Name: Obliczanie zmienności tętna na podstawie danych EKG od młodzieży z porażeniem mózgowym podczas aktywnych sesji gier wideo (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-06-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 12 s
Description: Poznaj metodę obliczania zmienności tętna z danych EKG u młodzieży z porażeniem mózgowym podczas aktywnych gier wideo. Technika ta pozwala oceniać wydolność tlenową i dostosowywać terapię fizyczną.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy dziękują uczestnikom i ich rodzinom za czas i wysiłek włożony w udział w badaniu. Autorzy dziękują również dr Yichuan Liu i dr Hasanowi Ayazowi za pomoc w obliczaniu czasu monitorowania tętna oraz dr Paulowi Diefenbachowi za opracowanie oprogramowania KOLLECT Active Video Gaming. Fundusze na tę pracę zostały zapewnione przez Coulter Foundation Grants #00006143 (O'Neil; Diefenbach, PIs) i #00008819 (O'Neil; Diefenbach, PIs).

<ol><li>Winter, S., Autry, A., Boyle, C., Yeargin-Allsopp, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trends+in+the+prevalence+of+cerebral+palsy+in+a+population-based+study%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">Trends in the prevalence of cerebral palsy in a population-based study.</a> Pediatrics. 110 (6), 1220-1225 (2002).</li>
<li>Fowler, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Promotion+of+physical+fitness+and+prevention+of+secondary+conditions+for+children+with+cerebral+palsy%3A+Section+on+Pediatrics+Research+Summit+Proceedings%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Therapy%22%5BJournal%5D)">Promotion of physical fitness and prevention of secondary conditions for children with cerebral palsy: Section on Pediatrics Research Summit Proceedings.</a> Physical Therapy. 87 (11), 1495-1510 (2007).</li>
<li>Rosenbaum, P., Paneth, N., Leviton, A., Goldstein, M., Bax, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+report%3A+The+definition+and+classification+of+cerebral+palsy%3A+April+2006%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Medicine+%26+Child+Neurology%22%5BJournal%5D)">A report: The definition and classification of cerebral palsy: April 2006.</a> Developmental Medicine & Child Neurology. 49 (s109), 8-14 (2007).</li>
<li>Hanna, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stability+and+decline+in+gross+motor+function+among+children+and+youth+with+cerebral+palsy+aged+2+to+21+years%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Medicine+%26+Child+Neurology%22%5BJournal%5D)">Stability and decline in gross motor function among children and youth with cerebral palsy aged 2 to 21 years.</a> Developmental Medicine & Child Neurology. 51 (4), 295-302 (2009).</li>
<li>Rimmer, J., Rowland, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Health+promotion+for+people+with+disabilities%3A+Implications+for+empowering+the+person+and+promoting+disability-friendly+environments%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Lifestyle+Medicine%22%5BJournal%5D)">Health promotion for people with disabilities: Implications for empowering the person and promoting disability-friendly environments.</a> American Journal of Lifestyle Medicine. 2 (5), 409-420 (2008).</li>
<li>Feehan, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+influencing+physical+activity+in+children+and+youth+with+special+health+care+needs%3A+A+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Pediatrics%22%5BJournal%5D)">Factors influencing physical activity in children and youth with special health care needs: A pilot study.</a> International Journal of Pediatrics. , Article ID 583249 (2012).</li>
<li>Fehlings, D., Switzer, L., Findlay, B., Knights, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactive+computer+play+as+motor+therapy+for+individuals+with+cerebral+palsy%5BTitle%5D)+AND+%22Seminars+in+Pediatric+Neurology%22%5BJournal%5D)">Interactive computer play as motor therapy for individuals with cerebral palsy.</a> Seminars in Pediatric Neurology. 20 (2), 127-138 (2013).</li>
<li>Sandlund, M., Dock, K., Hager, C., Waterworth, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motion+interactive+video+games+in+home+training+for+children+with+cerebral+palsy%3A+parents%E2%80%99+perceptions%5BTitle%5D)+AND+%22Disability+%26+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Motion interactive video games in home training for children with cerebral palsy: parents’ perceptions.</a> Disability & Rehabilitation. 34 (11), 925-933 (2012).</li>
<li>Howcroft, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Active+video+game+play+in+children+with+cerebral+palsy%3A+Potential+for+physical+activity+promotion+and+rehabilitation+therapies%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Physical+Medicine+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Active video game play in children with cerebral palsy: Potential for physical activity promotion and rehabilitation therapies.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 93 (8), 1448-1456 (2012).</li>
<li>Bilde, P., Kliim-Due, M., Rasmussen, B., Petersen, L., Petersen, T., Nielsen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Individualized%2C+home-based+interactive+training+of+cerebral+palsy+children+delivered+through+the+Internet%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurology%22%5BJournal%5D)">Individualized, home-based interactive training of cerebral palsy children delivered through the Internet.</a> BMC Neurology. 11, 32(2011).</li>
<li>Kolobe, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Research+Summitt+III+proceedings+on+dosing+in+children+with+an+injured+brain+or+cerebral+palsy%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Therapy%22%5BJournal%5D)">Research Summitt III proceedings on dosing in children with an injured brain or cerebral palsy.</a> Physical Therapy. 94 (7), 907-920 (2014).</li>
<li>Schipke, J., Pelzer, M., Arnold, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+respiration+rate+on+short-term+heart+rate+variability%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+and+Basic+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Effect of respiration rate on short-term heart rate variability.</a> Journal of Clinical and Basic Cardiology. 2 (1), 92-95 (1999).</li>
<li>Ernst, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+rate+variability%5BTitle%5D)+AND+%22Heart+Rate+Variability%22%5BJournal%5D)">Heart rate variability.</a> Heart Rate Variability. , 1-336 (2014).</li>
<li>Francis, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Association+between+symptoms+of+depression+and+anxiety+with+heart+rate+variability+in+patients+with+implantable+cardioverter+defibrillators%5BTitle%5D)+AND+%22Psychosomatic+Medicine%22%5BJournal%5D)">Association between symptoms of depression and anxiety with heart rate variability in patients with implantable cardioverter defibrillators.</a> Psychosomatic Medicine. 71 (8), 821-827 (2009).</li>
<li>Mendes, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+applying+the+same+exercise-based+inpatient+program+to+normal+and+reduced+left+ventricular+function+patients+the+best+strategy+after+coronary+surgery%3F+A+focus+on+autonomic+cardiac+response%5BTitle%5D)+AND+%22Disability+and+Rehabilitation%3A+An+International+Multidisciplinary+Journal%22%5BJournal%5D)">Is applying the same exercise-based inpatient program to normal and reduced left ventricular function patients the best strategy after coronary surgery? A focus on autonomic cardiac response.</a> Disability and Rehabilitation: An International Multidisciplinary Journal. 36 (2), 155-162 (2014).</li>
<li>Muralikrishnan, K., Balakrishnan, B., Balasubramanian, K., Visnegarawla, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+the+effect+of+Isha+Yoga+on+cardiac+autonomic+nervous+system+using+short-term+heart+rate+variability%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ayurveda+and+Integrative+Medicine%22%5BJournal%5D)">Measurement of the effect of Isha Yoga on cardiac autonomic nervous system using short-term heart rate variability.</a> Journal of Ayurveda and Integrative Medicine. 33 (2), 279-283 (2012).</li>
<li>Yadav, R. K., Gupta, R., Deepak, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pilot+study+on+short+term+heart+rate+variability+%26+its+correlation+with+disease+activity+in+Indian+patients+with+rheumatoid+arthritis%5BTitle%5D)+AND+%22Indian+Journal+of+Medical+Research%22%5BJournal%5D)">A pilot study on short term heart rate variability & its correlation with disease activity in Indian patients with rheumatoid arthritis.</a> Indian Journal of Medical Research. 136 (4), 593-598 (2012).</li>
<li>Thuraisingham, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preprocessing+RR+interval+time+series+for+heart+rate+variability+analysis+and+estimates+of+standard+deviation+of+RR+intervals%5BTitle%5D)+AND+%22Computer+Methods+and+Programs+in+Biomedicine%22%5BJournal%5D)">Preprocessing RR interval time series for heart rate variability analysis and estimates of standard deviation of RR intervals.</a> Computer Methods and Programs in Biomedicine. 83 (1), 78-82 (2006).</li>
<li>Alamili, M., Rosenberg, J., Gögenur, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Day-night+variation+in+heart+rate+variability+changes+induced+by+endotoxaemia+in+healthy+volunteers%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Anaesthesiologica+Scandinavica%22%5BJournal%5D)">Day-night variation in heart rate variability changes induced by endotoxaemia in healthy volunteers.</a> Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 59 (4), 457-464 (2015).</li>
<li>Pal, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preference+for+salt+contributes+to+sympathovagal+imbalance+in+the+genesis+of+prehypertension%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Clinical+Nutrition%22%5BJournal%5D)">Preference for salt contributes to sympathovagal imbalance in the genesis of prehypertension.</a> European Journal of Clinical Nutrition. 67 (6), 586-591 (2013).</li>
<li>Telles, S., Raghavendra, B. R., Naveen, K. V., Manjunath, N. K., Kumar, S., Subramanya, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+autonomic+variables+following+two+meditative+states+described+in+yoga+texts%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Alternative+and+Complementary+Medicine%22%5BJournal%5D)">Changes in autonomic variables following two meditative states described in yoga texts.</a> Journal of Alternative and Complementary Medicine. 19 (1), 35-42 (2013).</li>
<li>Kičmerová, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Methods+for+Detection+and+Classification+in+ECG+Analysis.+Doctoral%22">Methods for Detection and Classification in ECG Analysis. Doctoral thesis</a>. , Department of Biomedical Engineering. BRNO University of Technology. Czech Republic. (2009).</li>
<li>Evaluation of mental workload for ship handling using physiological indices. Murai, K., Hayashi, Y. 2009 Second International Conference on Emerging Trends in Engineering & Technology, October, , 604-608 (2009).</li>
<li>Taelman, J., Vandeput, S., Spaepen, A., Van Huffel, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+mental+stress+on+heart+rate+and+heart+rate+variability%5BTitle%5D)+AND+%22Heart%22%5BJournal%5D)">Influence of mental stress on heart rate and heart rate variability.</a> Heart. 29 (1), 1366-1369 (2009).</li>
<li>Durantin, G., Gagnon, J. F., Tremblay, S., Dehais, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+near+infrared+spectroscopy+and+heart+rate+variability+to+detect+mental+overload%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Using near infrared spectroscopy and heart rate variability to detect mental overload.</a> Behavioural Brain Research. 259, 16-23 (2014).</li>
<li>Buchheit, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+training+status+with+HR+measures%3A+Do+all+roads+lead+to+Rome%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Physiology%22%5BJournal%5D)">Monitoring training status with HR measures: Do all roads lead to Rome?</a> Frontiers in Physiology. 5, (2014).</li>
<li>Achten, J., Jeukendrup, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+rate+monitoring%3A+Applications+and+limitations%5BTitle%5D)+AND+%22Sports+Medicine%22%5BJournal%5D)">Heart rate monitoring: Applications and limitations.</a> Sports Medicine. 33 (8), 517-538 (2012).</li>
<li>Amichai, T., Katz-Leurer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+rate+variability+with+cerebral+palsy%3A+Review+of+literature+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroRehabilitation%22%5BJournal%5D)">Heart rate variability with cerebral palsy: Review of literature and meta-analysis.</a> NeuroRehabilitation. 35, 113-122 (2014).</li>
<li>Billman, G., Haikuri, H., Sacha, J., Trimmel, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+introduction+to+heart+rate+variability%3A+Methodological+considerations+and+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Physiology%22%5BJournal%5D)">An introduction to heart rate variability: Methodological considerations and clinical applications.</a> Frontiers in Physiology. 6, (2015).</li>
<li>Beffara, B., Bret, A., Vermeulen, N., Mermillod, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resting+high+frequency+heart+rate+variability+selectively+predicts+cooperative+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">Resting high frequency heart rate variability selectively predicts cooperative behavior.</a> Physiology & Behavior. 164, 417-428 (2016).</li>
<li>Fogt, D., Cooper, P., Freeman, C., Kalns, J., Cooke, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+rate+variability+to+assess+combat+readiness%5BTitle%5D)+AND+%22Military+Medicine%22%5BJournal%5D)">Heart rate variability to assess combat readiness.</a> Military Medicine. 174, 491-495 (2009).</li>
<li>Kerppers, I. L., Arisawa, E. A. L., Oliveira, L. V. F., Sarmpaio, L. M. M., Oliverira, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+rate+variability+in+individual+with+cerebral+palsy%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Medical+Science%22%5BJournal%5D)">Heart rate variability in individual with cerebral palsy.</a> Archives of Medical Science. 5, 45-50 (2009).</li>
<li>Giggins, O. M., Persson, U. M., Caulfield, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofeedback+in+Rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroengineering+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Biofeedback in Rehabilitation.</a> Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 10, (2013).</li>
<li>Shaffer, F., Ginsberg, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+of+heart+rate+variability+metrics+and+norms%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Public+Health%22%5BJournal%5D)">An overview of heart rate variability metrics and norms.</a> Frontiers in Public Health. 5, 258(2017).</li>
<li>Shaffer, F., McCarty, R., Zeir, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+healthy+heart+is+not+a+metronome%3A+an+integrative+review+of+the+heart%E2%80%99s+anatomy+and+heart+rate+variability%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Psychology%22%5BJournal%5D)">A healthy heart is not a metronome: an integrative review of the heart’s anatomy and heart rate variability.</a> Frontiers in Psychology. 5, 1040(2014).</li>
</ol>

W tej chwili autorzy (CL i PAN) nie mają nic do ujawnienia. Dr O'Neil jest współzałożycielem enAbleGames, LLC, a Kollect jest jedną z gier oferowanych przez tę firmę internetową. enAbleGames jest w fazie tworzenia gry i nie jest obecnie spółką publiczną (www.enAbleGames.com).

W badaniu wzięło udział dziesięciu młodych ludzi z MPD (średnia + SD) [wiek (lata) = 15,53 ± 3,57; wzrost (cm) 154,8 ± 12,6; waga (kg) 50,69 ± 11,1; wskaźnik masy ciała (BMI) 50,46 ± 29,2; mHR 9 uderzeń na minutę) = 186,8 ± 12,4]. Tabela 5 zawiera dane demograficzne pacjentów.
Istnieją pewne zagadnienia dotyczące korzystania z monitorów HR i powiązanych miar HR i HRV, które odnoszą się do modyfikacji i rozwiązywania problemów. Dwa problemy, które są oczywiste, niezależnie od t...

Porażenie mózgowe (CP) jest najczęstszą niepełnosprawnością fizyczną wieku dziecięcego1. CP jest spowodowany neurologicznym uszkodzeniem rozwijającego się mózgu i wiąże się z zaburzeniami motorycznymi, takimi jak osłabienie mięśni, spastyczność, dekondycjonowanie oraz zmniejszona kontrola motoryczna i równowaga2,3. MPD nie jest stanem postępującym, ale z wiekiem dzieci stają się mniej aktywne fizycznie i prowadzą bardziej siedzący tryb życia w porównaniu z rówieśnikami z typowym rozwojem (TD), głównie z powodu zwiększonych wymagań wzrostu dla ich upośledzonego układu nerwowo-mięśniowego i mięśniowo-szkieletowego4.
Młodzież z CP zazwyczaj korzysta z usług fizjoterapii (PT) w celu poprawy funkcjonalnej mobilności oraz promowania aktywności fizycznej i sprawności fizycznej (np. wytrzymałości aerobowej i mięśniowej)2. Często dostęp do usług PT i zasobów społeczności jest ograniczony, aby osiągnąć i utrzymać te cele PT5,6. Aktywne gry wideo (AVG) mogą być wykonalną strategią w interwencjach PT opartych na aktywności w warunkach klinicznych, domowych lub środowiskowych7,8. Komercyjne AVG mają ograniczoną elastyczność w dostosowywaniu rozgrywki i spełnianiu specyficznych potrzeb oraz celów PT dla młodzieży z CP9. Jednak spersonalizowane AVG zapewniają elastyczne parametry gry, aby rzucić wyzwanie młodzieży z CP, jednocześnie promując aktywność fizyczną i fitness10.
Nasz zespół opracował spersonalizowany AVG (o nazwie KOLLECT) do badania reakcji młodzieży na ćwiczenia (np. aktywność fizyczna i wydolność aerobowa). Gra wykorzystuje czujnik ruchu do śledzenia ruchu młodzieży podczas gry. Celem gry jest "zebranie" jak największej liczby przedmiotów, aby uzyskać wysoki wynik i unikanie zagrożeń, aby uniknąć utraty punktów. Przedmioty mogą być zbierane za pomocą ikon rąk i/lub stóp, zgodnie z ustaleniami terapeuty w elastycznych parametrach gry.
Projektowanie interwencji PT opartych na aktywności, które dozują intensywność aktywności fizycznej w celu promowania sprawności aerobowej, jest kluczowe dla młodzieży z CP11. Niestandardowe AVG mogą być skuteczną strategią dawkowania intensywności i angażowania młodzieży w aktywność fizyczną w celu promowania fitness10. Monitory tętna (HR) są często używane w praktyce klinicznej PT do określania wydolności tlenowej i intensywności aktywności. W związku z tym monitory tętna pomogą określić wykonalność AVG w dawkowaniu intensywności aktywności fizycznej w celu promowania wydolności aerobowej9. Dane EKG wygenerowane z monitora tętna można wykorzystać do obliczenia zmienności rytmu serca (HRV). Metody analityczne wykorzystano do wygenerowania HRV na podstawie danych EKG w celu zbadania obciążenia tlenowego. Ostatnie zastosowania HRV wskazują, że pomiary krótkoterminowe (5-minutowe ataki) są odpowiednie i że biofeedback HRV może pomóc w poprawie objawów i jakości życia w różnych stanach zdrowotnych32,33,34. Zastosowanie krótkoterminowych pomiarów HRV jest odpowiednim sposobem oceny funkcji układu sercowo-naczyniowego podczas sesji AVG. Biorąc pod uwagę, że HRV jest wyprowadzane z interwału R-R EKG, użyliśmy wybranych pomiarów w dziedzinie czasu i częstotliwości. Miara HRV w dziedzinie czasu określa ilościowo wielkość zmienności w interwałach między uderzeniami, które reprezentują czas między kolejnymi uderzeniami serca. Użyliśmy AVNN (średni interwał NN), RMSSD (średnia kwadratowa kolejnych różnic), SDNN (odchylenie standardowe przedziału NN), NN50 (liczba interwałów NN >50 ms) i PNN50 (procent interwałów NN). Miary w dziedzinie częstotliwości szacują rozkład mocy bezwzględnej lub względnej na możliwie cztery pasma częstotliwości, w szczególności zajęliśmy się dwoma pasmami, mocą niskiej częstotliwości (LF) i mocą wysokiej częstotliwości (HF) wraz ze stosunkiem LF / HF. Chociaż HR jest dobrze akceptowaną miarą kliniczną, HRV może być przydatne, ponieważ dostarcza informacji o funkcjonowaniu układu autonomicznego, regeneracji, adaptacji i zapewnia oszacowanie obciążenia aerobowego podczas sesji AVG28.
Celem tego badania było zbadanie możliwości wykorzystania strategii AVG do promowania aktywności fizycznej i sprawności. Drugim celem było przedstawienie protokołu zbierania danych AVG oraz metodologii obliczania HRV na podstawie danych EKG uzyskanych za pomocą monitora tętna. Te środki i niniejszy protokół mogą okazać się istotne dla klinicystów w celu monitorowania i dawkowania sesji interwencyjnych PT.

<table><tbody><tr><td>Moduł Bluetooth BioHarness (czujnik elektroniczny)&nbsp;</td><td>Zephyr</td><td>9800.0189</td><td>wykrywa tętno, częstość odczuwania, postawę i temperaturę skóry.</td></tr><tr><td>Pasek na klatkę piersiową BioHarness</td><td>Zephyr</td><td>9600.0189, 9600.0190</td><td>Rozmiary Mały XS-M, Duży M-XL</td></tr><tr><td>BioHarness Charge Cradle & USB</td><td>Zephyr</td><td>9600.0257</td><td>Służy do przesyłania danych z modułu do komputera w celu analizy.</td></tr><tr><td>BioHarness Echo Gateway</td><td>Zephyr</td><td>9600.0254</td><td>pozwala na podgląd tętna obiektu w czasie rzeczywistym.</td></tr><tr><td>MATLAB R2016a</td><td>Mathworks</td><td>1.7.0_.60</td><td>Używany do całego programowania.</td></tr></tbody></table>

obliczanie zmienności tętna na podstawie danych ekg od młodzieży z porażeniem mózgowym podczas aktywnych sesji gier wideo

Calculating Heart Rate Variability from ECG Data from Youth with Cerebral Palsy During Active Video Game Sessions

Celem tego badania było wygenerowanie metody obliczania zmienności rytmu serca (HRV) na podstawie przebiegów elektrokardiogramu (EKG). Kształty fal zostały zarejestrowane przez monitor tętna, który uczestnicy (młodzież z porażeniem mózgowym (CP)) nosili podczas aktywnych sesji gier wideo (AVG). Sesje AVG zostały zaprojektowane tak, aby promować aktywność fizyczną i sprawność fizyczną (wydolność aerobową) u uczestników. Celem była ocena wykonalności AVG jako strategii interwencji fizjoterapeutycznej (PT). Maksymalne tętno (mHR) określono dla każdego uczestnika, a docelową strefę tętna (THRZ) obliczono dla każdej z trzech faz ćwiczeń w 20-minutowej sesji AVG: (rozgrzewka przy 40-60% mHR, kondycjonowanie przy 60-80% mHR i schłodzenie przy 40-60% mHR). Każdy uczestnik rozegrał trzy 20-minutowe gry podczas sesji AVG. Wszystkie mecze były rozgrywane siedząc na ławce rezerwowych, ponieważ wielu młodych ludzi z CP nie może stać przez dłuższy czas. Każdy warunek gry różnił się tym, że uczestnicy używali tylko ikon rąk, ikon dłoni i stóp razem lub ikon stóp tylko do zbierania przedmiotów. Celem gry (zwanej KOLLECT) jest zbieranie przedmiotów, aby zdobywać punkty i unikać zagrożeń, aby nie stracić punktów. Hazardy były stosowane w fazach rozgrzewki i schładzania tylko po to, aby promować wolniejszy, kontrolowany ruch w celu utrzymania tętna w docelowej strefie tętna (THRZ). W fazie kondycjonowania nie było żadnych zagrożeń, które promowałyby wyższy poziom i bardziej intensywną aktywność fizyczną. Metody analityczne wykorzystano do wygenerowania HRV (wybranych pomiarów w dziedzinie czasu i częstotliwości) na podstawie danych EKG w celu zbadania obciążenia tlenowego. Ostatnie zastosowania HRV wskazują, że pomiary krótkoterminowe (5-minutowe ataki) są odpowiednie, a biofeedback HRV może pomóc w poprawie objawów i jakości życia w różnych schorzeniach. Chociaż HR jest dobrze akceptowaną miarą kliniczną do badania wydolności i intensywności aerobowej w interwencjach PT, HRV może dostarczyć informacji o funkcjach układu autonomicznego, regeneracji i adaptacji podczas sesji AVG.

Niniejsza metoda dostarcza danych do analizy wpływu nowo opracowanej metody na zmienność rytmu serca (HRV) badanego obiektu. Odbywa się to poprzez lokalizację załamka R w kompleksie QRS w danych EKG badanego obiektu, jak pokazano na Rysunku 6, oraz obliczanie na ich podstawie różnych wartości HRV. Jeśli monitor tętna ma prawidłowy kontakt z badanym, dane będą jednorodne, co znacząco zmniejszy potrzebę wprowadzania korekt (jak pokazano na ...

Ten protokół opisuje metodę obliczania zmienności rytmu serca (HRV) na podstawie przebiegów elektrokardiogramu (EKG). Kształty fal z ciągłych zapisów tętna (HR) podczas aktywnych sesji gier wideo (AVG) wykorzystano do pomiaru wydolności tlenowej młodzieży z porażeniem mózgowym (CP).

Obliczanie zmienności tętna na podstawie danych EKG od młodzieży z porażeniem mózgowym podczas aktywnych sesji gier wideo

The aim of this study was to generate a method for calculating heart rate variability (HRV) from electrocardiogram (ECG) waveforms. The waveforms were ...

Protokół zapewnia analityczną metodę pomiaru zmienności rytmu serca przy użyciu danych z elektrokardiogramu w celu określenia funkcji tlenowych. Dzięki temu pomoże nam uzyskać wgląd w funkcje układu autonomicznego w protokołach fizjoterapii. Technika ta może być stosowana do pomiaru obciążenia aerobowego, wymagań i strategii fizjoterapii dla młodzieży z porażeniem mózgowym.Na przykład, kiedy jesteśmy w fizjoterapii, stosujemy techniki promujące zdrowie i kondycję fizyczną za pomocą aktywnych gier wideo. Zmienność rytmu serca mierzy obciążenie aerobowe i zapewnia pomiary funkcji układu sercowo-naczyniowego u pacjentów oraz pozwala nam dawkować fizjoterapię na poziomie, który najbardziej odpowiada pacjentowi i stanowi dla niego wyzwanie. Metodologia ta jest przydatna w opiece kardiologicznej i rehabilitacji kardiologicznej.Dzięki temu obliczenia można zintegrować z urządzeniami do monitorowania pracy serca, w których zapewnią one zmienność rytmu serca na podstawie EKG lub elektrokardiogramu. Obliczenia mogą być na początku trudne. Jednak tworząc film szkoleniowy, możemy pomóc klinicystom i badaczom w lepszym wykorzystaniu tych wskaźników do oceny skuteczności opieki kardiologicznej.W przypadku aktywnych sesji zbierania danych z gier wideo wybierz aktywne gry wideo z samymi ikonami rąk, tylko ikonami stóp lub ikonami dłoni i stóp do zbierania obiektów, aby określić, która gra jest bardziej skuteczna w promowaniu aktywności fizycznej i sprawności, nie będąc zbyt wymagającą i nie powodując wczesnego nadmiernego zmęczenia. Aby wyposażyć młodzież z porażeniem mózgowym w monitor pracy serca, najpierw podłącz w pełni naładowany moduł Bluetooth do komputera danych, niezależnie od tego, czy jest to podstawka ładująca, i otwórz narzędzie konfiguracyjne. Użyj mokrej dłoni, aby zwilżyć przewodzące obszary na pasku piersiowym czujnika tętna.Umieść moduł Bluetooth w pasku na klatkę piersiową tak, aby przewodzące powierzchnie modułu były wyrównane z powierzchniami paska na klatkę piersiową. Monitor zatrzaśnie się na swoim miejscu. Następnie przyłóż pasek na klatkę piersiową czujnika tętna i moduł Bluetooth do pacjenta, tak aby moduł był wyrównany z lewą linią środkową pachy, a pasek znajdował się tuż pod mięśniami piersiowymi.Po prawidłowym ustawieniu dokręć urządzenie tak, aby nie poruszało się podczas sesji, ale nie było niewygodne dla osoby badanej. Niech osoba usiądzie na ławce ze stopami płasko na podłodze, a kolana i biodra są zgięte pod kątem 90 stopni, aby zapewnić wsparcie postawy i stabilność. Podłącz złącze do portu USB komputera, który będzie używany do view dane i użyj zakładki trybu na żywo do monitorowania tętna, częstości oddechów i postawy obiektu w czasie rzeczywistym.Następnie nagraj osobę badaną przez okres odpoczynku, aby uzyskać podstawowy zapis tętna osoby badanej przed rozpoczęciem pierwszej aktywnej gry wideo dla badanego. Pod koniec sesji grania pobierz dane elektrokardiogramu z czujnika tętna i zdejmij pasek z badanego. Aby obliczyć zmienność rytmu serca na podstawie danych z elektrokardiogramu, otwórz MATLAB i uporządkuj dane w pięciominutowych odstępach, aby zapewnić porównywalność danych między fazami.Oblicz okres odpoczynku jako pięć minut przed rozpoczęciem gry, a fazę regeneracji jako pięć minut po zakończeniu fazy schładzania, aby przeprowadzić detekcję piku R na surowym sygnale elektrokardiogramu. Po uzyskaniu tych czasów zidentyfikuj lokalizację interesującej Cię fazy gry w pliku EKG i wybierz pięciominutową sekcję, która Cię interesuje. Oblicz próg wykrywania piku na podstawie średniej i odchylenia standardowego przebiegu.Wraz z minimalną wysokością piku R przypisz minimalną odległość 0,3 sekundy między szczytami, aby zminimalizować wykrywanie nieprawidłowych szczytów wokół pożądanego R. Po ustawieniu progu uruchom wykrywanie szczytu. m, aby przetworzyć przebieg i spróbować dostrzec wszystkie szczyty R dla interwału między uderzeniami i obliczeń zmienności tętna. Wygeneruj wstępny wykres, aby można go było przejrzeć pod kątem nieprawidłowości, jak pokazano na ilustracji.Wiele sesji danych jest dość jednorodnych i dlatego wymaga tylko kilku poprawek. Niektóre przypadki są jednak dość niechlujne i wymagają więcej czasu na przejrzenie i uzyskanie odpowiednich lokalizacji R. Aby skorygować te nieprawidłowości, należy ręcznie edytować zmienną detekcji, która zawiera odczyt piku w mikronapięciu w kolumnie pierwszej i lokalizację w bieżącej sesji gry w kolumnie drugiej.W większości przypadków właściwe piki R można łatwo znaleźć, powiększając lokalizację problemu. Uzyskać macierz interwałów z pominięciem dowolnego interwału większego niż 1,5 sekundy i zachować te interwały między uderzeniami do dalszych obliczeń w celu weryfikacji danych. Następnie użyj tych przedziałów, aby obliczyć średni pierwiastek kwadratowy kolejnych różnic.Przed obliczeniem miar zmienności tętna otwórz przebieg, aby sprawdzić, czy wykrywanie piku jest prawidłowe. Użyj narzędzia powiększającego, aby wybrać obszar wykresu, który jest powiększany lub pomniejszany na wydruku, jeśli okno nie jest łatwe do sprawdzenia wizualnie. W razie potrzeby skorzystaj z narzędzia do udzielania wskazówek dotyczących danych, aby znaleźć lokalizację pominiętego szczytu.Aby uzyskać korekcję wartości szczytowych, zlokalizuj zmienną wykrywania i kliknij dwukrotnie w obszarze roboczym, aby skorygować nieprawidłowo wykryte lub brakujące wartości szczytowe. Jeśli punkt jest wynikiem fałszywie dodatnim, usuń punkt z tablicy i zmień wartości wszystkich nieprawidłowo oznaczonych pików sąsiadujących z nieoznaczonymi pikami na wartości nieoznaczonych szczytów. Następnie, aby uzyskać obliczenia miary zmienności tętna, uruchom hrvmeasures.m i otwórz zmienną Zmienność tętna w oknie przestrzeni roboczej. Ta metoda dostarcza danych do analizy wpływu, jaki nowo opracowana metoda aktywnych gier wideo wywiera na zmienność tętna określonego pacjenta poprzez zlokalizowanie części R krzywej QRS w danych EKG pacjenta. Jeśli czujnik tętna nawiąże prawidłowy kontakt z pacjentem, dane będą jednolite, co znacznie zmniejszy potrzebę korekt.Jeśli dane są wystarczająco zmienne ze względu na chwilowe zmiany w kontakcie skóry z czujnikiem tętna, wstępna analiza może nieprawidłowo oznaczyć wartości szczytowe zgodnie ze wskazaniami. Zmiana poziomów progowych w minimalnym czasie między szczytami może również pomóc w uporządkowaniu wartości wykrywalności dla produkcji i skorygowanej powierzchni. Ważne jest, aby przewijać każdy przebieg, aby zapewnić prawidłowe wykrywanie szczytów, usunąć wyniki fałszywie dodatnie i przesunąć błędnie oznaczone szczyty przed obliczeniem danych zmienności tętna.Inne kwestie i czynniki wpływające na korzystanie z pomiarów zmienności tętna obejmują względy fizjologiczne, stan nawodnienia i wpływy środowiska. Ta metoda jest przydatna w interwencjach fizjoterapeutycznych opartych na aktywności, ponieważ w ciągu ostatniej dekady nastąpiło przejście od interwencji opartych na niepełnosprawności do większej promocji zdrowia i sprawności, a ta metoda pozwala nam mierzyć sprawność i mobilność funkcjonalną. Przed nałożeniem czujnika tętna należy upewnić się, że skóra nie jest podrażniona i że urządzenie jest w dobrym stanie, aby uniknąć otarć skóry.

calculating-heart-rate-variability-from-ecg-data-from-youth-with

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Opisano procedury rejestracji danych EEG o wysokiej gęstości oraz danych o kierunku spojrzenia podczas zadań poznawczych opartych na grach komputerowych. Wykorzystanie gry wideo do prezentacji zadań poznawczych zwiększa trafność ekologiczną bez utraty kontroli eksperymentalnej.

Łączenie eksperymentów behawioralnych opartych na grach komputerowych z wysokogęstościowym EEG i podczerwienią do śledzenia spojrzenia

Pomiar aktywności autonomicznego układu nerwowego zazwyczaj ogranicza badacza i uczestnika do laboratorium, które może stanowić onieśmielające środowisko dla dzieci. Urządzenie VU University Ambulatory Monitoring System (VU-AMS) może rejestrować autonomiczną kontrolę serca w dowolnym ustawieniu. VU-AMS okazał się bardzo podatny do testowania na dzieciach.

Pomiar aktywności autonomicznego układu nerwowego serca (ANS) u dzieci

Opisano szczegółowy protokół eksperymentalnego paradygmatu do oceny skuteczności regulacji emocji przez dzieci. Dzieci są losowo przydzielane do stosowania określonych strategii regulacji emocji, negatywne emocje są wywoływane za pomocą klipów filmowych, a zmiany w późniejszej psychofizjologii wskazują na to, w jakim stopniu regulacja emocji jest skuteczna.

Psychofizjologiczna ocena skuteczności strategii regulacji emocji w dzieciństwie

Tutaj prezentujemy protokół do rejestrowania sygnałów biologicznych mózgu i serca u myszy za pomocą jednoczesnego wideo, elektroencefalografii (EEG) i elektrokardiografii (EKG). Opisano również metody analizy wynikowych zapisów EEG-EKG pod kątem napadów, mocy spektralnej EEG, funkcji serca i zmienności rytmu serca.

Jednoczesne monitorowanie wideo-EEG-EKG w celu identyfikacji dysfunkcji neurosercowej w mysich modelach padaczki

Demonstrujemy metodologię rejestracji tętna przez 24 godziny, aby ocenić wpływ wstrząsu mózgu na trajektorię regeneracji u młodych sportowców, w ekologicznie uzasadnionym kontekście.

Funkcja autonomiczna po wstrząśnieniu mózgu u młodych sportowców: badanie zmienności rytmu serca przy użyciu 24-godzinnej metodologii nagrywania

Celem jest promowanie nowego podejścia do rehabilitacji kardiologicznej (CR), wykorzystującego unikalny system zdalnego monitorowania pacjentów, który umożliwi świadczeniodawcom opieki zdrowotnej monitorowanie pacjentów z CR w domu przy niskich kosztach, z zamiarem zwiększenia dostępności usług CR i poprawy zgodności. Badanie jest obecnie w toku.

Nowatorska platforma cyfrowa dla monitorowanego programu domowej rehabilitacji kardiologicznej

To badanie proponuje metodę opartą na akcelerometrze do obiektywnego pomiaru aktywności fizycznej (PA) i aktywności fizycznej w czasie wolnym (LTPA) u chińskich dzieci akceptujących treningi tenisa stołowego w klubach.

Pomiar aktywności fizycznej u dzieci akceptujących trening tenisa stołowego

Zestaw narzędzi BrainBeats to wtyczka EEGLAB o otwartym kodzie źródłowym, przeznaczona do wspólnej analizy sygnałów EEG i sercowo-naczyniowych (EKG/PPG). Obejmuje ocenę potencjałów wywołanych biciem serca (HEP), analizę opartą na cechach i ekstrakcję artefaktów serca z sygnałów EEG. Protokół pomoże w badaniu interakcji mózg-serce przez dwie soczewki (HEP i funkcje), zwiększając odtwarzalność i dostępność.

BrainBeats jako wtyczka EEGLAB o otwartym kodzie źródłowym do wspólnej analizy EEG i sygnałów sercowo-naczyniowych

Oprogramowanie ValsalvaAnalyzer zawiera funkcje do analizy ciągłego elektrokardiogramu i pomiarów ciśnienia krwi (BP) zarejestrowanych podczas manewru Valsalvy (VM). Obliczone biomarkery kliniczne i szacunkowe wyniki modelu zapewniają wgląd w współczulną i przywspółczulną regulację częstości akcji serca i ciśnienia tętniczego podczas VM.

Oprogramowanie do analizy danych szeregów czasowych tętna i ciśnienia krwi z manewru Valsalvy

Protokół ten opisuje wykorzystanie wskaźników fizjologicznych do pomiaru zmienności obciążenia poznawczego na różnych poziomach trudności zadania w zadaniach współpracujących człowiek-AI. Wyniki sugerują, że ludzie dostosowują swoje procesy decyzyjne do trudności zadania, odzwierciedlając tym samym różne poziomy obciążenia poznawczego.

Oszacuj obciążenie poznawcze za pomocą pomiaru elektrokardiograficznego: zadanie współpracy człowieka i AI

Poznaj metodę obliczania zmienności tętna z danych EKG u młodzieży z porażeniem mózgowym podczas aktywnych gier wideo. Technika ta pozwala oceniać wydolność tlenową i dostosowywać terapię fizyczną.

Obliczanie zmienności tętna na podstawie danych EKG od młodzieży z porażeniem mózgowym podczas aktywnych sesji gier wideo

Przeglądaj więcej filmów