Name: Metodologia para o estabelecimento de um laboratório de vida comunitária para capturar dados de saúde e discreta e contínua atividade remota (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-27T12:30:00.000+00:00
Duration: 11 min 21 s
Description: Aprenda a implantar sensores não intrusivos em ambientes domésticos para capturar dados de saúde e atividade de forma contínua. Esta metodologia permite estudos longitudinais com mínimo esforço dos participantes em pesquisas clínicas.

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A pesquisa descrita aqui foi apoiada por concessões do institutos nacionais da saúde, Instituto Nacional sobre o envelhecimento (U2CAG054397, AG024978 de P30, P30 AG008017, R01 AG042191, AG024059 R01), Intel, a Fundação para o National Institutes of Health e o Robert Wood Johnson Foundation.

Todos os participantes fornecido o consentimento informado por escrito. Vida laboratório os participantes são convidados a viver suas vidas como eles normalmente para permitir o estudo observacional longitudinal de suas atividades de vida e padrões para o resto de suas vidas. Eles podem retirar a qualquer momento, se o desejarem. O protocolo de estudo foi aprovado pelo Oregon Health & amp; Science University (OHSU) institucional Review Board (IRB OHSU vida laboratório #2765).
1. preparação
<ol><li>Antes da implantação, adicione todos os equipamentos para o sistema de inventário do Console on-line. Atribua um nome para cada dispositivo ou sensor junto com seu número de série e endereço MAC, permitindo-lhe ser armazenado dentro do sistema de inventário do Console.</li>
	<li>Coloque uma etiqueta de código QR em cada peça de equipamento, permitindo que as atribuições específicas de localização para os sensores e dispositivos quando implantado em casa.</li>
	<li>Antes da implantação, todos os sensores e dispositivos que estão a ser instalado serão atribuídos ao repouso escaneando o código QR no sensor ou dispositivo. Isso irá abrir um site que permite a atribuição de sensor ou dispositivo para aquela casa específica.</li>
	<li>Instale o computador de hub com um cartão SD que contém a ferramenta de gerenciamento de configuração do cubo.</li>
	<li>Embale todos os sensores agora inventariados e equipamento, computador hub com cartão SD instalado, em um kit de instalação (caixa) para implantação em casa.</li>
	<li>Verifique se a casa do participante tem um provedor de serviços de Internet.</li>
</ol>2. casa implantação
<ol><li>Configura o computador de hub inserindo o dongle sem fio e o dongle de coordenador ZigBee primário no computador hub. Insira o cabo de Ethernet no computador hub. Por último, conecte o cabo de alimentação do computador hub tomada de alimentação de um quarto está centralmente localizado e ligue o cabo Ethernet para conexão de Internet do repouso. Nota: A ferramenta de gerenciamento de configuração irá garantir que ele está usando a versão mais atual do software.</li>
	<li>Conecte um dispositivo de Internet habilitado (laptop, tablet, celular) para a rede de computer'swireless de hub para acessar o site do painel de controle local. O site do painel de controle irá mostrar o status do computador hub, bem como quaisquer sensores instalados no repouso (Figura 3).</li>
	<li>Execute a ferramenta de configuração de software, garantindo que o software apropriado está instalado. Fazer isso, navegando até o painel de controle e executando a atualização.</li>
	<li>Navegue até o painel de controle para verificar que o computador de hub está se comunicando com o servidor principal. Certifique-se de que os serviços que permitem que os dados a serem coletados de cada dispositivo instalado e o sensor estão instalado e funcionando.</li>
	<li>Adicione os sensores para a casa, começando com os sensores de movimento. Comece abrindo o site de colocação do sensor no painel de controle. Nota: Se a casa requer mais de 16 sensores de movimento, conecte um dongle de roteador no computador hub e adicioná-lo à rede de área pessoal ou em casa, também chamado de "Pan". Uma vez que a extensão dongles (se necessário) são adicionados à panela, retire-os do computador hub e ligá-los em estabelecimentos espalhados por toda a casa, criando uma rede em torno do repouso que enviará os dados do sensor de movimento para o computador de hub.</li>
	<li>No site de colocação do sensor, crie uma planta virtual do repouso, incluindo todos os quartos e as portas de saída. Certifique-se de selecionar a linha do Sensor como uma das áreas que é adicionado para a planta. Adicione representações virtuais de sensores para a planta. Por último, vincule as representações virtuais de áreas para casa outros uns aos outros - de uma maneira que reflete o layout físico do repouso - e para as representações virtuais dos sensores.</li>
	<li>Adicione cada sensor sucessiva para o PANconhecido como a rede de área pessoal - usando a ferramenta de colocação de sensor e fisicamente, pressionando um botão perto da bateria do sensor. Então, comece a fixação de cada sensor para a sala ou área em casa que é representada no plano de chão virtual.</li>
	<li>Continue a anexar os sensores físicos nas paredes da casa. Coloque cada sensor de parede na altura da cabeça em cada quarto (cozinha, quartos, banheiros, salas de estar), garantindo que apenas o sensor captura a atividade na sala e não pegar a atividade de outra área (por exemplo, evitar que alguém andando por um corredor sendo captado pelo sensor em um quarto ao lado do corredor). Nota: A ferramenta de colocação de sensor permite que você identificar e criar caminhos entre quartos.</li>
	<li>Instalar uma linha de quatro sensores de campo restrito (teto) em uma passarela em linha reta (corredores ou outras áreas onde os participantes devem passar cada um dos quatro sensores sem uma mudança no ritmo) no teto para capturar a velocidade ambulante.<ol>
<li>Estes ambulantes sensores de velocidade 61 cm (2 pés) de distância do espaço.</li>
		<li>Recorde a distância exata entre os sensores de campo restrito no site de colocação do sensor.</li>
	</ol></li>
	<li>Instale sensores de porta em cada porta de saída, novamente usando a planta no site de colocação do sensor para indicar sua localização física.</li>
	<li>Adicione a casamata para o PAN, confirmando que o dispositivo tenha sido atribuído ao inventário em casa. Em seguida, ative o dispositivo através da abertura de uma das suas tampas. Porque a casamata se comunica com o computador de hub, certifique-se de é perto o suficiente para o computador de hub para o sinal a ser detectado. Nota: A casamata é frequentemente mantida na cozinha ou banheiro com base na preferência do participante.</li>
	<li>Para configurar a escala, navegue até a página de escala, localizada na guia de dispositivos no painel de controle.<ol>
<li>Na escala, pressione o botão de power do lado por 10 segundos. A escala deve exibir uma mensagem de confirmação.</li>
		<li>Uma vez que a escala aparece na lista de dispositivos, clique no botão de instalação no lado direito do painel de controle para iniciar o processo de instalação.</li>
		<li>Insira a altura e peso quando solicitado no painel de controle do participante.</li>
		<li>Se o participante não tiver um pacemaker, o Pacemaker utilizando o botão no painel de controle, notificando a escala que ele pode coletar dados de bioimpedence.</li>
		<li>Coloque a balança em um local que tem uma superfície plana e sólida, facilmente acessível ao participante (normalmente em uma casa de banho).</li>
		<li>Tenho o participante pesar-se, confirmando que a escala está gravando seu peso inicial, que é inserido no painel de controle.</li>
	</ol></li>
	<li>Configure o dispositivo wearable desgastadas de pulso abrindo a página de configuração do painel de controle wearable e pressionando o botão reset localizados na parte posterior do dispositivo dez vezes.<ol>
<li>Após o dispositivo aparece na lista de dispositivos no painel de controle e clique no botão do lado direito do painel de controle para iniciar o processo de instalação Setup .</li>
		<li>Assim que a conta estiver configurada, calibre o tempo usando a ferramenta roda na página de configuração.</li>
		<li>Finalize a configuração sincronizando o wearable com computador hub. Clique no botão de sincronização no painel de controle para confirmar que o dispositivo está se conectando corretamente e o tempo é definido como o mesmo tempo que o computador de hub.</li>
		<li>Indica no Console em que pulso a wearable destina-se a ser usado pelo participante. Nota: Diferentes dispositivos podem exigir procedimentos diferentes dependendo do fabricante. Dispositivos e sensores adicionais também podem ser implantados e integrados no fluxo de dados, tais como o computador usa software e sensores de condução. Procedimentos para adicionar estas são dadas em seguida.</li>
	</ol></li>
	<li>Instalar o software de monitoramento de uso comercial de computador no computador do participante e gravar seus endereços de email. Esses endereços de e-mail são usados para enviar e receber semanalmente saúde on-line e pesquisas de atividade.<ol>
<li>Verifique se o sistema operacional de computador do participante é compatível com o uso de computador comercial software de monitoramento.</li>
		<li>Instale o software no computador do participante usando o programa de instalação, hospedado em uma unidade flash USB.</li>
		<li>Verificar se o software está funcionando no computador abrindo o Gerenciador de tarefas e verificar que o software está na lista de aplicativos.</li>
		<li>No sistema de inventário do Console, associe o programa de software com o perfil do participante. Nota: Consulte a Tabela de materiais para o computador específico usar software utilizado (outro software de monitoramento disponível comercialmente pode ser substituído).</li>
	</ol></li>
	<li>Instalação de um sensor de condução para os participantes<ol>
<li>Verifique se que o carro do participante foi feito depois de 1996 e que o carro é suportado pelo software de dispositivo sensor de condução.</li>
		<li>Instalar o app do dispositivo de monitorização condução em um dispositivo móvel e usar o aplicativo para configurar o adaptador.</li>
		<li>Com o carro desligado, conecte o adaptador de porta de (ODB) diagnóstico on-Board do carro.</li>
		<li>Espere para o app reconhecer e conectar-se ao adaptador. Isso deve levar de 2-4 min.</li>
		<li>Insira a chave do carro na ignição. (Se o carro tem ignição sem chave, pressione o botão de start do carro). Gire a chave para a posição onde acende-se a energia elétrica sem ligar o motor.</li>
		<li>Espere para o app concluir a configuração do adaptador.</li>
		<li>No sistema de inventário do Console, adicione informações da conta do participante do app para permitir que dados do adaptador ser transferido para os servidores ORCATECH usando aplicativo interface de programação do software comercial (API). Nota: Consulte a Tabela de materiais para o dispositivo de monitoramento condução específico usado.</li>
	</ol></li>
</ol>3. sistema confirmação
<ol><li>Uma vez que todos os dispositivos estão em seus lugares finais em casa, confirme que o computador de hub está funcionando corretamente, navegando para o painel de controle. Verifica que o computador hub pode se comunicar com os servidores principais para transferir dados e os serviços de coleta de dados para cada tipo de dispositivo estão executando.</li>
	<li>Revisão se dados é streaming a partir de cada dispositivo por navegar para a página de coleta de dados no painel de controle.</li>
	<li>Afasta-te dos sensores instalados em cada quarto em casa para confirmar que cada sensor está a recolher dados sobre os movimentos recentes. Verifique os sensores de movimento, exibindo o gráfico ao vivo dos dados do sensor de movimento ativados por andar pela casa.</li>
	<li>Verifique a casamata abrindo e fechando cada uma das portas do compartimento da casamata algumas vezes. Revise a página de coleção de dados em painel de controle para ver se esta actividade foi medida e recolhida.</li>
	<li>Verificar a escala por pesagem de si mesmo ou o participante. Confirme esses dados devidamente sincronizados e transmitidos navegando para a coluna Synched dentro da escala de página de dispositivos no painel de controle.</li>
	<li>Verifique se o dispositivo wearable é corretamente sincronizados e transmissão de dados navegando para a coluna Synched dentro da página wearable de dispositivos no painel de controle.</li>
</ol>

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</ol>

Os autores não têm nada para divulgar.

Descrevemos um sistema básico ou plataforma permitindo e comunidade-baseado em casa remoto sensoriamento e comunicação das medidas de bem-estar e saúde saliente em uma base contínua. O sistema destina-se a ser usado principalmente em investigação neste momento.
Sempre que possível, o sistema utiliza ferramentas open source e sensores ou dispositivos tirando proveito das APIs disponíveis e kits de desenvolvimento de software (SDK). O sistema é projetado para ser tecnologia "agnóstico", tal que ...

Pesquisa clínica predominante é repleta de limitações na confiabilidade e validade dos dados capturados por causa de deficiências inerentes da metodologia de avaliação. Entrevistas são restringidas pelo times quando o médico e o paciente podem coordenar cronogramas. Tempo alocado para exames é limitado pelo que o voluntário razoavelmente pode ser instado a fazer em uma única sessão. Estas sessões breves, espaçados - mesmo se agravado por telefonemas ocasionais ou consultas de Internet - limitam severamente o potencial para detectar mudança significativa na função ou bem-estar ao longo do tempo. Sessões de teste atual são em grande parte compostas de pedidos de informação que pode ser difícil de lembrar e verificar (por exemplo, "você se lembra de tomar seu medicamento?") ou o desempenho de tarefas artificiais (por exemplo, "Levante-se e sente-se tão rápido quanto você pode"; "Lembre-se estes dez palavras"). As avaliações são projetadas frequentemente para restringir a variabilidade de teste para testar, quando na verdade a variabilidade no desempenho em si pode ser uma característica fundamental do diagnóstica. Além disso, essas biópsias breves de tempo são conduzidas sob condições artificiais em vez de dentro do fluxo normal da vida cotidiana. Portanto, eles são de limitada validade ecológica. Finalmente, o paradigma atual inerentemente não pode fornecer uma ligação directa de eventos chaves interdependentes ou resultados (por exemplo, sono, socialização, atividade física) porque os dados não são hora que não seja recordado.
Uma abordagem para superar estas deficiências encontra-se no desenvolvimento de sistemas que podem ser incorporados em casa ou comunidade que tiram proveito dos avanços na computação pervasiva e sensoriamento tecnologia, comunicações sem fio e dados de vários domínios de alta frequência Analytics. A tecnologia e experiência nesta área estão crescendo e um número de sistemas têm sido desenvolvido, mas têm sido limitado em implantação, recursos ou experiência longitudinal1,2,3,4. Este manuscrito, descrevemos um protocolo desenvolvido como um meio para fornecer avaliação longitudinal, contínua e em tempo real baseado em casa dos dados relevantes para a saúde melhorar as limitações do paradigma da avaliação de saúde atual. Centro do Oregon para envelhecimento & amp; Tecnologia (ORCATECH) desenvolveu um sistema baseado em casa, baseado em tecnologia para fornecer uma avaliação contínua, em tempo real de atividades relevantes para a saúde e o comportamento de detecção e computação pervasiva. Trazendo a avaliação em repouso para permitir largamente discreto e contínuo monitoramento da atividade do mundo real substancialmente supera limitações atuais. Primeiro, desde o núcleo do sistema é embutido no espaço da vida dos participantes como parte de seu ambiente, é inerentemente conveniente. As avaliações que exigem respostas discretas podem ser coletadas quando uma pessoa está mais à vontade e, no caso dos métodos de coleta passiva, tão frequentemente quanto necessário, sem sobrecarregar um participante. Em segundo lugar, sendo em vida-espaço normal da pessoa oferece a oportunidade para coletar dados que imediatamente são ecologicamente relevantes, não simplesmente testando maquinado medidas de função, mas todos os dias cognição. Por exemplo, em perspectiva memória falha, uma queixa comum difícil de testar naturalistically na clínica, pode ser avaliada em casa ao acompanhamento diário automático de medicação tendo comportamento, batendo assim, cognição todos os dias, bem como uma chave de desempenho métrica, conhecida por ser sensível à alteração cognitiva. Em terceiro lugar, porque os dados são digital e carimbo de tempo, medição de várias medidas inter-relacionadas alinhados em tempo é facilitada. Por exemplo, o tempo no telefone e tempo fora de casa (medidas de engajamento social ou retirada), uso do computador (iniciação, a atividade psicomotora e a função cognitiva de medição) e outras medidas que têm sido mostradas para alterar com declínio funcional ( a sensibilidade do sensor líquido para distinguir mudanças sutis que não podem ser senão aparentes pode adicionar comportamento de sono, peso, velocidade de caminhada). Importante, o efeito dos eventos de saúde e vida na cognição e função (por exemplo, relatórios semanais de dor, mudança de medicação, humor baixo) também pode ser vinculado a este fluxo de dados que ocorrem. Finalmente, testes convencionais e consultas podem ser apresentadas via computador ou relacionados com interfaces (por exemplo, tablet, smartphone), proporcionando oportunidades inigualáveis simultaneamente comparar desempenho herdados teste romance digitalmente derivada de medidas dos mesmos testes, tais como resposta ou tempos de pausa, curvas de aprendizagem e variabilidade intrateste. Assim, esta nova abordagem transforma avaliação atual para ser mais conveniente, discreta, contínua, de vários domínios e naturalista. Em última análise, a plataforma básica de sensor em-repouso com base em avaliação de tecnologias e metodologias, fornece um sistema que pode ser ajustado e dimensionado para o endereço de uma ampla gama de questões de investigação específicos relacionada à saúde e bem-estar com notáveis vantagens sobre o prática atual da clínica pouco frequente ou avaliações baseadas no telefone.
O protocolo seguinte descreve o processo de implantação desta plataforma para coleta de dados comportamentais e relacionadas com a saúde em-repouso discreto. No desenvolvimento desta plataforma, um objetivo-chave tem sido fornecer um conjunto básico de funções de avaliação que pode fornecer os dados necessários para inferir os dois domínios gerais de saúde e bem-estar (físico, cognitivo, social, emocional), bem como mais específico (de comportamentos por exemplo, medicação, levando, caminhando, actividades relacionadas com sono, atividade fisiológica). O desenvolvimento da plataforma tem sido guiado por vários princípios, incluindo usando as abordagens de detecção discretas mais passivas, minimizando a participação direta do usuário com tecnologia, sendo a tecnologia 'agnóstico' (ou seja,, empregando os melhores dispositivos ou soluções técnicas ao invés que exigem uma abordagem específica ou produto), sendo duráveis (para a avaliação a longo prazo) e escalável e minimizando manutenção hands-on.
A plataforma descrita tem evoluído ao longo dos últimos doze anos, importante informado por uma gama de usuários finais, de "digitalmente ingênuo" early adopters. Inquéritos periódicos e grupos de foco tem sido chave para informar este desenvolvimento5,6,7. Centenas de voluntários permitiram que os sistemas a serem implantados continuamente em suas casas até onze anos com iterativas modificações introduzidas com base sobre os avanços em tecnologia, novas capacidades funcionais solicitadas pela comunidade de pesquisa, e a chave entrada constante dos indivíduos que vivem em casa, onde a tecnologia foi implantada. Coletivamente, estes voluntários formaram um laboratório "viver" na Comunidade que chamamos o "laboratório de vida" onde suas casas e a contínua de dados recolhida ao longo do dia fornece um único nível de detalhes sobre saúde, atividade e a curso da vida.
Uma plataforma básica da tecnologia de sensoriamento forma a espinha dorsal do sistema global para captura contínua de dados baseado em casa. Os elementos desta plataforma são descritos posteriormente. A plataforma do núcleo é modificada (elementos podem ser adicionados ou removidos) com base nas informações obtidas durante o processo de coleta de usuário atitudes e crenças e desfechos de interesse para o estudo utilizando a plataforma de pesquisa. Porque os protocolos de comunicação de dados são padronizados, o sistema foi concebido para permitir que qualquer dispositivo que segue esses protocolos deve ser incorporada à rede.
A plataforma básica descrita aqui é baseada no caso do uso de voluntários em laboratório a vida (LL), que consintam em ter a plataforma implantada dentro de suas casas para coletar atividade naturalista e dados de comportamento das suas actividades de vida normal por muitos anos (mais longos corrente contínua implantação = 11 anos).
O computador hub e conexão Ethernet/Wi-Fi permitem a coleta de dados de dispositivos do sistema e transmissão para servidores seguros no ORCATECH sem interferência participante. O computador de hub está configurado para o participante específico e set-up em casa após a instalação do sistema usando um laptop ou tablet e um painel de controle que se conecta a um sistema centralizado de gestão digital de participante. Dispositivos de recolha de dados adicionais (tais como sensores, MedTracker e escala) podem ser configurados através da comunicação com o computador de hub da mesma forma.
O Console de ORCATECH e o sistema remoto de gerenciamento de tecnologia é uma tecnologia digital personalizada e sistema de gestão de dados chamado "Console" o que permite a configuração de participante tecnologia em casa e configuração do sistema, bem como a gestão de tecnologia remota em curso de casas incluindo seguro de coleta de dados e monitoramento. Além disso, para facilitar a implantação do sistema na comunidade onde cada casa pode ter um layout exclusivo, uma ferramenta gráfica baseada em uma interface de tablet é usada para gravar automaticamente onde se encontram vários sensores e suas adjacências físicas válidas para outros sensores (Figura 2). Isto é importante para referência durante a monitorização remota do sistema no nível de casa.
Sensores de movimento infravermelho passivo (PIR) digitalmente são atribuídos a uma determinada casa durante a instalação do sistema, comunicando-se com o computador de hub através de um Dongle USB sem fio. Um sensor é colocado por quarto para sentir o movimento dentro das transições de quarto e participante de sala em sala. Um "Sensor de linha reta" de quatro sensores é colocada no teto de um corredor ou outra área onde o participante regularmente caminha em um ritmo consistente. Esta linha de sensor permite discreta reunião de velocidade muitas vezes por dia de caminhada. Estes sensores de atividade, tais como o tempo de interrupção ou número de transições de quarto podem derivar outras métricas. Sensores de contato de porta são colocados ao redor da casa, portas em todos os exteriores para detectar dos participantes entrando e saindo da casa e na porta da frigorífico para determinar a frequência geral de acesso de alimentos.
On-line semanal de saúde e atividade Self-Reports são necessários para fazer sentido ideal dos dados do sistema passivo de dispositivos de coleta. Estes dados são fundamentais para a análise do relatório de participantes de eventos no repouso relativo para os dados coletado de sensor. A pesquisa de auto-relato semanal on-line pode ser concluída em qualquer dispositivo de computação (por exemplo, laptop, tablet, smartphone) com uma conexão de Internet para os participantes da consulta sobre viagens fora os visitantes em casa, em casa, alterações de saúde, mudanças de espaço dentro do lar, solidão, depressão e nível de dor. Coleta de dados semanal se baseia em uma janela relativamente curta de recolhimento, que fornece uma resolução muito maior de dados e probabilidade de precisão que, por exemplo, check-ups anuais ou semestrais. Além disso, este processo de auto-relato também permite que os investigadores examinar indicadores passivas do impairment cognitive potencial, tais como a variação no tempo para concluir o inquérito, a variação no número de cliques, mais dificuldades relatórios precisos datas, ou marcadores de imparidade em respostas de texto livre. Como parte da plataforma de base, instalamos uma caixa do comprimido eletrônico dia sete que registra ou não foi aberto o compartimento do dia designado e o tempo (s) que foi aberto todos os dias. Isto fornece informações sobre adesão de medicação, bem como uma indicação potencial de declínio cognitivo se consistência de tomada de medicação diminui.
Uma escala de bioimpedence digital sem fios que também recolhe a pulso, métricas de composição do corpo, velocidade de onda de pulso, temperatura ambiente e nível de ambiente de dióxido de carbono é instalada na casa de banho, fornecendo dados sobre peso diário dos participantes. Então, esses dados podem ser correlacionados com outros eventos relatados (por exemplo, estado de saúde, medicamentos), bem como outros indicadores passivos de comportamento, tais como o protocolo de aderência e a frequência de utilização ao longo do tempo.
Em casos onde nossa unidade de participantes, vamos instalar um sensor de condução em seus veículos. Este sensor fornece informações sobre hábitos, tais como frequência, hora, duração e distância das viagens, bem como a frequência de paradas dura ou difícil acelerações de condução.
Um dispositivo wearable desgastadas de pulso coleta dados de atividade física ambos dentro e fora da casa. Várias marcas e modelos de vestuário têm sido usados em casas de laboratório de vida.
Dependendo do projeto, um investigador utilizando a plataforma ORCATECH pode optar por completar o sensor básico com componentes de coleta de dados adicionais. Um sensor de telefone para monitorar a socialização através da atividade de telefone fixo, o desenvolvimento e a implementação de um tabuleiro de equilíbrio digital para equilíbrio de teste, um tablet com tarefas cognitivas periódicas para o participante completar alguns exemplos testados no passado em sua própria casa e um sistema de mensagens automatizadas para avaliar a eficácia de lembretes de medicação via telefone.
Para manipular os diversos dados gerados pelo laboratório de vida ORCATECH, um sistema de dados e informações sob medidas é usada para coletar, anotando, mantendo e analisando dados de saúde e copiosa atividade. ORCATECH desenvolveu um sistema personalizado para gerenciamento de participante, coleta de dados de auto-relato e processamento e coleta de dados contínua de todos os sensores e dispositivos do sistema. O sistema baseia-se em um cluster de servidor distribuído NoSQL Cassandra para armazenar os dados do sensor e uma arquitetura de lambda usando Kafka e faísca, que permite que nossas capacidades de processamento de dados mover mais perto para processamento em tempo real. Usando uma API REST, os dados são transferidos em programas de software estatístico para análise de dados e plataformas de análise de dados padrão.

<table><tbody><tr><td>Raspberry Pi 3 Modelo B</td><td>Base Raspberry Pi</td><td>Raspberry Pi 3 Modelo B</td><td></td></tr><tr><td>Sensor de Movimento</td><td>NYCE Sensors Inc</td><td>NCZ-3041-HA</td><td></td></tr><tr><td>Sensor de Porta/Janela</td><td>NYCE Sensors Inc</td><td>NCZ-3011-HA</td><td></td></tr><tr><td>Sensor de Movimento de Cortina</td><td>NYCE Sensors Inc</td><td>NCZ-3045-HA</td><td></td></tr><tr><td>iSort</td><td>TimerCap</td><td>iSort</td><td></td></tr><tr><td>Home Gravador de telefone USB Stealth</td><td>Fiho</td><td>Fi3001B</td><td></td></tr><tr><td>Automático Pro</td><td>Automático</td><td>AUT-350C</td><td></td></tr><tr><td>Escala Cardio Corporal</td><td>Nokia</td><td>WBS04</td><td></td></tr><tr><td>Monitor de Atividade Activite/Steel</td><td>Nokia</td><td>HWA01 STEEL</td><td></td></tr><tr><td>Alta 2</td><td>Fitbit</td><td>FB406</td><td></td></tr><tr><td>Charge 2</td><td>Fitbit</td><td>FB407</td><td></td></tr><tr><td>Flex 2</td><td>Stick USB Fitbit</td><td>FB403</td><td></td></tr><tr><td>Zigbee</td><td>Silicon Labs</td><td>ETRX3USB</td><td></td></tr><tr><td>WorkTime</td><td>Nestersoft</td><td>WorkTime Corporate</td><td></td></tr></tbody></table>

metodologia para o estabelecimento de um laboratório de vida comunitária para capturar dados de saúde e discreta e contínua atividade remota

Methodology for Establishing a Community-Wide Life Laboratory for Capturing Unobtrusive and Continuous Remote Activity and Health Data

Estabeleceu um conjunto de-to-end de tecnologias para a monitorização contínua e discreta de saúde e atividade mudanças que ocorrem no cotidiano dos adultos mais velhos durante longos períodos de tempo. A tecnologia é agregada em um sistema que incorpora os princípios de ser minimamente intrusivos, ao gerar seguro, privacidade protegida, dados objetivos contínuos no mundo real (baseado em casa) configurações por meses a anos. O sistema inclui sensores de presença infravermelho passivo colocados em toda a casa, sensores de contato de porta instalados em portas exteriores, conectados dispositivos de monitorização fisiológicos (tais como escalas), caixas de medicação e actigraphs wearable. Sensores de condução também são instalados nos carros dos participantes e o uso do computador (PC, tablet ou smartphone) é controlado. Dados são anotados através de frequentes opções online de auto-relato que fornecem informações vitais no que respeita as dados que é difícil de deduzir através de sensores, tais como Estados internos (por exemplo, dor, humor, solidão), bem como dados parte referente ao padrão de atividade interpretação (por exemplo, visitantes, rearranjada móveis). Algoritmos foram desenvolvidos utilizando os dados obtidos para identificar os domínios funcionais chave para atividade de saúde ou doença de monitorização, incluindo mobilidade (por exemplo, transições de sala, passos, velocidade da marcha), a função fisiológica (por exemplo, peso, corpo índice de massa, pulso), dormir de comportamentos (por exemplo, tempo de sono, viagens ao banheiro à noite), adesão de medicação (por exemplo, doses perdidas), engajamento social (p. ex., tempo gasto fora de casa, tempo casais passar juntos) e cognitivo função (por exemplo, o tempo no computador, os movimentos do mouse, características da conclusão do formulário on-line, capacidade de condução). A detecção de alteração dessas funções fornece um marcador sensível para a aplicação em vigilância sanitária de doenças agudas (por exemplo, epidemia viral) para a detecção precoce de síndromes de demência prodrômicos. O sistema é particularmente adequado para monitorar a eficácia das intervenções clínicas em estudos de história natural das síndromes geriátricas e em ensaios clínicos.

A suite ORCATECH de tecnologia torna possível coletar um excepcionalmente rico conjunto de dados sobre os padrões de vida de pessoas como eles vão sobre suas atividades habituais. O sistema de sensor permite vigilância discreta e contínua dos voluntários em suas próprias casas. O sistema tem sido utilizado em dezenas de estudos envolvendo centenas de voluntários em pesquisas examinando os domínios-chave da saúde e função como caminhar a velocidade e mobilidade, medicação, tendo comportame...

Sensores discretos e tecnologia de computação pervasiva incorporaram o casa cotidiano de mais velhos adultos permite significativa saúde e a alterações de atividade a ser gravada continuamente por meses a anos, fornecendo ecologicamente válidos, alta frequência, dados de vários domínios para investigação ou para uso clínico.

Metodologia para o estabelecimento de um laboratório de vida comunitária para capturar dados de saúde e discreta e contínua atividade remota

An end-to-end suite of technologies has been established for the unobtrusive and continuous monitoring of health and activity changes occurring in the ...

Essa metodologia pode fornecer dados em tempo real, objetivos, contínuos e ecologicamente válidos para pesquisadores envolvidos em estudos longitudinais de saúde e ensaios clínicos. As vantagens dessa abordagem são que, embora exija pouco ou nenhum esforço por parte dos participantes da pesquisa, ela permite a captura de dados agudos, bem como eventos sutis de mudança ao longo do tempo. É adaptável para vários casos de uso.Essa metodologia foi substancialmente implantada para acessar os resultados mais relacionados a mudanças funcionais importantes para a pesquisa em condições crônicas de alto impacto, como distúrbios de mobilidade ou demência. Os protocolos pretendem ser extensíveis na aplicação de pesquisas para coletar dados digitais, de atividade e de saúde em muitos domínios de pesquisa diferentes. Antes da implantação, adicione todo o equipamento ao sistema de inventário do console online.Atribua um nome a cada dispositivo ou sensor, juntamente com seu número de série e endereço MAC, permitindo que ele seja armazenado no sistema de inventário do console. Coloque um QR ou uma etiqueta de código de resposta rápida em cada equipamento, permitindo atribuições específicas de localização residencial para os sensores e dispositivos quando implantados em casa. Antes da implantação, todos os sensores e dispositivos a serem instalados serão atribuídos à casa digitalizando o código QR no sensor ou dispositivo.Isso abrirá um site que permite a atribuição de sensores ou dispositivos a essa casa específica. Instale o computador hub com um cartão SD que contém a ferramenta de gerenciamento de configuração do hub. Embale todos os sensores e equipamentos agora inventariados e o computador hub com o cartão SD instalado em um kit de instalação para implantação doméstica.Verifique se a casa do participante tem um provedor de serviços de Internet. Configure o computador hub inserindo o dongle sem fio e o dongle coordenador zigbee principal no computador hub. Insira o cabo ethernet no computador hub para se conectar à conexão com a Internet da casa.E, por último, conecte o cabo de alimentação do computador hub à tomada de uma sala localizada centralmente. Conecte um dispositivo habilitado para Internet à rede sem fio do computador hub. Abra um navegador da Web para acessar o site local do Painel de Controle.O painel de controle website mostrará o status do computador hub e, assim que a instalação for concluída, todos os sensores instalados em casa. Execute a ferramenta de configuração de software garantindo que o software apropriado esteja instalado. Faça isso navegando até o Painel de Controle e executando a atualização.Navegue até o Painel de Controle para verificar se o computador hub está se comunicando com os servidores principais. Certifique-se de que os serviços que permitem a coleta de dados de cada dispositivo e sensor instalados estejam funcionando. Adicione os sensores à casa, começando com os sensores de movimento.Comece abrindo o site Posicionamento do sensor no Painel de controle. No site Sensor Placement, crie uma planta baixa virtual da casa adicionando as áreas que representam os cômodos da casa. Adicionando sensores.E criando ligações entre áreas e sensores. Adicione cada sensor de movimento à rede pessoal ou PAN usando um botão de alternância localizado na página do sensor no Painel de controle. Ao mesmo tempo, pressione um botão localizado próximo à bateria do sensor de movimento 10 vezes.Este processo de duas partes ativa o sensor. Usando a planta baixa virtual como guia, coloque os sensores de movimento em seus cômodos correspondentes na casa. Os sensores de movimento devem ser colocados nas paredes na altura da cabeça usando fita adesiva.Continuando a usar a planta baixa virtual como guia, instale uma fileira de quatro sensores de campo restrito no teto de uma passarela reta, como um corredor, para capturar a velocidade de caminhada. Espace esses sensores de velocidade de caminhada a dois pés ou 61 centímetros de distância. Registre a distância exata entre os sensores de campo restrito no site Colocação do sensor.Instale os sensores de porta em cada porta de saída novamente usando a planta baixa virtual para indicar sua localização física. Adicione a caixa de remédios à panorâmica navegando até a coluna de dispositivos no Painel de Controle. Ligue o dispositivo, pois o pillbox se conecta ao computador hub.Certifique-se de que esteja perto o suficiente do computador hub para que o sinal seja detectado. Configure a balança navegando até o Painel de Controle, abrindo o menu de navegação à esquerda, escolhendo a guia expandir dispositivo e clicando no nome da balança. Na balança, segure o botão lateral por 10 segundos.A balança será ativada exibindo uma mensagem de inicialização. Quando a escala aparecer no Painel de Controle, clique no botão de engrenagem de configuração para iniciar o processo de configuração. Assim que o botão de engrenagem de configuração ficar verde, a balança continuará configurando.Coloque a balança em um local que tenha uma superfície plana e sólida e seja facilmente acessível ao participante. Insira a altura e o peso do participante quando solicitado no Painel de Controle. Se o participante não tiver marca-passo, alterne o botão do marca-passo no Painel de Controle notificando a balança de que ela pode coletar determinados dados.Depois que a balança estiver configurada, peça ao participante que se pese, confirmando que a balança está registrando o peso inicial que foi inserido no Painel de Controle. Configure o dispositivo vestível de pulso navegando até a página de configuração de wearables no Painel de Controle e pressionando o botão de reinicialização localizado na parte traseira do dispositivo 10 vezes. Depois que o dispositivo vestível aparecer na lista de dispositivos vestíveis no Painel de controle, clique no botão de configuração para iniciar o processo de configuração.Depois que a conta de wearables estiver configurada, calibre a hora usando a roda na página de configuração. Para finalizar a configuração, sincronize o wearable clicando no botão de sincronização no Painel de controle. Isso confirma que o dispositivo está se conectando corretamente e que a hora está definida para a mesma hora que o computador hub.Dispositivos diferentes podem exigir procedimentos diferentes, dependendo do fabricante. Sensores e dispositivos adicionais podem ser integrados e implantados na plataforma de tecnologia no futuro. Depois que todos os dispositivos e sensores forem instalados em casa, confirme se o computador hub está funcionando corretamente.Revise se os dados estão sendo transmitidos de cada dispositivo navegando até a página de coleta de dados no Painel de Controle. Caminhe perto dos sensores instalados em cada cômodo da casa para ver se cada sensor está coletando dados sobre movimentos recentes. Verifique os sensores de movimento visualizando o gráfico ao vivo dos dados do sensor de movimento.Verifique se a casamata está transmitindo dados abrindo e fechando pelo menos uma das portas do compartimento algumas vezes. Revise a página de coleta de dados no Painel de Controle para ver se essa atividade recente foi medida e coletada. Para verificar se a balança está transmitindo dados, pese-se.Revise se a balança está sincronizada corretamente navegando até a coluna sincronizada na página de dispositivos no Painel de controle. Verifique se o dispositivo wearable está sincronizado corretamente e se está transmitindo dados navegando até a coluna sincronizada na página de dispositivos wearables no Painel de Controle. O gráfico mostra as trajetórias de mudança na variabilidade da velocidade de caminhada capturadas durante vários trânsitos através das linhas do sensor doméstico.A variabilidade foi definida como o coeficiente de variação em uma coorte de idosos acompanhados em seus domicílios por mais de três anos. Os modelos de trajetória latente identificaram quatro grupos distintos de variabilidade da velocidade de caminhada. Padrões distintos de mudança na variabilidade da caminhada foram observados mais comumente nas fases inicial e posterior do comprometimento cognitivo leve.Isso sugere que a variabilidade da velocidade de caminhada pode ser um marcador para a progressão do CCL. Este gráfico em espiral demonstra a exibição de seis meses de dados contínuos de atividade doméstica para um único voluntário. Os dados são plotados como um relógio de 24 horas com meia-noite na parte superior e meio-dia na parte inferior.Cada dia forma um círculo. Os círculos azuis sólidos marcam os limites de um mês. Os pontos coloridos indicam a atividade do sensor por localização do cômodo, onde vermelho é o banheiro, verde é o quarto, rosa é a cozinha e azul é a sala de estar.Padrões consistentes de comportamento são observados. A hora de dormir é geralmente em torno de 2200 horas, conforme visualizado pela atividade do sensor no quarto após a atividade do sensor no banheiro. Os participantes acordam uma vez na maioria das noites entre as 2 da manhã.e 4 da manhã, conforme evidenciado pela atividade do sensor no quarto e no banheiro durante esse período. O tempo de subida é de 0600 horas, conforme observado por meio da atividade repentina do sensor naquele momento.Também é aparente a visita de uma governanta às 17h a cada duas semanas, evidenciada pelo aumento do movimento na cozinha, seguido por outros cômodos durante esse período. Finalmente, observe o período de duas semanas durante o quarto mês em que o voluntário não saiu do apartamento durante uma restrição da congregação da comunidade devido a uma epidemia de gripe.Uma vez dominada, essa técnica pode ser utilizada em menos de 90 minutos, dependendo do tamanho da casa e do número de dispositivos ou sensores utilizados. O sistema foi projetado para permitir estudos em andamento ou futuros para atualizar ou implantar novos sensores ou dispositivos, como outros wearables, sistemas de detecção de atividade na cama ou sensores de condição ambiental doméstica. O sistema foi implantado em centenas de residências e continua a evoluir à medida que as tecnologias avançam.Depois de assistir a este vídeo, você deve ter um bom entendimento sobre como implantar e integrar em sua pesquisa tecnologias e sensores de computação pervasiva que fornecerão um conjunto de dados mais em tempo real, contínuo e ecologicamente válido para sua pesquisa.

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Research

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

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

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Visualização dos níveis de intensidade para reduzir o fosso entre auto-referido e medido diretamente a atividade física

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Metodologia para o estabelecimento de um laboratório de vida comunitária para capturar dados de saúde e discreta e contínua atividade remota (Vídeo) | JoVE Journal

Metodologia para o estabelecimento de um laboratório de vida comunitária para capturar dados de saúde e discreta e contínua atividade remota

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