Artigo de método

Um programa de gerenciamento de estresse baseado na Comunidade: Usando dispositivos Wearable para avaliar todo o corpo respostas fisiológicas em configurações não-laboratório

DOI:

10.3791/55816

⸱

22 de janeiro de 2018

 ,  ,  ,  , 
1Department of Emergency Medicine, The University of Texas Health Science Center, 2Department of Integrative Physiology, The University of North Texas Health Science Center, 3Works of Wonder International, 4DeVos Graduate Sports Business Management Program, University of Central Florida

Neste artigo

Resumo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

O stress é um componente inevitável e persistente da vida e estão sendo consideradas abordagens holísticas para a sua gestão. Uma metodologia padronizada foi criada para demonstrar a viabilidade de um protocolo de gerenciamento de estresse baseado na respiração que pode ser usado com tecnologia portátil comercialmente disponível.

Resumo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Uma intervenção pragmática baseada na respiração para benefício de desempenho humano e gerenciamento do estresse é oportuna e valiosa para indivíduos buscando abordagens holísticas para regulação emocional e otimização de mecanismos compensatórios de reserva. Este protocolo é projetado para não só ensinar consciência mente-corpo, mas também para fornecer feedback utilizando dados fisiológicos e resultados de pesquisa. Os principais achados deste estudo mostraram que variáveis de coerência e alfa do coração foram correlacionadas significativamente após quatro semanas do protocolo de estresse de meditação baseadas na respiração. Meditação e respiração rítmica produziram um aumento significativo na atividade cerebral alfa. Estas respostas fisiológicas do cérebro em conformidade com as alterações de índice de variabilidade Pleth (PVI), sugerindo a capacidade do corpo humano para entrar em um estado meditativo e gerir eficazmente o stress. Quando avaliados após quatro semanas de diário praticando as técnicas empregadas no protocolo de gestão de stress, com base no questionário cinco Mindfulness faceta, assuntos melhoraram na aplicação de habilidades de mindfulness. A contagem total de mindfulness, índice de variabilidade Pleth (PVI) e índice de perfusão (PI) aumentou após o período de 4 semanas de intervenção. Resultados de eletroencefalografia (ondas cerebrais) foram consistentes com um estado meditativo durante a sessão de acompanhamento pós estuda. Isto fornece a evidência que dispositivos wearable são viáveis para coleta de dados durante uma intervenção de gestão de stress baseada na respiração. Este protocolo pode ser facilmente e eficientemente implementado em qualquer projeto de estudo em que dados fisiológicos são desejados em um ambiente não baseados em laboratório.

Introdução

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Embora o stress é um componente inevitável e persistente da vida, abordagens alternativas para a gestão de estímulos físicos e emocionais estão sendo consideradas1,2,3,4. Estresse ininterrupto é associado com o início precoce e o desenvolvimento de doenças crônicas como diabetes, obesidade, doenças cardíacas e cerebrovasculares4,5. Nos últimos anos, uma porcentagem crescente de americanos relataram estresse tem um impacto negativo na sua saúde física e mental6, e uma proporção considerável, não senti que estavam a fazer o suficiente para gerenciar seu estresse7. Além disso, um estudo recente mostrou que, quando indivíduos percebidas que stress é um impacto negativo sobre sua saúde física, havia um risco elevado de morte prematura8.

Tradicionalmente, saúde pública e profissionais da área médicas têm-se centrado na atividade física como um meio para lidar com o stress. No entanto, uma parcela significativa da população dos Estados Unidos desenvolve hábitos de vida pouco saudáveis (i.e., fumante ou excessivo consumo de álcool) ou comportamentos insalubres (ou seja, os padrões de dieta pobre) como resultado de estilos de vida estressantes. Atualmente, mais americanos estão conscientes do potencial uso de várias formas de ioga e exercícios para stress gestão4,6,9de respiração. No entanto, devido a uma falta de validação científica, apropriação cultural e os ambientes físicos necessários (ou seja, estúdios de ioga), uma parcela significativa da população dos Estados Unidos não estão considerando essas abordagens alternativas para o stress gestão6.

Na tentativa de entregar holística stress técnicas de gestão, tais como respiração yogue e relaxamento guiado para um público mais amplo, um protocolo foi desenvolvido e entregue a um pequeno grupo de indivíduos em um ambiente não-laboratório. Estudos anteriores mostraram que técnicas como a respiração narina alternativos são eficazes na entrega de um estado mais relaxado da mente e do corpo4.

Até recentemente, estudos científicos das medições fisiológicas complexas tais como perfusão de tecido, respiração e atividade cerebral limitavam-se a configurações de laboratório, e, portanto, estudos baseou-se em medidas menos complexas, tais como ambulatorial da pressão arterial (ABP), frequência respiratória (RR) e a frequência cardíaca (FC). No entanto, com o desenvolvimento de dispositivos mais cientificamente precisos, wearable, as respostas fisiológicas ao estresse intervenções de gestão podem ser estudadas em configurações não-laboratório.

O objetivo deste projeto é criar um programa de gestão de baixo custo, acessível para o stress que é generalizável para configurações de laboratório e de não-laboratório. Além disso, este artigo fornece a metodologia de uma abordagem baseada em evidências para investigar as respostas fisiológicas durante um protocolo de gestão de stress em um ambiente não-laboratório utilizando dispositivos wearable comercialmente disponíveis.

As recomendações são feitas para permitir que os investigadores a estudar melhor as intervenções de gestão de stress, bem como a instalação e utilização do sistema portátil de eletroencefalograma (EEG) de forma sistemática, o que é facilmente adaptável para diversas configurações. Os detalhes necessários para replicar o programa são especificados.

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Protocolo

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O protocolo foi aprovado pelo institucional Review Board (IRB) e todos os participantes assinaram um formulário de consentimento informado. Brevemente, doze saudável, normotensos, assuntos não-fumadores (cinco homens, sete mulheres) com idade entre 31 e 65 anos (idade média = 44 ± 12 anos) se ofereceu para participar neste estudo. Brown e Gerbarg3 estudou meditação e técnicas de respiração semelhantes em indivíduos através de uma gama ampla de idade (14-85 anos de idade) para a gestão da ansiedade, transtorno de estresse pós-traumático e bem-estar geral e gestão de estilo de vida.

1. participante seleção

  1. Faça o seguinte para todos os participantes: um rastreio de telefone, uma linha de base (home), visitar um período de 4 semanas de intervenção, e um ponto de extremidade visitar (cenário iguais ou similar como a visita de linha de base).
    1. Organize sessões de telefone com voluntários interessados. Durante a chamada, determine a elegibilidade através de perguntas sobre medicamentos e histórico médico.
    2. Agende uma visita de linha de base para voluntários elegíveis e interessados (definição de casa ou similar). Entrega formulários de consentimento para revisão antes da visita.
      Nota: É bem descrito na literatura que um estudo de sujeitos humano em um laboratório pode ser associado com stress ambiental e cognitivo, devido a sua consciência de ser observada (por exemplo, o efeito de Hawthorne). Uma das principais vantagens do protocolo baseado em casa é a capacidade de minimizar o impacto potencial de ambientes externos, tais como uma configuração clínica ou laboratório, sobre as medidas fisiológicas. Além disso, os investigadores podem ser capazes de estender os protocolos de pesquisa para intervenções baseadas na Comunidade sem ter que solicitar que os participantes vêm a um laboratório.
    3. Chegam a casa ou pré-intervenção ajuste e explicar a finalidade, procedimentos, riscos e desconfortos, benefícios, confidencialidade e responsabilidade do estudo tanto por escrito e verbalmente antes dos participantes assinarem o formulário de consentimento.
    4. Confirme os critérios de inclusão e exclusão.
    5. Tem participante preencha o questionário subjetivo em mindfulness10. Dotar o participante dispositivos fisiológicos.
    6. Registro de base medições por 10 min em uma postura confortável sentada, por 10 min após a intervenção inicial, uma linha de base 10 min após a intervenção de 4 semanas e um período de 10 min após o indivíduo completa do protocolo de respiração e meditação.
      Nota: A configuração de coleta de dados foi o mesmo pré e pós-intervenção dentro de um determinado indivíduo. Os períodos de gravação de dados de 10 min foram armazenados para posterior análise e relatados como uma média de 10 min.
    7. Imediatamente após a conclusão dos procedimentos consensuais, ensine três técnicas de respiração, imediatamente seguidas por ouvir áudio pré-gravado do 20 min guiada relaxamento3,11,12. Repita quatro vezes para estabelecer uma linha de base.
    8. Relatar somente os dados de protocolo finais respiração e meditação como ponto de tempo de intervenção inicial. Dar a todos os participantes um disco compacto (CD) com as instruções de técnica de respiração e 20min guiada relaxamento áudio.
    9. Fornecer a cada pessoa com instruções detalhadas para as quatro semanas de técnicas de respiração diária auto-guiada e instruir ele ou ela para completar os exercícios de respiração, juntamente com o 20 min de relaxamento guiado, todas as manhãs durante quatro semanas.
    10. Ter um membro do equipe de estudo seguimento com cada pessoa, para garantir que o protocolo estava sendo seguido e para ajudar com quaisquer problemas instrucionais.
    11. Após o período de 4 semanas de intervenção, volte para casa do participante, para completar a visita de ponto de extremidade, procedendo da mesma forma como a visita de linha de base. Além disso, tem participantes preencha o questionário de Mindfulness 39-item cinco faceta.
      Nota: O objetivo deste trabalho foi descrever a metodologia do protocolo de respirar e o uso de monitorização fisiológica em um ambiente não-laboratório. Investigadores utilizando o protocolo de gestão de stress meditação baseada na respiração e dispositivos de monitorização fisiológicos descritos neste documento podem ser necessário empregar um grupo de controle para validade interna. Estudos anteriores, examinando o benefício da meditação e respiração controlada utilizaram uma variedade de grupos de controle, como um exercício aeróbio tempo combinados, outras práticas de meditação, técnicas de biofeedback, graves jogos junto com a meditação guiada rotinas de ioga e um controle de tempo sem intervenção.

2. instalação para sistema de pesquisa da classe sem fio Eletroencefalografia (EEG)

  1. Para exportar, avaliar e analisar os dados, fornecer/equipe um laptop pessoal com uma porta serial para os participantes.
    1. Criar um painel de controle do EEG que permite ao usuário monitorar o status e as características do EEG, incluindo expressões faciais e emoções13fone de ouvido. Coleta de dados ocorrerá em tempo real, enquanto o sujeito usa o fone de ouvido de EEG.
    2. Antes de iniciar a gravação de dados de EEG, ligue o fone de ouvido de EEG e certifique-se de que a bateria está totalmente carregada. O dispositivo pode agora ser configurado para o usuário.
  2. Antes de gravar uma sessão de EEG, execute as seguintes etapas.
    1. Hidrate os sensores de doze. Monte o fone de ouvido. Sature completamente as almofadas de feltro usando solução salina 0,5%. Quando o fone de ouvido é colocado no couro cabeludo, as almofadas devem sentir-se molhado.
    2. Coloque o microauscultador. Coloque o fone de ouvido na cabeça do usuário e certifique-se que os eletrodos de EEG fazem bom contato (definido como abaixo cinco kΩ) no couro cabeludo do operador. Ajuste o fone de ouvido até cada impedância de sensor é inferior a cinco kΩ.
    3. Posicione os sensores de referência para tocar na pele atrás da orelha. É fundamental que os sensores de referência fazem contato com a pele atrás da orelha com uma impedância de sensor de abaixo cinco kΩ.
    4. Conecte o dongle na porta USB do dispositivo. Quando um fone de ouvido está emparelhado, o indicador luminoso deverá piscar rapidamente. Se isso não for a situação, reinsira o dongle e tente novamente.
  3. Inicie o software no laptop.
  4. Ligue o fone de ouvido. O interruptor de alimentação está na parte de trás do fone de ouvido. Uma luz indica quando o auricular está ligado.
  5. Verificar a qualidade do sinal, examinando o estado do motor no painel de controle.
    Nota: Porque dados de EEG está sendo gravados, é possível utilizar uma plataforma de software para análise de qualidade de pesquisa adicional em estados emocionais e expressão facial13,14,15.

3. instalação do oxímetro de pulso com Bluetooth

  1. Capturar e gravar usando um oxímetro de pulso, anexado a um dedo de anel direito ou esquerdo, que é ativado quando conectado a oximetria de pulso.
    1. Certifique-se de que o voluntário está em posição ereta com os dois pés no chão. Coloque a mão com o oxímetro de pulso confortavelmente na coxa.
  2. Expor o interior do sensor do oxímetro de pulso e inserir um dedo não-dominante. Posicione o dedo para que a ponta do dedo se aproxima o fim do sensor. Feche o dispositivo suavemente, de modo que o dedo entra em contato com os sensores.
    Nota: Uma vez que o oxímetro de pulso portátil é fechado no dedo, o dispositivo deve mostrar, frequência cardíaca (FC), frequência respiratória (RR), índice de perfusão (PI) e o índice (PVI) de variabilidade do Pleth16,17. HR, RR, PI e PVI são exibidos no dispositivo de oxímetro de pulso e podem ser exibido através de Bluetooth em um computador ou tablet inteligente.

4. visão geral cinco faceta Mindfulness questionário

Nota: Este questionário está disponível em papel e em formato eletrônico para administração10. O formulário de papel é fornecido no apêndice A. Cada uma das cinco facetas são baseados em uma escala de mindfulness de 1 a 5. Não há nenhum ponto de corte para ser consciente ou não consciente; pelo contrário é um continuum de baixa para alta. Cada um as subescalas relacionadas com as cinco facetas do mindfulness é abaixo.

  1. Observe a capacidade de ficar e estar presente e não se preocupe com sensações corporais, sentimentos e pensamentos em uma escala de 1 a 5, com cinco, sendo o mais fácil de realizar esta tarefa e sendo o mais difícil de realizar essa tarefa.
  2. Avalie a capacidade de definir as emoções e expectativas, passado ou presente em uma escala de 1 a 5, com cinco, sendo o mais fácil de realizar essa tarefa e um que é o mais difícil de realizar essa tarefa.
  3. Avalie a capacidade de permanecer presente com tudo o que está acontecendo fisicamente ou mentalmente sem perturbação, numa escala de 1 a 5, com cinco, sendo o mais fácil de realizar esta tarefa e um sendo o mais difícil de realizar essa tarefa.
  4. Avalie a capacidade de permanecer sem julgamento de quaisquer experiências passadas ou tentar criticar cognitivamente a experiência presente, numa escala de 1 a 5, com cinco anos, sendo a mais fácil de realizar esta tarefa e sendo o mais difícil de realizar essa tarefa.
  5. Avalie a capacidade de reconhecer a presença de pensamentos e emoções sem respondê-las fisicamente ou mentalmente, na escala de 1 a 5, com cinco, sendo o mais fácil de realizar esta tarefa e sendo o mais difícil de realizar essa tarefa.

5. protocolo de respiração narina alternativo (5 min)

  1. Sente-se confortavelmente com a coluna ereta, a mão esquerda sobre o joelho esquerdo e os olhos fechados.
  2. Traga a mão direita no rosto. Coloque os dedos indicador e médio entre as sobrancelhas. Coloque o anel e os dedos delicadamente sobre a narina esquerda e coloque o polegar sobre a narina direita.
  3. Respire fundo.
  4. Pressione o polegar sobre a narina direita para fechá-la fora e expire pela esquerda. Inale através do lado esquerdo do nariz.
  5. Depois disso, pressionando a narina com o dedo anelar, feche aquele lado do nariz. Solte o polegar e expire através do lado direito. Em seguida, inale usando a narina direita.
  6. Repita 5.4-5.5, alternando continuamente inalações e exalações, por 5 min.
  7. Reconhecer a presença de pensamentos e emoções sem respondê-las de forma física ou mental e continuar a chamar a atenção para o ar entrando e saindo do nariz.

6. vitorioso respiração protocolo (5 min)

  1. Sente-se confortavelmente com a coluna ereta.
  2. Respire profundamente lentamente.
  3. Com a boca fechada, expire pelo nariz, comprimindo a parte de trás da garganta. Esta ligeira constrição da garganta cria resistência à passagem de ar.
  4. Respire suavemente, empurrar o ar contra a resistência produzido contraindo o fundo da garganta.
  5. Delicadamente, inspirar e expirar lenta e profundamente contra esta constrição do fundo da garganta criam um calmante som como ondas do mar, subindo e descendo.
  6. Continue este ciclo de respiração por 5 min, enquanto em uma postura sentada.
  7. Reconhecer a presença de pensamentos e emoções sem respondê-las fisicamente ou mentalmente e continuar a chamar a atenção para o ar entrando e saindo do nariz.

7. fole respiração protocolo (5 min)

  1. Sente alto com ombros relaxados.
  2. Respire lenta e profundamente pelo nariz.
  3. Respiração dentro e fora do nariz com os olhos fechados.
  4. Flexione os braços para levar os cotovelos perto da caixa torácica e punhos soltos perto dos ombros.
  5. Com inalação ativa, levante os braços acima da cabeça ao abrir os punhos.
  6. Com expiração vigorosa, derrubar os braços para trazer os cotovelos perto da caixa torácica e os punhos pelos ombros.
  7. Repita as etapas de 7.1 a 7.3 consecutivamente 15 a 20 vezes, fazendo um jogo.
  8. Faça 3 jogos com uma pausa de 10 a 15 s entre cada série.

8. exame de corpo de relaxamento guiada (8-10 min)

Nota: Leia as instruções para os participantes: "o propósito deste relaxamento guiado é trazer a atenção para as diferentes áreas do corpo e pode ajudar com melhor consciência de sensações físicas em diversas áreas do corpo. Chamando a atenção para várias regiões do corpo treina a mente para estar mais atentos a esses sentimentos."

  1. Senta em uma cadeira confortável ou no chão, e depois de 15 segundos fecha os olhos. Certifique-se de que o ambiente é seguro, tranquilo e livre de distrações.
  2. Observar como a mente e o corpo estão sentindo agora. Observe quaisquer sensações no corpo ou alguma ideia em mente. Continuar a perceber como o corpo está sentindo e observar quaisquer pensamentos sobre a mente.
  3. Começar a varredura do corpo: com os olhos fechados, varredura mental do corpo. Lembre-se, respire fundo e deixá-lo ir periodicamente. Reconhecer a presença de pensamentos e emoções sem respondê-las fisicamente ou mentalmente e continuar a chamar a atenção para o ar entrando e saindo do nariz.
    1. Iniciar a digitalização com o pé direito; Mova para a perna direita e quadril direito. Repeti a varredura com o quadril, perna e pé esquerdo. Mover-se lentamente através de cada parte do corpo. Repita isso novamente, começando com o lado direito e movendo-se para o lado esquerdo.
    2. Continuar a varredura do corpo movendo-se lentamente para o estômago, o aspecto esquerdo do corpo, o mesmo aspecto do corpo superior ao menor volta e finalmente no peito, começando pelo pescoço e descendo para o estômago.
    3. Continuar a digitalizar mentalmente a mão esquerda, braço esquerdo e ombro esquerdo; Continue examinando-se a mão direita, braço direito e ombro direito.
    4. Escaneie lentamente a cabeça, começando com o rosto e movendo-se para o pescoço, parte de trás da cabeça e o topo da cabeça.
    5. Observar qualquer tensão no corpo e trazer a atenção mental para essa região e examinar isso.
    6. Finalmente, antes de abrir os olhos, tome um momento para observar os pensamentos, sentimentos e sensações. Quais são os pensamentos agora sobre o exame de corpo? Tento não julgar o scan; Só observe a respiração e o corpo.
    7. Tome um fôlego final, segure por 4 segundos e deixá-lo ir. Agora, lentamente abra os olhos.

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Resultados

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Os principais achados deste estudo mostraram que variáveis de coerência e alfa do coração foram significativamente correlacionadas após o principal ponto de extremidade, a linha de base após quatro semanas e o ponto de extremidade após quatro semanas do protocolo de estresse de meditação baseadas na respiração, mas não durante a medição da linha de base (Figura 1). Com base nesses resultados, concluiu-se que este protocolo produzido aumentos significativos na...

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Discussão

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A evolução da tecnologia wearable e sua capacidade para controlar com precisão a respostas fisiológicas pode revolucionar a gestão diária de stress e o monitor de desempenho físico e cognitivo em uma série de intervenções18. Já houve uma série de aplicações clínicas envolvendo intervenções de stress que foram analisadas, incluindo mas não limitado a pressão arterial, frequência cardíaca e previsão de movimento ou atividade. Estas tecnologias estão sendo continuamente melhoradas por algoritmos de a...

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Divulgações

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Os autores declaram que eles têm não tem interesses concorrente.

Agradecimentos

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Os autores gostaria de agradecer Dr. Harpreet Dhanoa para seus generosos insights para o design do programa de respiração e meditação para que era seguro, terapêuticas e impactantes para os indivíduos com problemas de gestão de stress.

KC, RC e JH conceberam o projeto. RC e KC realizada uma pesquisa bibliográfica, estudo de seleção e extração de dados. Todos os autores participaram da elaboração do manuscrito e desde a entrada para a versão final.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
SistemasEEG Emotiv sem fio de 14 canais Epoc+Monte o fone de ouvido. Sature totalmente as almofadas de feltro usando solução salina a 0,5%. Quando o fone de ouvido é colocado no couro cabeludo, as almofadas devem ficar molhadas. Medições: Ondas cerebrais, expressão facial,
oxímetro de pulso na ponta do dedo de comando mental com Bluetooth e índice de variabilidade PlethMasimo Mighty Sat com PVIMedições: frequência cardíaca, saturação de oxigênio, índice de perfusão, índice de variabilidade pleth (PVI)
O questionário de atenção plena de cinco facetas de 39 itensUm instrumento psicométrico usado para avaliar cinco facetas da atenção plenaQuestionário disponível nas versões eletrônica e lápis e papel. Medições: Humor, função cognitiva

Referências

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