjami na zegarku.
- Aby rozpocząć wykonywanie zadania, naciśnij OK! i postępuj zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie zegarka.
- W przypadku zadania Pop Quiz, oceń stwierdzenia w skali od 1 do 5 gwiazdek, aby odpowiedzieć na pytania ze skali psychologicznej, a następnie naciśnij Send, aby zakończyć pomiar.
- W przypadku zadań „Photo Taking”, „Stroop Test” oraz „Voice”, otwórz aplikację HealthCloud w telefonie i postępuj zgodnie z instrukcjami.
- W przypadku zadania HRV, otwórz aplikację Breathe i uruchom ją, klikając Start. Dane HRV zostaną przesłane.
- W przypadku zadania SpO2, otwórz aplikację Blood Oxygen na zegarku i rozpocznij pomiar, klikając Start. Wynik zostanie przesłany.
UWAGA: Przed spacerem przekaż uczestnikom następującą instrukcję: Podczas spaceru będą Państwo otrzymywać pytania dotyczące pozycji skali psychologicznej w losowej kolejności, w wyznaczonych odstępach czasowych. Prosimy nie zmieniać żadnych ustawień w telefonie ani zegarku podczas spaceru. W przypadku wystąpienia jakiegokolwiek błędu, należy niezwłocznie poinformować instruktorów.
- Naciśnij Start na smartwatchu, aby rozpocząć zbieranie informacji fizjologicznych i środowiskowych (Rycina 8D).
4. Gromadzenie danych
- Poproś uczestników o przekazanie dokumentów tożsamości w zamian za smartwatche i smartfony.
- Przypomnij uczestnikom ustnie, aby się zrelaksowali i czerpali przyjemność ze spaceru, używając następujących słów: „Podczas eksperymentu prosimy o relaks i czerpanie przyjemności z całego spaceru; proszę iść tak, jakby nie brali Państwo udziału w eksperymencie”.
- Po zakończeniu spaceru odbierz urządzenia i kliknij Quit and Calc, aby zakończyć eksperyment.
- Przekaż uczestnikom kartę podarunkową o równowartości 200 NTD.
5. Analiza danych
- Pobierz dane z panelu administracyjnego aplikacji.
- Zaloguj się do panelu administracyjnego. Wyodrębnij dane badawcze z arkusza danych (Data Sheet), filtrując czas, pole oraz identyfikator testera (Tester ID).
- Naciśnij Export CSV, aby pobrać zestaw danych (Rycina 4).
- Przeprowadź opisową analizę statystyczną przy użyciu oprogramowania statystycznego (patrz Tabela materiałów).
| Pytanie (angielska wersja) | Pytanie (chińskie) | Wskaźnik | ||
| Jest to miejsce oddalone od codziennych obowiązków, w którym mógłbym odpocząć i zastanowić się nad tym, co mnie interesuje. |   | Nieobecność | ||
| To miejsce jest fascynujące; jest na tyle duże, że mogę w nim odkrywać nowe rzeczy i zaspokajać swoją ciekawość. |   | Fascynacja | ||
| W jakim stopniu odpowiada Panu/Pani to ustawienie, niezależnie od przyczyny? |  | Preferencja | ||
Tabela 1: Format pytań w krótkim quizie (Pop Quiz). Jako przykład formatu pytań w krótkim quizie wykorzystano elementy skali psychologicznej przyjęte w niniejszym badaniu.
Rycina 7: Ustawienie „Field name” (Nazwa pola). W panelu administracyjnym strony należy wpisać nową nazwę pola w czarnym polu, a następnie kliknąć Add (Dodaj), aby oznaczyć docelowe dane. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Rysunek 8: Procedury obsługi aplikacji. Logowanie użytkowników. (A) Interfejs logowania aplikacji na smartwatchu; uruchomienie aplikacji na smartwatchu w punkcie (B). (C) Strona główna aplikacji, na której wyświetlane były dane w czasie rzeczywistym. (D) Pomiar został ustawiony w celu zmiany „Field Name” i „Test No.”. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Pierwotna próba składała się z 423 osób, z których 18 musiało zostać wykluczonych z powodu niskiej jakości danych z powodu niestabilności wersji beta aplikacji, a kolejne 20 nie odpowiedziało na wszystkie pytania Pop Quiz. Doprowadziło to do efektywnej częstotliwości próbkowania wynoszącej 0,91. Zrekrutowano zestaw danych 385 studentów (213 kobiet, 172 mężczyzn) z National Taiwan University. Uczestnicy byli w wieku od 20 do 36 lat (M = 23,38, SD = 2,268). Jeśli chodzi o ich stany psychiczne, zebrano...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Cele badania i istotne ustalenia
Urządzenia ubieralne, takie jak smartfony i smartwatche, są szeroko stosowane do badania wskaźników fizjologicznych lub syndromów 32,33,34, stanów psychicznych 22,35; informacje środowiskowe, czyli zachowania18,36. Większość aplikacji urządzeń inteligentnych ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Rada Rolnictwa Tajwanu sfinansowała projekt badawczy i rozwój aplikacji HealthCloud od 2018 do 2020 roku [109 nauki rolnicze - 7.5.4-uzupełniające-#1(1)] ([109 
-7.5.4-
-#1(1)]).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Apple Watch 6 | Apple Do | korzystania z aplikacji HealthCloud, takiej jak pytania pop-up, pomiar tętna. | |
| iPhone | Apple | Do korzystania z aplikacji HealthCloud, takich jak zbieranie lokalizacji GPS, zbieranie danych pogodowych, przechowywanie danych, przesyłanie danych. | |
| HealthCloud | Opracowana | aplikacja HealthCloud, obsługująca Apple Watch i iPhone'a, została opracowana przez Healthy Landscape and Healthy People Lab, National Taiwan University (HLHP-NTU) w celu śledzenia ludzkich reakcji. Przyjęto kilka interfejsów API, takich jak HealthKit, ResearchKit, Weather API i aplikacje AppleWatch, w tym aplikację Breathe i aplikację Blood Oxygen, do zbierania stanu fizjologicznego i stanów psychicznych oraz danych środowiskowych w celu dalszej analizy relacji między zdrowiem ludzkim a informacjami środowiskowymi. Link do aplikacji w APP Store jest następujący: https://apps.apple.com/tw/app/healthcloud/id1446179518?l=en | |
| witryna | Witryna zaplecza aplikacji HealthCloud służąca do konfiguracji zadań, eksportu danych i wyświetlania użytkowników. http://healthcloud.hort.ntu.edu.tw/ | ||
| HealthKit | Apple | Do korzystania z pobierania danych dotyczących reakcji fizjologicznych, takich jak tętno, zmienność rytmu serca i poziom nasycenia krwi tlenem. Link do HealthKit: https://developer.apple.com/documentation/healthkit | |
| ResearchKit | Apple | Ten zestaw zawiera różne zadania do wykorzystania w celach badawczych. Funkcje zastosowane w aplikacji HealthCloud obejmują zadanie przechwytywania obrazu, zadanie dźwięku otoczenia, test Stroopa, a także pytania Pop dotyczące pomiarów stanu psychicznego, takie jak skala postrzeganej odbudowy, preferencje krajobrazowe. Link do ResearchKit: https://www.researchandcare.org/ | |
| Weather API | OpenWeather | Do zbierania danych środowiskowych w czasie rzeczywistym, w tym wilgotności, pogody, lokalizacji globalnego systemu pozycjonowania, wysokości itp., z najbliższej stacji meteorologicznej. Link do interfejsu API pogody: https://openweathermap.org/api | |
| Aplikacja Breathe | Apple | Do oceny zmienności tętna w czasie rzeczywistym (HRV). Ta aplikacja nie została uwzględniona w procedurach tego badania pilotażowego. Jednak HealthlCloud jest teraz w stanie pobierać dane HRV zebrane z aplikacji Breathe. Link do aplikacji Breathe: https://apps.apple.com/us/app/breathe/id1459455352 | |
| Aplikacja Tlen we krwi | Apple | Do oceny poziomu stężenia tlenu we krwi (SpO2) w czasie rzeczywistym. Najnowsza wersja HealthlCloud jest w stanie pobrać dane SpO2 zebrane z App. Ta aplikacja nie została uwzględniona w procedurach tego badania pilotażowego. Jednak Aplikacja do pomiaru tlenu we krwi: https://support.apple.com/en-us/HT211027 Link do aplikacji Tlen we krwi: https://apps.apple.com/us/app/breathe/id1459455352" | |
| IBM SPSS Statistics 25 | IBM | Do korzystania z analizy statystycznej. Link do aplikacji Tlen we krwi: https://www.ibm.com/support/pages/downloading-ibm-spss-statistics-25 |
Bibliografia
- Purcell, T., Peron, E., Berto, R. Why do preferences differ between scene types. Environment and Behavior. 33 (1), 93-106 (2001).
- Engell, T., Lorås, H. W., Sigmundsson, H. Window view of nature after brief exercise improves choice reaction time and heart rate restoration. New Ideas in Psychology. 58, 100781(2020).
- Ding, N., Berry, H. L., Bennett, C. M. The importance of humidity in the relationship between heat and population mental health: Evidence from Australia. PLOS ONE. 11 (10), 0164190(2016).
- Majeed, H., Lee, J. The impact of climate change on youth depression and mental health. The Lancet Planetary Health. 1 (3), 94-95 (2017).
- Merkies, K., et al. Preliminary results suggest an influence of psychological and physiological stress in humans on horse heart rate and behavior. Journal of Veterinary Behavior. 9 (5), 242-247 (2014).
- Delaney, J. P. A., Brodie, D. A. Effects of short-term psychological stress on the time and frequency domains of heart-rate variability. Perceptual and Motor Skills. 91 (2), 515-524 (2000).
- South, E. C., Kondo, M. C., Cheney, R. A., Branas, C. C. Neighborhood blight, stress, and health: a walking trial of urban greening and ambulatory heart rate. American Journal of Public Health. 105 (5), 909-913 (2015).
- Rimmele, U., et al. Trained men show lower cortisol, heart rate and psychological responses to psychosocial stress compared with untrained men. Psychoneuroendocrinology. 32 (6), 627-635 (2007).
- Jo, H., Song, C., Miyazaki, Y. Physiological benefits of viewing nature: A systematic review of indoor experiments. International Journal of Environmental Research and Public Health. 16 (23), 4739(2019).
- Bowler, D. E., Buyung-Ali, L. M., Knight, T. M., Pullin, A. S. A systematic review of evidence for the added benefits to health of exposure to natural environments. BMC Public Health. 10 (1), 1-10 (2010).
- Olafsdottir, G., et al. Health benefits of walking in nature: A randomized controlled study under conditions of real-life stress. Environment and Behavior. 52 (3), 248-274 (2020).
- Beute, F., De Kort, Y., IJsselsteijn, W. Restoration in its natural context: How ecological momentary assessment can advance restoration research. International Journal of Environmental Research and Public Health. 13 (4), 420(2016).
- Shiffman, S., Stone, A. A., Hufford, M. R. Ecological momentary assessment. Annual Review of Clinical Psychology. 4, 1-32 (2008).
- Hektner, J. M., Schmidt, J. A., Csikszentmihalyi, M. Experience sampling method: Measuring the quality of everyday life. , Sage. (2007).
- Robbins, M. L., Kubiak, T., Mostofsky, D. I. Ecological momentary assessment in behavioral medicine: Research and practice. The Handbook of Behavioral Medicine. 1, 429-446 (2014).
- Fave, A. D., Bassi, M., Massimini, F. Quality of experience and risk perception in high-altitude rock climbing. Journal of Applied Sport Psychology. 15, 82-98 (2003).
- Ates, H. C., Yetisen, A. K., Güder, F., Dincer, C. Wearable devices for the detection of COVID-19. Nature Electronics. 4 (1), 13-14 (2021).
- Cagney, K. A., Cornwell, E. Y., Goldman, A. W., Cai, L. Urban mobility and activity space. Annual Review of Sociology. 46, 623-648 (2020).
- Chaix, B. Mobile sensing in environmental health and neighborhood research. Annual Review of Public Health. 39, 367-384 (2018).
- York Cornwell, E., Goldman, A. W. Neighborhood disorder and distress in real time: Evidence from a smartphone-based study of older adults. Journal of Health and Social Behavior. 61 (4), 523-541 (2020).
- Ashbrook, D. L., Clawson, J. R., Lyons, K., Starner, T. E., Patel, N. Quickdraw: The impact of mobility and on-body placement on device access time. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '08). , ACM. New York, NY, USA. 219-222 (2008).
- Hänsel, K., Alomainy, A., Haddadi, H. Large scale mood and stress self-assessments on a smartwatch. Proceedings of the 2016 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing: Adjunct. , 1180-1184 (2016).
- Karmen, C. L., Reisfeld, M. A., McIntyre, M. K., Timmermans, R., Frishman, W. The clinical value of heart rate monitoring using an apple watch. Cardiology in Review. 27 (2), 60-62 (2019).
- Hernando, D., Roca, S., Sancho, J., Alesanco, Á, Bailón, R. Validation of the apple watch for heart rate variability measurements during relax and mental stress in healthy subjects. Sensors. 18 (8), 2619(2018).
- Shcherbina, A., et al. Accuracy in wrist-worn, sensor-based measurements of heart rate and energy expenditure in a diverse cohort. Journal of Personalized Medicine. 7 (2), 3(2017).
- Samol, A., et al. Patient directed recording of a bipolar three-lead electrocardiogram using a smartwatch with ECG function. Journal of Visualized Experiments. (154), e60715(2019).
- Verdecchia, P., Angeli, F., Gattobigio, R. Clinical usefulness of ambulatory blood pressure monitoring. Journal of the American Society of Nephrology. 15, Suppl. 1 30-33 (2004).
- Ponnada, A., Haynes, C., Maniar, D., Manjourides, J., Intille, S. Microinteraction ecological momentary assessment response rates: Effect of microinteractions or the smartwatch. Proceedings of the ACM on interactive, mobile, wearable and ubiquitous technologies. 1 (3), 1-16 (2017).
- Monitor your heart rate with Apple Watch. , Available from: https://support.apple.com/en-us/HT204666 (2021).
- Berto, R. Exposure to restorative environments helps restore attentional capacity. Journal of Environmental Psychology. 25 (3), 249-259 (2005).
- Kaplan, S. The restorative benefits of nature: Toward an integrative framework. Journal of Environmental Psychology. 15 (3), 169-182 (1995).
- Firth, J., et al. Can smartphone mental health interventions reduce symptoms of anxiety? A meta-analysis of randomized controlled trials. Journal of Affective Disorders. 218, 15-22 (2017).
- Turakhia, M. P., et al. Rationale and design of a large-scale, app-based study to identify cardiac arrhythmias using a smartwatch: The Apple Heart Study. American Heart Journal. 207, 66-75 (2019).
- Weenk, M., et al. Continuous monitoring of vital signs using wearable devices on the general ward: Pilot study. JMIR mHealth and uHealth. 5 (7), 91(2017).
- Wang, R., et al. StudentLife: Assessing mental health, academic performance and behavioral trends of college students using smartphones. Proceedings of the 2014 ACM international joint conference on pervasive and ubiquitous computing. , 3-14 (2014).
- Vhaduri, S., Munch, A., Poellabauer, C. Assessing health trends of college students using smartphones. 2016 IEEE Healthcare Innovation Point-Of-Care Technologies Conference IEEE. HI-POCT. , 70-73 (2016).
- Ståhl, A., Höök, K., Svensson, M., Taylor, A. S., Combetto, M. Experiencing the affective diary. Personal and Ubiquitous Computing. 13 (5), 365-378 (2009).
- Khushhal, A., et al. Validity and reliability of the Apple Watch for measuring heart rate during exercise. Sports Medicine International Open. 1 (6), 206-211 (2017).
- Walsh, E. I., Brinker, J. K. Should participants be given a mobile phone, or use their own? Effects of novelty vs utility. Telematics and Informatics. 33 (1), 25-33 (2016).
- Enock, P. M., Hofmann, S. G., McNally, R. J. Attention bias modification training via smartphone to reduce social anxiety: A randomized, controlled multi-session experiment. Cognitive Therapy and Research. 38 (2), 200-216 (2014).
- Reid, S. C., et al. A mobile phone application for the assessment and management of youth mental health problems in primary care: A randomised controlled trial. BMC Family Practice. 12, 131(2011).
- Huang, S., Qi, J., Li, W., Dong, J., vanden Bosch, C. K. The contribution to stress recovery and attention restoration potential of exposure to urban green spaces in low-density residential areas. International Journal of Environmental Research and Public Health. 18 (16), 8713(2021).
- Doherty, S. T., Lemieux, C. J., Canally, C. Tracking human activity and wellbeing in natural environments using wearable sensors and experience sampling. Social Science & Medicine. 106, 83-92 (2014).
- Birenboim, A., Dijst, M., Scheepers, F. E., Poelman, M. P., Helbich, M. Wearables and location tracking technologies for mental-state sensing in outdoor environments. The Professional Geographer. 71 (3), 449-461 (2019).
- Kheirkhahan, M., et al. A smartwatch-based framework for real-time and online assessment and mobility monitoring. Journal of Biomedical Informatics. 89, 29-40 (2019).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
