Методическая статья

Расчет изменчивости сердечного приступа с помощью данных ЭКГ от молодежи с дцпподого во время активных сеансов видеоигр

20.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/59230

⸱

5 июня 2019 г.

 ,  ,  , 
1School of Biomedical Engineering, Science and Health Systems, Drexel University, 2Department of Physical Therapy and Rehabilitation Sciences, Drexel University, 3College of Nursing and Health Professions, Drexel University, 4Department of Nutrition Sciences, Drexel University

В этой статье

Краткое содержание

Этот протокол описывает метод расчета изменчивости сердечного приступа (HRV) из волн электрокардиограммы (ЭКГ). Waveforms от непрерывной частоты сердечных приступов (HR) записи во время активных видео игры (AVG) сессий были использованы для измерения аэробной работы молодежи с церебральным параличом (CP).

Аннотация

Целью данного исследования было создание метода расчета изменчивости сердечного приступа (HRV) из волн электрокардиограммы (ЭКГ). Волновые формы были записаны HR-монитором, который участники (молодежь с ДЦП) носили во время активных сеансов видеоигр (AVG). Занятия AVG были разработаны для содействия физической активности и фитнесу (аэробной производительности) у участников. Цель состояла в том, чтобы оценить осуществимость АВГ в качестве стратегии физической терапии (ПТ) вмешательства. Максимальный HR (mHR) был определен для каждого участника, и целевая зона частоты сердечных приступов (THR) была рассчитана для каждого из трех этапов упражнений в 20 мин СЕССИи AVG: (разминка на уровне 40-60% мчч, кондиционирование на 60-80% мhr, и остыть на 40-60% мhr). Каждый участник сыграл три 20 мин игры во время сессии AVG. Все игры были сыграны, сидя на скамейке, потому что многие молодые люди с CP не может стоять в течение длительных периодов времени. Каждое условие игры отличалось с участниками, использующими только значки рук, значки рук и ног вместе или значки для ног только для сбора предметов. Цель игры (так называемый KOLLECT) состоит в том, чтобы собрать объекты, чтобы набрать очки и избежать опасностей, чтобы не потерять очки. Опасности использовались на этапах разогрева и охлаждения только для содействия более медленному, контролируемому движению для поддержания HR в зоне частоты сердечных приступов (THR). Не было никаких опасностей на этапе кондиционирования для повышения уровня и более интенсивной физической активности. Аналитические методы использовались для генерации HRV (выбранных мер тайм-домена и частотного домена) из данных ЭКГ для изучения аэробной рабочей нагрузки. Недавние применения HRV показывают, что краткосрочные измерения (5 мин приступов) являются уместными и что биологическая обратная связь HRV может помочь улучшить симптомы и качество жизни в различных состояниях здоровья. Хотя HR является общепринятой клинической мерой для изучения аэробной производительности и интенсивности в ПТ-вмешательствах, HRV может предоставить информацию о функциях вегетативной системы, восстановления и адаптации во время сессий AVG.

Введение

ДЦП (КП) является наиболее распространенной физической инвалидностью детства1. CP вызвано неврологическим оскорблением развивающегося мозга и связано с двигательными нарушениями, такими как мышечная слабость, спастичность, декондиционирование, и снижение двигательного контроля и баланса2,3. CP является непрогрессивным состоянием, но с возрастом, дети становятся менее физически активными и более сидячими по сравнению со своими сверстниками с типичным развитием (TD) в основном из-за повышенных требований роста на их скомпрометированных нервно-мышечной и опорно-скатные системы

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Было получено одобрение Совета по институциональному обзору. Все молодые люди предоставили письменное согласие, а родители дали согласие до их участия.

1. Сеансы сбора данных AVG

  1. Игровая сессия AVG
    1. В этом исследовании, есть молодежь с CP участвовать в сессии AVG, которая состоит из трех 20 мин игры. Смотрите таблицу 5 для молодежной демографии. Ожидалось, что будет сыграно в общей сложности 30 игр; однако, 29 игр были завершены, потому что один субъект сыграл только 2 игры в своей сессии AVG.
    2. Поимеете испытуемых наносить HR-монитор на протяжении всего сеанса для записи ответов на HR и ЭКГ.
    3. В сессии AVG, у....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Этот метод предоставляет данные для использования при анализе влияния недавно разработанного метода на изменчивость сердечного приступа субъекта (HRV). Он делает это путем размещения R часть формы волны ЗРС данных ЭКГ субъекта, как показано на рисунке 6, и путем расчета различных значений HRV от него. Если HR-монитор делает надлежащий контакт с субъектом, данные будут единообразными, что существенно снижает потребность в коррекции (как видно на рисунке

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Десять молодых людей с CP приняли участие в этом исследовании (средний SD) Возраст (yrs) - 15,53 и 3,57; высота (см) 154,8 й 12,6; вес (кг) 50,69 - 11,1; индекс массы тела (ИМТ) 50,46 - 29,2; мHR 9 бм) Пожалуйста, см. Таблица 5 для пациентов демографии.

Есть некоторые соображения для использования HR-мониторов и связанных с этим мер HR и HRV, которые связаны с модификациями и устранением неполадок. Две проблемы, которые очевидны, независимо от технологии, используемой для полу.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

На данный момент авторам (CL и PAS) нечего раскрывать. Д-р О'Нил является соучредителем enAbleGames, LLC и Kollect является одной из игр, предлагаемых этой веб-компании. enAbleGames находится в стадии разработки игры и в настоящее время не является публичной компанией (www.enAbleGames.com).

Благодарности

Авторы благодарят участников и членов их семей за то, что они приложили время и усилия, затраченные на участие в исследовании. Кроме того, авторы признают д-р Yichuan Лю и д-р Гасан Аяз за их помощь в расчете сроков мониторинга HR и д-р Пол Diefenbach для разработки программного обеспечения KOLLECT Active Video Gaming. Финансирование этой работы было предоставлено Фондом Коултера Гранты #00006143 (O'Neil; Дифенбах, ИП) и#00008819 (О' Нил; Дифенбах, ИП).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Модуль BioHarness Bluetooth (Электронный датчик) Zephyr9800.0189определяет частоту сердечных сокращений, частоту желания, осанку и температуру кожи.
Нагрудный ремень BioHarnessZephyr9600.0189, 9600.0190размеры маленький XS-M, большой
зарядный держатель M-XL BioHarness и USB-кабельZephyr9600.0257используется для передачи данных с модуля на компьютер для анализа.
BioHarness Echo GatewayZephyr9600.0254позволяет просматривать частоту сердечных сокращений субъекта в режиме реального времени.
MATLAB R2016aMathworks1.7.0_.60используется для всего программирования.

Ссылки

  1. Winter, S., Autry, A., Boyle, C., Yeargin-Allsopp, M. Trends in the prevalence of cerebral palsy in a population-based study. Pediatrics. 110 (6), 1220-1225 (2002).
  2. Fowler, E., et al.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

RMATLAB

Похожие статьи