Summary
إدراج غير مزعجة من أجهزة الاستشعار وتكنولوجيا الحوسبة المنتشرة في الحياة المنزلية اليومية لكبار السن البالغين تمكن معنى الصحة والنشاط التغييرات التي سيتم تسجيلها بشكل مستمر لشهور وسنوات، توفير صالحة إيكولوجيا، عالية التردد، بيانات المجال متعددة للبحث أو للاستخدام السريري.
Abstract
أنشئ مجموعة نهاية إلى نهاية لتكنولوجيات الرصد غير مزعجة ومستمرة للصحة والنشاط من التغيرات التي تحدث في الحياة اليومية لكبار السن على مدى فترات طويلة من الزمن. التكنولوجيا يتم تجميعها في نظام الذي يتضمن مبادئ يجري الحد الأدنى الاقتحامي، أثناء إنشاء آمنة، وحماية الخصوصية، بيانات موضوعية مستمرة في العالم الحقيقي (المنزلية) إعدادات لأشهر وسنوات. ويشمل النظام استشعار وجود الأشعة تحت الحمراء السلبية وضعت في جميع أنحاء المنزل، وباب الاتصال المثبتة على الأبواب الخارجية والأجهزة المتصلة بالرصد الفسيولوجية (مثل جداول) وصناديق الدواء ويمكن ارتداؤها أكتيجرافس أجهزة الاستشعار. يتم أيضا تثبيت أجهزة استشعار القيادة في السيارات المشاركين ويتم تعقب استخدام الحاسب الآلي (الكمبيوتر أو الكمبيوتر اللوحي أو الهاتف الذكي). البيانات هي مشروحة عن طريق كثرة خيارات الإبلاغ الذاتي على الإنترنت التي توفر معلومات حيوية فيما يتعلق بالبيانات التي من الصعب أن الاستدلال عن طريق أجهزة استشعار مثل الدول الداخلية (مثلاً، الألم، المزاج، والشعور بالوحدة)، فضلا عن بيانات المرجع إلى نمط النشاط تفسير (مثلاً، الزائرين، أثاث آخر أعيد ترتيبه). وقد وضعت الخوارزميات باستخدام البيانات التي تم الحصول عليها لتحديد المجالات الوظيفية الرئيسية للصحة أو المرض نشاط الرصد، بما في ذلك التنقل (مثلاً، الغرفة والتحولات، والخطوات، سرعة مشيه)، الوظيفة الفسيولوجية (مثلاً، الوزن، الهيئة مؤشر كتلة، نبض)، النوم السلوكيات (مثلاً، وقت النوم، رحلات إلى الحمام في الليل)، التقيد الدواء (مثلاً، جرعات الضائعة)، والمشاركة الاجتماعية (مثلاً، تنفق الوقت المستغرق من الأزواج الرئيسية، الوقت معا)، والمعرفية الدالة (مثلاً، الوقت في الكمبيوتر، وحركات الماوس، والخصائص لإكمال نموذج على شبكة الإنترنت، القيادة القدرة). يوفر الكشف عن تغيير هذه المهام علامة حساسة للتطبيق في المراقبة الصحية للأمراض الحادة (مثل، وباء فيروسي) للكشف المبكر عن متلازمات الخرف الأولى. النظام مناسبة خاصة لرصد فعالية التدخلات السريرية في دراسات التاريخ الطبيعي من متلازمات الشيخوخة وفي التجارب السريرية.
Introduction
البحوث السريرية السائدة محفوف بالقيود في موثوقية وصحة البيانات التي تم التقاطها بسبب أوجه القصور المتأصلة في منهجية التقييم. مقابلات مقيدة بالأوقات عند الطبيب والمريض يمكن تنسيق الجداول. يحد من الوقت المخصص للامتحانات ما المتطوع يمكن منطقياً أن يطلب القيام به في جلسة واحدة. هذه الدورات قصيرة ومتباعدة على نطاق واسع--حتى لو يكملها أحياناً المكالمات الهاتفية أو استعلامات الإنترنت-تحد بشدة من القدرة على الكشف عن تغيير ذي معنى في الدالة أو الرفاهية على مر الزمن. دورات الاختبار الحالية التي تتألف إلى حد كبير من طلبات الحصول على المعلومات التي يمكن أن تكون صعبة للتذكير والتحقق منها (مثلاً، "هل تذكر بتناول الأدوية الخاصة بك؟") أو أداء المهام اصطناعية (مثلاً، "الوقوف والجلوس بسرعة كما كنت يمكن "؛ "تذكر هذه الكلمات العشر"). يتم تصميم التقييمات غالباً لتقييد تقلب اختبار لاختبار عندما في الواقع قد يكون التغير في الأداء نفسها ميزة تشخيص رئيسية. علاوة على ذلك، تجري هذه الخزعات قصيرة من الوقت تحت ظروف مصطنعة وليس داخل التدفق الطبيعي للحياة اليومية. ولذلك، فمحدودة الصلاحية الإيكولوجية. وأخيراً، النموذج الحالي أصلاً لا يمكن توفير الربط المباشر بين النتائج (مثلاً، النوم، التنشئة الاجتماعية، والنشاط البدني) أو أحداث رئيسية مترابطة نظراً لأن البيانات هي عدم الوقت ختمها خلاف ما ذكر.
نهج للتغلب على أوجه القصور هذه يكمن في تطوير النظم التي يمكن تضمينها في المنزل أو في المجتمع بالاستفادة من أوجه التقدم في الحوسبة المنتشرة والاستشعار عن التكنولوجيا، والاتصالات اللاسلكية، وبيانات المجال المتعدد الترددات العالية تحليلات. تنمو بالتكنولوجيا والخبرة في هذا المجال، وقد وضعت عددا من النظم، ولكن كانت محدودة في النشر أو ميزات أو خبرة طولية1،2،،من34. في هذه المخطوطة، يصف لنا بروتوكول المتقدمة كوسيلة لتوفير تقييم في الوقت الحقيقي والمستمر والطولية المنزلية للبيانات ذات الصلة بالصحة لتحسين بناء على القيود المفروضة على نموذج التقييم الصحي الحالي. مركز أوريجون للشيخوخة & أمبير؛ التكنولوجيا (أوركاتيتش) وضعت نظاما المنزلية استناداً إلى تفشي الحوسبة وتكنولوجيا توفير تقييم مستمر، في الوقت الحقيقي للأنشطة ذات الصلة بالصحة والسلوك الاستشعار. إدخال التقييم في المنزل لتمكين غير مزعجة إلى حد كبير ومستمر رصد نشاط العالم الحقيقي إلى حد كبير ويتغلب على القيود الحالية. أولاً، منذ مضمن النظام الأساسي في الحياة--الفضاء المشاركين كجزء من البيئة المحيطة بهم، من طبيعتها مريحة. ويمكن جمع التقييمات التي تتطلب استجابات منفصلة عندما يكون شخص أكثر سهولة، وفي حالة طرق جمع السلبي، كما حسب الضرورة دون إثقال مشارك في كثير من الأحيان. وثانيا، يجري في الحياة للشخص العادي-الفضاء تتيح الفرصة لجمع البيانات ذات الصلة إيكولوجيا فورا، ليس مجرد اختبار المفتعلة التدابير من وظيفة، ولكن الإدراك اليومية. على سبيل المثال، ذاكرة المحتملين الفشل، شكوى شائعة صعبة لاختبار ناتوراليستيكالي في العيادة، يمكن تقييم في المنزل من خلال التعقب التلقائي اليومي للدواء مع السلوك، وبالتالي استغلال كل الإدراك اليومي، فضلا عن أداء الرئيسية متري من المعروف أن حساسية للتغيير المعرفي. ثالثا، نظراً للبيانات الرقمية وختم الوقت، يسهل قياس التدابير المترابطة متعددة محاذاة في الوقت. على سبيل المثال، الوقت على الهاتف والوقت للخروج من المنزل (تدابير للمشاركة الاجتماعية أو الانسحاب)، استخدام الحاسوب (قياس الشروع والنشاط الحركي والوظائف المعرفية)، والتدابير الأخرى التي قد ثبت أن تغيير مع انخفاض الوظيفية ( سلوك النوم، والوزن، والمشي السرعة) إضافة إلى حساسية استشعار الصافية لتمييز بعض التغييرات الطفيفة التي قد لا يكون خلاف ذلك الظاهر. الأهم من ذلك، أثر أحداث الحياة والصحة على الإدراك والدالة (مثلاً، التقارير الأسبوعية من الألم، تغيير الدواء، وتدني الحالة المزاجية) يمكن أيضا ربط لدفق البيانات هذا عند حدوثها. أخيرا، الاختبارات التقليدية واستعلامات يمكن عرضها عن طريق جهاز الكمبيوتر أو المتصلة بالواجهات (مثلالكمبيوتر اللوحي والهاتف الذكي)، توفير فرص لم يسبق لها مثيل في وقت واحد مقارنة أداء اختبار قديم لرواية رقمياً المستمدة التدابير من نفس الاختبارات، مثل أوقات الاستجابة أو وقفه، تعلم المنحنيات وتقلبه داخل الاختبار. وهكذا تحول هذا النهج الجديد التقييم الحالي لتكون أكثر ملاءمة، وغير مزعجة، مستمرة ومتعددة المجالات وطبيعي. في نهاية المطاف، منهاج العمل الأساسية لاستشعار داخل المنزل على أساس تقييم التكنولوجيا والمنهجية، يوفر نظام التي يمكن ضبطها وتحجيم لمعالجة طائفة واسعة من المسائل البحثية المحددة المتصلة بالصحة والعافية مع ذكر مزايا أكثر الممارسة الحالية المقبولة لعيادة نادرة أو التقييمات المستندة إلى الهاتف.
ويحدد البروتوكول التالي عملية نشر هذا المنصة لجمع البيانات المتصلة بالصحة والسلوكية داخل المنزل غير مزعجة. في تطوير هذا النظام الأساسي، كان هدفا رئيسيا لتوفير مجموعة أساسية من مهام التقييم التي يمكن أن توفر البيانات اللازمة للاستدلال على كلا المجالات العامة لصحة ورفاه (البدنية والمعرفية والاجتماعية والانفعالية)، فضلا عن (سلوكيات أكثر تحديداً مثلالدواء، سيرا على الأقدام، الأنشطة المتعلقة بالنوم، النشاط الفيزيولوجي). تطوير النظام الأساسي قد استرشد بالعديد من المبادئ بما في ذلك استخدام النهج الاستشعار عن الأكثر سلبية غير مزعجة، التقليل إلى الحد الأدنى من المشاركة المستخدم مباشرة مع التكنولوجيا، يجري التكنولوجيا 'الملحد' (أي، توظيف أفضل الأجهزة أو الحلول التقنية بدلاً من طلب على نهج معين أو منتج)، يجري دائم (لتقييم طويلة الأجل) وقابلة للتطوير، والتقليل إلى أدنى حد من الصيانة العملي.
منهاج العمل ووصف تطورت على مدى السنوات الاثنتي عشرة الماضية، الأهم من ذلك وأبلغ بطائفة من المستعملين النهائيين، ومن "السذاجة رقمياً" للأوائل. وكانت دراسات استقصائية دورية ومجموعات التركيز مفتاح لإبلاغ هذه التنمية5،،من67. مئات المتطوعين قد سمحت الأنظمة ينشر بشكل مستمر في منازلهم لمدة أحد عشر عاماً مع تعديلات متكررة ويجري إدخال استناداً إلى أوجه التقدم في التكنولوجيا والقدرات الوظيفية الجديدة وطلب من مجتمع البحوث، و الرئيسية الإدخال المستمر للأفراد الذين يعيشون في المنزل حيث تم نشر التكنولوجيا. جماعياً، وقد شكلت هؤلاء المتطوعون مختبر "يعيشون" في المجتمع الذي ندعو "مختبر الحياة" عندما منازلهم والبيانات المستمرة التي جمعت طوال اليوم على تقديم مستوى فريد من التفاصيل حول الصحة والنشاط، دورة الحياة.
منصة أساسية لتكنولوجيا الاستشعار يشكل العمود الفقري للنظام الكلي لالتقاط البيانات المستمرة المستندة إلى المنزل. ويرد وصف عناصر هذا المنهاج في وقت لاحق. يتم تعديل النظام الأساسي الأساسية (عناصر يمكن إضافتها أو إزالتها) استناداً إلى المعلومات التي تم الحصول عليها خلال عملية جمع المواقف المستخدم، والمعتقدات ومقاييس النتائج ذات الأهمية لدراسة استخدام منصة للبحث. لأنه يتم توحيد بروتوكولات الاتصال بالبيانات، قد صمم النظام للسماح لأي جهاز يتبع هذه البروتوكولات لإدراجها في الشبكة.
يستند منهاج الأساسية الموصوفة هنا في حالة استخدام المتطوعين في مختبر الحياة (ليرة لبنانية) الذين الموافقة أن يكون منصة المنتشرة داخل منازلهم لجمع بيانات السلوك أنشطتها الحياة الطبيعية والنشاط طبيعي لسنوات عديدة (أطول النشر المستمر الحالي = 11 سنة).
محور الكمبيوتر وتوصيل إيثرنت/لاسلكي تسمح لجمع البيانات من أجهزة النظام ونقل مرة أخرى إلى الملقمات الآمنة في أوركاتيتش دون تدخل المشاركين. تم تكوين الكمبيوتر لوحة الوصل إلى مشارك محددة وإنشاء الصفحة الرئيسية عند تثبيت النظام باستخدام جهاز كمبيوتر محمول أو الكمبيوتر اللوحي ولوحة تحكم التي تتصل بنظام إدارة مركزية المشتركين رقمية. يمكن تكوين أجهزة جمع بيانات إضافية (مثل أجهزة الاستشعار، وميدتراكير، ومقياس) بالاتصال بلوحة وصل الكمبيوتر بنفس الطريقة.
وحدة التحكم أوركاتيتش ونظام إدارة التكنولوجيا البعيد هو التكنولوجيا الرقمية المخصصة ونظام إدارة البيانات تسمى "وحدة التحكم" يتيح تكوين المشاركين التكنولوجيا الرئيسية وإنشاء نظام، فضلا عن إدارة تكنولوجيا بعد الجارية تأمين المنازل بما في ذلك جمع البيانات والرصد. وبالإضافة إلى ذلك، لتسهيل نشر النظام في المجتمع حيث كل منزل قد يكون تخطيط فريدة من نوعها، يستخدم أداة الرسم البياني استناداً إلى واجهة الكمبيوتر لوحي التي يتم تسجيلها تلقائياً حيث توجد أجهزة استشعار مختلفة وعلى صالح أدجاسينسيس المادية الأخرى أجهزة الاستشعار (الشكل 2). هذا مهم للرجوع إليها أثناء الرصد عن بعد للنظام على مستوى الوطن.
يتم تعيين "أجهزة استشعار الحركة" السلبي الأشعة تحت الحمراء (شرطة التدخل السريع) رقمياً إلى منزل معين أثناء تثبيت النظام، التواصل مع الكمبيوتر لوحة الوصل عن طريق "دونجل الناقل التسلسلي العام" اللاسلكية. يتم وضع جهاز استشعار واحد كل غرفة بمعنى الحركة داخل التحولات الغرفة ومشارك من غرفة إلى غرفة. "أجهزة الاستشعار خط مستقيم" من أربعة أجهزة استشعار يوضع على سقف أحد الممرات أو منطقة أخرى حيث يمشي المشارك بانتظام بوتيرة متسقة. يسمح هذا السطر استشعار تجمع غير مزعجة للمشي سرعة مرات عديدة في اليوم الواحد. مقاييس أخرى يمكن أن تستمد هذه المجسات النشاط مثل الوقت يسكن أو عدد من التحولات الغرفة. يتم وضع باب الاتصال أجهزة الاستشعار الموجودة في المنزل الأبواب الخارجية على الإطلاق لكشف المشاركين القادمين والانتقال من المنزل، وفي الثلاجة لتحديد تواتر العامة من الوصول إلى الغذاء.
على الخط التنزيلات الصحة والنشاط سيلفريبورتس ملزمون بمعنى الأمثل للبيانات من النظام السلبي لمجموعة من الأجهزة. هذه البيانات ضرورية لتحليل تقرير مشارك من الأحداث في المنزل بالنسبة لبيانات أجهزة الاستشعار التي تم جمعها. يمكن أن تكتمل الدراسة الإبلاغ الذاتي التنزيلات على الإنترنت على أي جهاز الكمبيوتر (مثل، الكمبيوتر المحمول، والكمبيوتر اللوحي، الهاتف الذكي) مع اتصال إنترنت للمشتركين الاستعلام عن رحلات من زوار المنزل، في المنزل، والتغيرات الصحية، التغيرات الفضائية داخل المنزل والشعور بالوحدة والاكتئاب ومستوى الألم. يعتمد جمع البيانات الأسبوعية في نافذة قصيرة نسبيا للتذكر، الذي ينص قرار أعلى بكثير من البيانات واحتمال دقة مما كان، على سبيل المثال، فحوص طبية سنوية أو نصف سنوية. وعلاوة على ذلك، يسمح هذا عملية الإبلاغ الذاتي أيضا المحققون دراسة المؤشرات السلبية لضعف الإدراك المحتملة، مثل التباين في الوقت المناسب لإكمال الدراسة الاستقصائية، التباين في عدد النقرات، صعوبات متزايدة في تقديم تقارير دقيقة التواريخ، أو علامات ضعف في الردود النص الحر. كجزء من منهاج العمل الأساسية، نحن تثبيت مربع إلكترونية حبوب منع الحمل يوم سبعة تلك السجلات أو عدمه افتتح المقصورة اليوم المعين ومرة (مرات) الذي تم فتحه كل يوم. وهذا يوفر معلومات حول التقيد الدواء، فضلا عن إشارة محتملة للتدهور المعرفي في حالة انخفاض مستوى الاتساق لأخذ الدواء.
يتم تثبيت مقياس بيويمبيدينسي لاسلكية رقمية التي تجمع أيضا نبض ومقاييس تكوين الهيئة وسرعة موجه النبض، درجة الحرارة البيئية ومستوى ثاني أكسيد الكربون المحيطة في الحمام، توفير بيانات عن الوزن المشتركين يوميا. يمكن ثم الربط بين هذه البيانات مع غيرها من الأحداث المبلغ عنها (مثلاً، والحالة الصحية، والأدوية)، فضلا عن مؤشرات سلبية أخرى من السلوك، مثل بروتوكول الانضمام، وتواتر استخدامها على مر الزمن.
في الحالات حيث أننا سعينا المشاركين، تثبيت جهاز استشعار قيادة في سياراتهم. هذا الاستشعار يوفر معلومات حول القيادة العادات مثل التردد وتوقيت ومدة ومسافة الرحلات، وكذلك تواتر تسريعات الثابت أو توقف الثابت.
جهاز معصم يمكن ارتداؤها البالية جمع بيانات النشاط البدني داخل وخارج المنزل. استخدمت العديد من العلامات التجارية ونماذج من ويرابليس في المنازل "مختبر الحياة".
استناداً إلى المشروع، اختيار محقق باستخدام منصة أوركاتيتش لتكملة جهاز استشعار الأساسية مع مكونات إضافية لجمع البيانات. وتشمل الأمثلة اختباره في الماضي جهاز استشعار هاتف لرصد التنشئة الاجتماعية من خلال نشاط الهاتف الثابت، تطوير وتنفيذ المجلس الرصيد الرقمي لرصيد التجارب، قرص مع المهام الدورية المعرفي للمشاركين لإكمال في منازلهم، ونظام الرسائل النصية تلقائية تقييم فعالية الدواء التذكيرات عبر الهاتف.
للتعامل مع البيانات المختلفة التي تم إنشاؤها بواسطة "مختبر الحياة أوركاتيتش"، ومعلومات مفصلة وبيانات نظام يستخدم لجمع والتأشير، وصيانة وتحليل بيانات الصحة والنشاط غزير. وقد وضعت أوركاتيتش نظام مخصص لإدارة المشتركين، وجمع بيانات الإبلاغ الذاتي وتجهيز، وجمع البيانات المستمرة من جميع أجهزة النظام وأجهزة الاستشعار. ويعتمد النظام على كتلة ملقم كاساندرا NoSQL موزعة لتخزين بيانات الاستشعار وبنية لامدا باستخدام كافكا وشرارة الذي يسمح لنا قدرات تجهيز البيانات الاقتراب من التجهيز في الوقت الحقيقي. باستخدام واجهة "برمجة تطبيقات الراحة"، يتم نقل البيانات إلى منصات تحليل البيانات القياسية والبرامج الإحصائية لتحليل البيانات.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
وقدمت جميع المشاركين الموافقة الخطية. يتم طلب من المشاركين مختبر الحياة يعيشوا حياتهم كما يفعلون عادة للسماح بالدراسة الرصدية طولية من أنشطة الحياة وأنماط لبقية حياتهم. أنها قد تسحب في أي وقت إذا رغبوا. وأقر البروتوكول دراسة "صحة ولاية أوريغون" & أمبير؛ جامعة العلوم (OHSU) مجلس المراجعة المؤسساتية (الحياة مختبر الكندي OHSU #2765).
1-إعداد
- قبل النشر، إضافة جميع المعدات لنظام المخزون وحدة التحكم عبر الإنترنت. تعيين اسم لكل جهاز أو أجهزة الاستشعار مع الرقم التسلسلي وعنوان MAC، السماح بأن يكون قد تم تخزينها داخل نظام المخزون وحدة التحكم.
- وضع علامة رمز ريال قطري على كل قطعة من المعدات، مما يتيح القيام بمهام محددة من الموقع الرئيسي لأجهزة الاستشعار والأجهزة عند نشرها في الصفحة الرئيسية.
- قبل النشر، سيتم تعيين كافة أجهزة الاستشعار والأجهزة التي يمكن تثبيتها إلى المنزل عن طريق مسح رمز ريال قطري على استشعار أو الجهاز. وهذا سيجلب أعلى موقع ويب الذي يسمح التعيين استشعار أو الجهاز إلى أن الصفحة الرئيسية المحددة.
- تثبيت الكمبيوتر لوحة الوصل مع بطاقة SD الذي يحتوي على أداة إدارة تكوين لوحة الوصل.
- جردها حزمة الآن جميع أجهزة الاستشعار والمعدات، الكمبيوتر لوحة الوصل مع بطاقة SD المثبتة في وضع مجموعة من أدوات تثبيت (مربع) لنشر الصفحة الرئيسية.
- تحقق من أن المنزل المشارك موفر خدمة إنترنت.
2-نشر الصفحة الرئيسية
- قم بإعداد الكمبيوتر لوحة الوصل عن طريق إدراج دونجل اللاسلكية ودونغل منسق زيجبي الأولية في الكمبيوتر لوحة الوصل. إدراج كبل Ethernet الكمبيوتر لوحة الوصل. وأخيراً، قم بتوصيل كبل الطاقة الخاص بالكمبيوتر لوحة الوصل مقبس الطاقة غرفة بموقع مركزي وقم بتوصيل كبل Ethernet للاتصال بالإنترنت في المنزل.
ملاحظة: أداة إدارة التكوين سيتم ضمان أنها تستخدم أحدث إصدار من البرنامج. - قم بتوصيل جهاز إنترنت تمكين (الكمبيوتر المحمول، والكمبيوتر اللوحي، الهاتف الخليوي) بلوحة الوصل computer'swireless الشبكة للوصول إلى موقع لوحة التحكم المحلي. الموقع لوحة التحكم وسوف تظهر حالة الكمبيوتر لوحة الوصل، فضلا عن أي أجهزة استشعار مثبتة في المنزل (الشكل 3).
- تشغيل أداة تكوين البرامج، ضمان برنامج مناسب مثبت. القيام بذلك قبل الانتقال إلى لوحة التحكم وتشغيل التحديث.
- انتقل إلى "لوحة التحكم" للتحقق من أن الكمبيوتر لوحة الوصل يتم الاتصال مع الملقمات الرئيسية. تأكد من أن الخدمات التي تسمح للبيانات التي يتم جمعها من كل الأجهزة المثبتة وأجهزة الاستشعار وتشغيلها.
- إضافة أجهزة الاستشعار في المنزل، بدءاً من أجهزة استشعار الحركة. ابدأ بفتح الموقع موضع الاستشعار من لوحة التحكم.
ملاحظة: إذا كان المنزل يتطلب أكثر من 16 من أجهزة استشعار الحركة، قم بتوصيل دونجل جهاز توجيه الكمبيوتر لوحة الوصل وإضافته إلى شبكة الاتصال المنزلية أو الشخصية، وتسمى أيضا "pan." مرة واحدة تضاف dongles ملحق (إذا لزم الأمر) للعموم، إزالة عليها من الكمبيوتر لوحة الوصل والتوصيل إلى منافذ منتشرة في جميع أنحاء المنزل، وإنشاء شبكة حول المنزل الذي سوف ترسل البيانات استشعار الحركة بالكمبيوتر لوحة الوصل. - في استشعار وضع موقع على شبكة الإنترنت، إنشاء مخطط طابق ظاهري من الصفحة الرئيسية، بما في ذلك جميع الغرف وأبواب الخروج. تأكد من تحديد "خط الاستشعار" كواحدة من المناطق التي يتم إضافتها إلى المخطط. إضافة تمثيلات الظاهري من أجهزة الاستشعار لخطة الكلمة. وأخيراً، ربط تمثيلات الظاهري للمجالات الرئيسية الأخرى بعضها البعض-بطريقة تعكس التخطيط الفعلي للمنزل-وتمثيلات الظاهري من أجهزة الاستشعار.
- إضافة كل جهاز استشعار المتعاقبة للعموم--المعروفة باسم "شبكة الاتصال الشخصي"-باستخدام أداة استشعار التنسيب وجسديا الضغط على زر قرب بطارية أجهزة الاستشعار. ثم بدء تشغيل إرفاق كل أجهزة الاستشعار إلى غرفة أو مساحة في المنزل الذي يتم تمثيله في المخطط الافتراضي.
- مواصلة ربط أجهزة الاستشعار المادية على جدران المنزل. ضع كل جهاز استشعار الجدار في ارتفاع الرأس في كل غرفة (مطبخ، غرف نوم، حمامات، غرف المعيشة) ضمان أن أجهزة الاستشعار فقط يلتقط النشاط في تلك الغرفة، ولا تلتقط النشاط من ناحية أخرى (على سبيل المثال، تجنب شخص يمشي الممر ويجري التقطت من قبل أجهزة الاستشعار في غرفة بجوار المدخل).
ملاحظة: أداة استشعار الموقع يسمح لك بتحديد وإنشاء الممرات بين الغرف. - تثبيت صف من أربعة أجهزة استشعار الميدانية المقيدة (الحد الأقصى) في ممر مستقيم (الممرات أو المجالات الأخرى حيث يجب أن يسير المشاركون في الماضي كل من أجهزة الاستشعار الأربعة دون تغيير في وتيرة) في الحد الأقصى لالتقاط سرعة المشي.
- مساحة هذه المشي سرعة أجهزة استشعار 61 سم (2 قدم) عن بعضها البعض.
- سجل المسافة بالضبط بين أجهزة الاستشعار الميدانية المقيدة في الموقع موضع الاستشعار.
- تركيب أجهزة استشعار باب على كل باب الخروج، مرة أخرى باستخدام خطة الكلمة على الموقع موضع الاستشعار للإشارة إلى موقعها الفعلي.
- أضف قبعة صغيرة مستديرة للعموم, مؤكدا أن الجهاز قد تم تعيينها إلى قائمة الجرد الرئيسية. قم بتنشيط الجهاز عن طريق فتح أحد الأغطية. لأنه يتصل قبعة صغيرة مستديرة مع الكمبيوتر لوحة الوصل، التأكد من إغلاق ما يكفي للكمبيوتر لوحة الوصل للإشارة به أن يتم الكشف عن.
ملاحظة: كثيرا ما يتم الاحتفاظ قبعة صغيرة مستديرة في المطبخ أو الحمام استناداً إلى تفضيل المشاركين. - لإعداد جدول الأنصبة، انتقل إلى صفحة الحجم، تقع ضمن علامة التبويب الأجهزة في لوحة التحكم.
- في الجدول، اضغط على زر الطاقة في الجانب لمدة 10 ثوان. الجدول يجب عرض رسالة تأكيد.
- متى يظهر الجدول في قائمة الأجهزة، انقر فوق الزر "إعداد" على الجانب الأيمن من لوحة التحكم لبدء عملية الإعداد.
- أدخل الطول والوزن عند مطالبتك بذلك في لوحة التحكم للمشترك.
- إذا لم يكن لدى المشترك جهاز تنظيم ضربات القلب، تبديل الزر تنظيم ضربات القلب في لوحة التحكم إعلام الجدول فإنه يمكن جمع البيانات بيويمبيدينسي.
- وضع الجدول في موقع يحتوي على سطح مستو وصلب وصول بسهولة إلى المشارك (عادة في حمام).
- يكون المشارك تزن نفسها، يؤكد الجدول يتم تسجيل الوزن الأولى التي تم إدخالها في "لوحة التحكم".
- قم بإعداد الجهاز يمكن ارتداؤها البالية المعصم بفتح صفحة الإعداد لوحة التحكم يمكن ارتداؤها والضغط على زر إعادة التعيين الموجود على الجانب الخلفي من الجهاز عشر مرات.
- وبعد الجهاز يظهر في قائمة الأجهزة في لوحة التحكم وانقر فوق الزر " إعداد " على الجانب الأيمن من لوحة التحكم لبدء عملية الإعداد.
- حالما يتم إعداد الحساب، قم بمعايرة الوقت باستخدام أداة العجلة في صفحة الإعداد.
- إنهاء برنامج الإعداد قبل مزامنة يمكن ارتداؤها مع الكمبيوتر لوحة الوصل. انقر فوق الزر المزامنة في "لوحة التحكم" للتأكد من أن يتم توصيل الجهاز بشكل صحيح، ويتم تعيين الوقت في الوقت نفسه كجهاز كمبيوتر لوحة الوصل.
- تبين في وحدة التحكم على الرسغ الذي يقصد به يمكن ارتداؤها أن ترتديه للمشاركين.
ملاحظة: قد تتطلب الأجهزة المختلفة إجراءات مختلفة استناداً إلى الشركة المصنعة. قد أيضا نشرها ودمجها في دفق البيانات مثل الكمبيوتر استخدام البرمجيات وأجهزة استشعار القيادة إضافية من أجهزة الاستشعار والأجهزة. وترد الإجراءات لإضافة هذه التالية.
- تثبيت برامج الكمبيوتر التجارية استخدام الرصد على الكمبيوتر المشارك وتسجيل عنوان البريد الإلكتروني. وتستخدم هذه عناوين البريد الإلكتروني لإرسال وتلقى التنزيلات عبر الإنترنت الصحة والدراسات الاستقصائية للنشاط.
- التحقق من أن نظام التشغيل الكمبيوتر المشارك متوافق مع استخدام الكمبيوتر التجارية رصد البرمجيات.
- قم بتثبيت البرنامج على الكمبيوتر المشارك باستخدام برنامج التثبيت تتم استضافتها على محرك أقراص محمول USB.
- تحقق من أن البرنامج جاهز على الكمبيوتر عن طريق فتح إدارة المهام والتحقق من أن البرنامج في قائمة التطبيقات.
- في وحدة التحكم بنظام المخزون، إقران البرنامج الشخصية المشترك.
ملاحظة: انظر الجدول للمواد لكمبيوتر معين استخدام البرمجيات المستخدمة (يمكن أن يكون محل أخرى رصد البرمجيات المتاحة تجارياً).
- إعداد جهاز استشعار دافعة للمشاركين
- تأكد من أن السيارة المشارك جاء بعد عام 1996، وأن السيارة معتمد من قبل برنامج تشغيل الجهاز استشعار القيادة.
- تثبيت التطبيق جهاز الرصد الدافعة على جهاز محمول واستخدام التطبيق لإعداد المحول.
- مع السيارة إيقاف تشغيل، قم بتوصيل المحول منفذ (ODB) التشخيص على متن السيارة.
- انتظر التطبيق للتعرف والاتصال بمحول. وينبغي أن يستغرق ذلك دقيقة 2-4.
- أدخل مفتاح السيارة في الاشتعال. (إذا كانت السيارة بدون مفتاح الإشعال، اضغط على زر ابدأ للسيارة). قم بتشغيل المفتاح إلى الموضع حيث أن يبدل على الطاقة الكهربائية دون بدء تشغيل المحرك.
- انتظر التطبيق لإنهاء إعداد المحول.
- في وحدة التحكم بنظام الجرد، إضافة معلومات حساب المشارك من التطبيق من أجل السماح البيانات للمحول نقلها إلى ملقمات أوركاتيتش استخدام البرمجيات التجارية واجهة برمجة التطبيقات (API).
ملاحظة: انظر الجدول للمواد لجهاز الرصد الدافعة المحددة المستخدمة.
3-نظام تأكيد
- مرة على كافة الأجهزة في أماكنها النهائية في المنزل، تأكد من أن الكمبيوتر لوحة الوصل تعمل بشكل صحيح عن طريق الانتقال إلى "لوحة التحكم". تحقق من أن الكمبيوتر لوحة الوصل يمكن الاتصال مع الملقمات الرئيسية لنقل البيانات والخدمات لجمع البيانات لكل نوع جهاز تشغيل.
- استعراض إذا هو تدفق البيانات من كل جهاز بالتنقل إلى صفحة جمع البيانات في لوحة التحكم.
- السير قرب أجهزة استشعار الحركة مثبتة في كل غرفة في المنزل من أجل تأكيد كل جهاز استشعار هو جمع بيانات حول التحركات الأخيرة. تحقق من أجهزة استشعار الحركة بعرض الرسم البياني لايف للبيانات استشعار الحركة تفعيلها من خلال المشي من خلال المنزل.
- تحقق قبعة صغيرة مستديرة بفتح وإغلاق كل أبواب المقصورة قبعة صغيرة مستديرة بضع مرات. استعراض صفحة جمع البيانات في "لوحة التحكم" لمعرفة إذا كان هذا النشاط الأخير كان يقاس وجمعها.
- تحقق من الحجم بوزنها نفسك أو المشارك. وتؤكد هذه البيانات بشكل صحيح [سنشد] وأحالها إلى الانتقال إلى العمود Synched داخل الجدول صفحة الأجهزة في لوحة التحكم.
- معرفة ما إذا كان الجهاز يمكن ارتداؤها بشكل صحيح [سنشد] ونقل البيانات عن طريق الانتقال إلى العمود Synched داخل صفحة الأجهزة يمكن ارتداؤها في لوحة التحكم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
جناح أوركاتيتش للتكنولوجيا يجعل من الممكن جمع مجموعة بيانات غنية فريد عن أنماط حياة الناس كما أنها تذهب حول أنشطتهم المعتادة. يسمح نظام استشعار الرصد غير مزعجة ومستمرة من المتطوعين في منازلهم. وقد استخدم النظام في عشرات الدراسات التي تنطوي على مئات من المتطوعين في مجال البحوث دراسة المجالات الرئيسية للصحة والوظائف مثل المشي السرعة والتنقل، السلوك أخذ الدواء، المزاج، والوقت أو الخروج من المنزل، والنوم، و استخدام الكمبيوتر8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18-وترد نتائج ممثلة هنا.
المشي السرعة هو مثال على دالة هو تحدي تقييم تقليديا كثيرا على مر الزمن في البيئات الطبيعية. من المعروف جيدا كمؤشر هام على الصحة العامة والزيارات عنصرا مفيداً في التجارب السريرية ولاحظ خلال مكتب. في عيادة تقييم مشيه بسرعة عيوب عدة. هي الملاحظات فقط على الأكثر بضع مرات في سنة. قد أيضا سيرا على المريض ويحتفل مع بسرعة شاذة بسبب إدراكه للتقييم. مع جناح استشعار أوركاتيتش، أربعة مجسات الأشعة تحت الحمراء السلبي الميدانية المقيدة يتم وضع مسافة معروفة بعيداً عادة في أحد الممرات في المنزل. خوارزمية تقدر سرعة المشي للشخص المشي تحت أجهزة الاستشعار على مدى الساعة8. هذا أسلوب الرصد غير مزعجة جعلت من الممكن جمع الحلقات المشي 39,474 خلال شهر واحد ل المراقبة9. المشي بسرعة جمع المنزل عثر ترتبط كذلك بالسيارات التدابير المقررة خلال الفحص في شخص، فضلا عن الوظائف المعرفية (الشكل 2). هذا الأسلوب يجعل من الممكن لمراقبة المشي الدالة على أساس منتظم على مدى فترات طويلة من الوقت أو أشهر أو سنوات. ثم وهذا يوفر الفرصة لمراقبة التغيرات في سرعة مشيه قد تكون مميزة للحالات المرضية الوشيكة مثل التدهور المعرفي معتدل أو الخرف (الشكل 4)16.
البيانات المتعلقة بالنشاط المستمر حسب الموقع الجمع بين الإبلاغ الذاتي وغيرها من البيانات البيئية المعروفة يتيح الفرصة لمشاهدة التغييرات في الأنشطة المرتبطة بالعديد من الأحداث البارزة في الحياة. ويمكن تصور البيانات أو عرضها في عدد من الطرق. دوامة المؤامرات وجدت أن من المفيد في هذا الصدد لتحديد الاتجاهات الطويلة الأجل في دفق البيانات. ويرد مثال في الشكل 5.
الشكل 1 . منصة أوركاتيتش. أجهزة الاستشعار وأجهزة متعددة تنتشر في جميع أرجاء المنازل وضبطها للتدابير نتيجة معينة للفائدة. المربع تعيين جهاز/أجهزة الاستشعار "X" يمثل منظومة قادرة على سد العجز في أي عدد من الأجهزة الجديدة أو التقنيات حسب الحاجة مع مرور الوقت. البيانات الناتجة يتبع بروتوكولات الأمان القياسية، ويتوفر مع مراجعة مناسبة للاستخدام من قبل العديد من الأطراف المهتمة (العلماء البيانات، المتعاونين مع الجامعة، فارما، والصناعة الصحية، إلخ). منازل على اليسار تمثل أفواج الملتحقين بالدراسات المختلفة باستخدام منهاج العمل. مختبر الحياة-قبل الميلاد مجموعة صغيرة تقع في مقاطعة كولومبيا البريطانية، كندا؛ أهداف التحولات دراسة استخدام بيانات الرصد عن بعد فرق الرعاية لتقليل الانتقالات غير المرغوب فيها إلى مستويات تعتمد الرعاية الصحية؛ يتم تقييم-م صالحة إيكولوجيا، المحيط، طولية، تقييم غير متحيز لفعالية العلاج في مرض الزهايمر؛ إيكونيكت هو "الاستعانة بالتخاطب" كوسيلة "المرض بداية تأخير الزهايمر" الدراسة التي أجريت في ولاية أوريجون، وولاية ميشيغان؛ وقد عربة (بحوث الشيخوخة تعاونية استخدام مبادرة التكنولوجيا) أربعة مواقع (شيوخ ذوي الدخل المنخفض في بورتلاند، قدامى المحاربين في شمال غرب الريفية والشيوخ الأمريكيين من أصل أفريقي في شيكاغو وشيوخ لاتيني في ميامي)؛ "الدراسات XYZ" تشير إلى عدد من الدراسات الأخرى (لم يتم سردها هنا) التي أيضا استخدام هذه البنية الأساسية أوركاتيتش. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 2 . كل غرفة في منزل يرتبط بالآخرين استناداً إلى التحولات الغرفة ممكن. أجهزة الاستشعار ترتبط بالغرف التي يوجدون فيها. خط الاستشعار سيرا على الأقدام في منزل يتكون من أربع تقييد الحقل السلبي الأشعة تحت الحمراء أجهزة استشعار مرتبطة معا بالترتيب الذي يتم وضعها. يربط خط الاستشعار المشي الغرف التي توجد فيها أجهزة الاستشعار. الأخضر (أو نقاط حمراء، لا يظهر هنا) على العقد استشعار تشير إلى إذا كان الاستشعار الإبلاغ هو حاليا في شبكة استشعار. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3 . أن لوحة التحكم تعرض حالة الكمبيوتر لوحة الوصل وجميع أجهزة الاستشعار المثبتة في المنزل. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4 . المؤامرة ويبين مسار التغيير في المشي سرعة تقلب تعريفها كمعامل التباين (COV) في مجموعة بالغين الأكبر سنا 93 اتباعها في منازلهم لأكثر من ثلاث سنوات- 0 الوقت الأسبوع الأول لرصد سرعة المشي لكل مشارك. واستخدمت نماذج مسار كامنا لتحديد أربع مجموعات متميزة:: المجموعة 1، وأعلى من خط الأساس، وتزايد COV متبوعة انخفاض حاد COV؛ المجموعات 2 و 3، مستقرة نسبيا COV؛ والمجموعة 4، أدنى خط الأساس وخفض COV. المشاركون مع MCI غير أمنيستيك (نامسي) كانوا أكثر احتمالاً ليكونوا أعضاء في الأساس أما أعلى أو أدنى COV مجموعات (المجموعات 1 أو 4)، ربما يمثل مسار المشي سرعة تقلب لأوائل وأواخر مرحلة MCI، على التوالي. يتم تعديل هذا الرقم من سمو دودج، وآخرون. 19- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 5 . ارسم دوامة لمدة ستة أشهر للبيانات عن الأنشطة الرئيسية "مختبر حياة" المتطوعين. يتم رسم البيانات ح 24 ساعة، مع منتصف الليل في الأعلى وظهر في الجزء السفلي. ويشكل كل يوم دائرة واحدة. الدوائر الزرقاء الصلبة علامة حدود شهر واحد. النقاط الملونة تشير إلى نشاط الاستشعار بموقع غرفة: أحمر = الحمام، أخضر = غرفة نوم، الوردي = المطبخ، أزرق = غرفة المعيشة. ملاحظة فترة الأسابيع الثلاثة التي كان المتطوع ضيف المقيم الذين ناموا في غرفة المعيشة (النشاط الليلي في غرفة المعيشة الظاهر؛ والثانية في الشهر). فترة أسبوعين عند المتطوعين لم يترك الشقة لوجبات الطعام، وهو سبب حدوث وباء فيروس نورو وادي ذلك إلى تقييد جماعة في المجتمع (الشهر الرابع). وأخيراً، ملاحظة أنماط ثابتة من السلوك: وقت النوم الساعة 22:30، حتى مرة معظم الليالي بين 02:00 ص و 04:00 ص، ارتفاع الساعة 06:00، زيارة من مدبرة المنزل الساعة 05:00 م كل أسبوعين. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
لقد قمنا بوصف النظام الأساسي أو منصة تمكين المنزلية والمجتمعية البعيد الاستشعار والإبلاغ عن تدابير الرفاهية والصحة البارزة بشكل مستمر. النظام يراد استخدامها أساسا في البحوث في هذا الوقت.
حيثما كان ذلك ممكناً، أن النظام يستخدم أدوات مفتوحة المصدر وأجهزة الاستشعار أو الأجهزة الاستفادة من واجهات برمجة التطبيقات المتوفرة وأدوات تطوير البرامج (SDK). النظام صمم ليكون التكنولوجيا "الملحد" بمجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار أو أجهزة يمكن تكون "الوتر" أو إدراجها حسب الحاجة. المستشعرة المجالات المختارة (مثلاً، حركة التنقل والتدابير، الدواء مع النشاط، واستخدام الحاسوب، إلخ) سيتوقف على المجالات ذات الصلة سريرياً للدالة التي قد تعتبر أكبر قدر من المعلومات لإشارة خاصة. وهكذا، يمكن نشرها على صفيف متفرق أو صفيف أوفى الموصى بها من أجهزة الاستشعار والأجهزة. البيانات التي تم إنشاؤها ينمو باستمرار، وهكذا نظام البيانات قد يحتاج إلى تعديل لتلبية هذا الطلب. وبناء على ذلك، أننا قد انتقلت إلى بنية بيانات موزعة أكثر للسماح بمزيد من القدرة على تجهيز وقابلية. تم تصميم النظام لتشغيل في المجتمع مع تقييم البعيد اليومية للصحة التقنية للنظام الرئيسية. على الرغم من أن الحكم الذاتي، تم تشغيل منخفضة بلمسة المفتاح، ويتطلب النظام الزيارات المنزلية أحياناً كأجهزة الاستشعار أو الأجهزة يمكن أن تفشل، وتحتاج إلى إصلاح أو استبدال.
وهناك عدد من الخطوات الحاسمة لنجاح نشر هذا النظام في مجال البحوث. الأولى والأكثر أهمية ليس 'التقنية'. يستند مشارك-ضمان أن المشاركين فهم البروتوكول ومريحة مع طبيعة البحوث الطولية. وهذا ما يضمن التقيد، على سبيل المثال، للإجابة على الاستبيان أسبوعية أو باستخدام جهاز تتبع الدواء. ضمان ليس فقط التوثيق الصحيح للصياغة الأولية للمنزل (مثلاً، حيث توجد أجهزة الاستشعار)، ولكن أيضا التغييرات التي قد يجريها المقيم على مر الزمن أيضا مفتاح لإدارة وجمع البيانات المناسبة. وبالمثل، يضمن مراقبة مستمرة للأداء الوظيفي لنظام تثبيت مرة واحدة أن يتم جمع البيانات الطولية مع الدقة العالية مع مرور الوقت.
منصة أوركاتيتش يجعل ممكن مستمرة وطويلة الأجل، وجمع البيانات غير مزعجة مع قاعدة في البيئة المنزلية. السكان الذين هم غير متجانسة فيما يتعلق بالراحة والقبول للتكنولوجيا في وطنهم. تبين بيانات تصور المشاركين أن البيانات التي جمعت في نهاية المطاف ستكون مفيدة سببا رئيسيا في تحفيز قبول استخدام هذه التكنولوجيا في البحوث والدراسات (مثلاً، يمكن أن يتناول طرق لسن بنجاح في مكان). البالغين الأكبر سنا، والمتقاعدين تميل لقضاء معظم أوقاتهم في المنزل (في المتوسط حوالي 21.5 ساعة يوميا المقررة مع منصة أوركاتيتش)، يجعلها موقعا مثاليا للملاحظات التي تعكس الحالة الحقيقية لصحة الشخص مقابل البيئة عيادة20 . السكان الأصغر سنا أو العمل قد تنفق أقل بكثير من الوقت في المنزل. ومع ذلك، الأفراد الأصغر سنا حتى تنفق على الأقل ثلث يومهم في المنزل (عادة في المساء والليل). وبالإضافة إلى ذلك، تم تصميم النظام التوافق مع التكنولوجيات يمكن ارتداؤها والأجهزة المحمولة (مثلاً، الهواتف الذكية) والأخرى بيانات الاستشعار عن بعد (مثلاً، بيانات القيادة)، أنواع كثيرة من السلوكيات خارج المنزل ويمكن التقاط الأنشطة كذلك. تغييرات التكنولوجيا سريعاً، مضيفاً تحديا لمهمة الحفاظ على أرضية مستقرة للأجهزة والبرمجيات المستخدمة في جمع البيانات والتأكد من أن أنها قابلة للمقارنة عبر الأزمان. علاوة على ذلك، يتم التقاط البيانات البعيدة غير خاضعة للرقابة، وفي نهاية المطاف تتطلب التحقق من الصحة فيما يتعلق بالنشاط الحقيقي المستدل به. وتحقيقا لهذه الغاية، من الضروري التحقق من صحة الملاحظات المقدمة أو مشتقة باستخدام أوركاتيتش البيانات باستخدام تقنيات "أرض الحقيقة" أو "المعيار الذهبي". الخوارزميات المستخدمة في تقدير معلمات النوم مثل إجمالي الوقت نائماً على سبيل المثال، تم التحقق من استخدام الضغط الحصير تحت فراش11. المشي بسرعة محسوبة من حوادث إطلاق النار من خط من أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء السلبية تم التحقق من صحة استخدام حصيرة مشيه8. لا توفر هذه التصديقات اتصال يمكن ملاحظتها لإحداث العالم الحقيقي لمست، ولكن معيار لمقارنة أجهزة استشعار جديدة أو الأجهزة التي يمكن استخدامها لقياس مزعومة نفس الوظيفة في المستقبل. ومع ذلك، هناك عدد قليل من المعايير المقبولة للتحقق من صحة العالم الحقيقي في هذا الوقت. قد تستخدم بعض الأدوات التي تم استخدامها في نظام أوركاتيتش، مثل أكتيجرافس التجارية أو تتبع اللياقة البدنية، مواصفات الملكية أو خوارزميات غير المشتركة مع الباحثين. طبيعة الملكية لهذه التكنولوجيا التجارية والخوارزميات ذات الصلة يجعل من استخدام العديد من أجهزة الاستشعار التجاري أو التكنولوجيات القيد نسبي الحالي للبحوث في مجال العلامات البيولوجية المتنقلة والرقمية بشكل عام.
وفي المقدمة، أكدنا على أن قد تكون القدرة على جمع البيانات مستمرة وغير مزعجة، وإيكولوجيا صالحة في المنزل والمجتمع المحلي إعدادات اللعبة المتغيرة للبحوث السريرية التي تعتمد أساسا على امتحانات قصيرة والإبلاغ الذاتي متفرق. النظام المذكور في هذه الورقة توفر طريقا لمجتمع البحوث لتحقيق هذا الهدف. وكانت العديد من تكنولوجيات التقييم الفردي (ويرابليس، الهاتف الذكي تطبيقات الإبلاغ، إلخ) لمراقبة الناس في الموقع وصف21. وأبلغ عدد أقل بكثير، وأكثر من النظم المتكاملة 'الذكية الصفحة الرئيسية' أن لديها العديد من الميزات الموصوفة في هذه الورقة22 . وما زال هذا حقل وليدة وقليلة نجحت في تطوير ونشر هذه التكنولوجيات كنظام نهاية إلى نهاية للبحوث، المنتشرة في البيئات المجتمعية الأوسع نطاقا. التوسع في اعتماد هذه النهج تركيز رئيسي للعمل في المستقبل.
وهناك العديد من التطبيقات المحتملة لهذا النظام الأساسي. على سبيل المثال، قد تستخدم النظام لمراقبة الصحة العامة مثل رصد المجتمعات المحلية لحالات تفشي الأمراض المعدية حيث تشير التغيرات الحادة نسبيا في غرفة الانتقال إلى الأفراد الذين طوروا الأعراض الفيروسية23. في الوقت نفسه، قد تسمح المعلومات من هذا النهج التفاهم فيما يتعلق بفعالية الحجر الصحي أو تقييد النشاط على مستوى المجتمع المحلي بواسطة تحديد عدد الأشخاص الذين بقوا في ديارهم على مر الزمن.
على مستوى أساسي أكثر، قد يستخدم النظام إبلاغ الباحثين عن الجوانب الأساسية للسلوك البشري في العالم الحقيقي. وهكذا، قد استخدمت لدراسة إمكانية التنبؤ بالنشاط البشري في الفضاء الشخصية، جانبا مهما جينيراليزابيليتي من جميع النمذجة التنبؤية للبحوث المطبقة على الأشخاص أثناء وجودهم في هذه البيئات المنزلية أو داخلي24، 25-تشير النتائج إلى أن تنقل البشر في الفضاء الشخصي هو النمطية للغاية، وأن رصد ثغرات في أنماط التنقل مستوى الغرفة الروتينية قد توفر فرصة للتنبؤ بالصحة البشرية الفردية والوظيفية حالة أو الكشف عن الأحداث الضائرة والاتجاهات.
قد تؤثر التطبيقات الأخرى أكثر مباشرة قرارات تطور التشخيص والأمراض ذات الصلة جداً للمرضى وأسرهم ومقدمي الرعاية الصحية. وفي هذا السياق، استخدمت النظام أوركاتيتش كثيرا لبحث الأنشطة ذات الصلة والسلوكيات التي تشير إلى الحفاظ على النسبية من الإدراك والصحة في شيخوخة السكان. هو خاصة انسجاما مع النظام لمعالجة التغيرات المرتبطة بالسن في المعرفي والصحة البدنية الذي يمثل تحديا لتقييم الأدوات التقليدية وأساليب حيث يتكون نموذج التقييم والرعاية الحالي الخطاب القائم على عيادة زيارات عدة مرات السنة، غالباً ما تستخدم قوائم جرد النوعية لتقييم البدنية والمعرفية، وأعراض السلوك العصبي. قوائم الجرد هذه تستند إلى ذكريات ذاتية و/أو الظهور الرعاية26،27 أو الإبلاغ الذاتي بالمريض، والتي يمكن أن تكون غير موثوق بها. وجدت دراسة الأنشطة المبلغ عنها ذاتيا مقارنة مع بيانات الأنشطة الموضوعية التي جمعت من أوركاتيتش أجهزة الاستشعار في المنزل اتفاق 25% فقط في الساعة28. قد يحسن المراقبة الموضوعية المستمرة في الكشف عن التغييرات في مجال الصحة وتقييم علاجات خاصة بالنسبة لظروف التدريجي أو مزمنة مثل تغيرات المزاج، واضطرابات الحركة أو العته حيث أنها تمثل تحديا للأفراد أو أسرهم التقيد بدقة والتذكير ببطء فضلا عن التغيرات المتقلبة على مر الزمن.
ويوفر المنهاج متنوعة من القنوات المحتملة في البيانات العديد من النوافذ للمراقبة والتقييمات الناتجة من تغيير ذي معنى استجواب كيف يمكن تغيير الفرد أو وظائف متعددة عبر شرط معين. على سبيل المثال، استخدمت وظائف منصة متعددة لاستجواب التغيير المرتبطة بضعف الإدراك الخفيف (MCI) مع مرور الوقت. وهكذا، تم العثور على سرعة المشي، محسوبة من إطلاق جهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء السلبية، الانخفاض مع MCI معتدل، بينما التغير في المشي السرعة ازدادت على مر الزمن في هذا السكان16. أنماط الراحة والنشاط تم الاستدلال من غرفة نوم استشعار لإطلاق النار مع استنتاج أن النوم يصبح تعطل أكثر كضعف الإدراك مع تقدم11. الدواء تقلص الالتزام، متبوعاً باستخدام قبعة صغيرة ميدتراكير مستديرة، وجد أيضا أن تكون علامة لبداية المعرفي تغيير12،17. واستخدمت استخدام الكمبيوتر برامج تتبع لاكتشاف أن انخفاض استخدام الكمبيوتر مع وزارة التجارة والصناعة، وأنماط استخدام ماوس الكمبيوتر قد تعكس أيضا التدهور المعرفي13،14.
وباختصار، نموذج أوركاتيتش لجمع البيانات قد العديد من مواطن القوة مقارنة بأساليب اقتناء بيانات البحوث السريرية التقليدية. يتم جمع البيانات إلى حد كبير شكل مخفي في البيئة المنزلية المألوفة. يتم جمع المعلومات في الترددات العالية، على دقيقة أو على الصعيد اليومي، على مدى فترة طويلة من الزمن، مما يجعل من الممكن صالحة إيكولوجيا الدراسات الطولية للصحة والعافية. نظام أوركاتيتش مناسبة تماما لمجموعة واسعة من مجالات البحث: اكتشاف النشاط والسلوك البشري الأساسية، ومراقبة الصحة العامة، والمرض أو تتبع حالة على حدة. قد يكون مفيداً بشكل خاص كما هو مطبق على التدخلات وبحوث التجارب السريرية لحساسية الكشف عن تغيير ذي معنى في العالم الحقيقي. في هذا التطبيق، وهناك العديد من الفوائد المحتملة بما في ذلك: 1) السماح للباحثين لتحسين نتائج الدراسة الموضوعية والموثوقية؛ تقليل أحجام العينة 2) وتقليل وقت لإجابة بسبب عالية الدقة الزمنية للبيانات؛ 3) الكشف عن الأحداث الضارة المخفية التي يمكن الكشف عنها بمهارة، ولكن قد ذهبت عنها للمشاركين؛ 4) تسهيل تقييم مستمر بعد المحاكمة أو مرحلة ما بعد السوق طويلة الأجل هدف التدخل. ومن المتوقع أن هذه المنهجية ستعزز إلى حد كبير البحوث السريرية كما أنه يصبح المنتشرة على نطاق واسع، ويحسن باستمرار مع حتمية التقدم في التكنولوجيا وتطبيقاتها.
مجموعة متنوعة من المجالات وقنوات البيانات التي تنتجها عروض نظام نافذة فريدة من نوعها في الحياة اليومية للمشاركين لعدد من البحوث الإعدادات التي يمكن الاستفادة من الترددات العالية، على المدى الطويل، والتقاط البيانات الصالحة بيئياً. ومن المتوقع أن هذا النهج سوف تكون ذات قيمة للعديد من فرق البحث. وتشمل الخطط المستقبلية التوسع في هذا البرنامج لتمكين نشر تعاونية واسعة النطاق لآلاف المنازل التي تيسرها هذه المبادرة "التعاونية الشيخوخة البحث باستخدام التكنولوجيا" (عربة، www.carthome.org) الأخيرة للمعاهد الوطنية للصحة وفرجينيا. وسيتم الجمع بين هذه البيانات الجديدة مع بقيمة أكثر من عشرة أعوام المعلومات التي تم جمعها مسبقاً لإنشاء مورد رئيسي لفهم التغيير المعرفي والوظيفي مع الشيخوخة عبر السكان متنوعة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
وأيده البحث الموصوفة هنا المنح المقدمة من المعاهد الوطنية للصحة، المعهد الوطني للشيخوخة (U2CAG054397، P30 AG024978، P30 AG008017، R01 AG042191، R01 AG024059)، إنتل، والمؤسسة "المعاهد الوطنية للصحة"، مؤسسة روبرت وود جونسون.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Raspberry Pi 3 Model B | Raspberry Pi Foundation | Raspberry Pi 3 Model B | |
| Motion Sensor | NYCE Sensors Inc | NCZ-3041-HA | |
| Door/Window Sensor | NYCE Sensors Inc | NCZ-3011-HA | |
| Curtain Motion Sensor | NYCE Sensors Inc | NCZ-3045-HA | |
| iSort | TimerCap | iSort | |
| Home Stealth USB Phone Recorder | Fiho | Fi3001B | |
| Automatic Pro | Automatic | AUT-350C | |
| Body Cardio Scale | Nokia | WBS04 | |
| Activite/Steel Activity Monitor | Nokia | HWA01 STEEL | |
| Alta 2 | Fitbit | FB406 | |
| Charge 2 | Fitbit | FB407 | |
| Flex 2 | Fitbit | FB403 | |
| Zigbee USB Stick | Silicon Labs | ETRX3USB | |
| WorkTime | Nestersoft | WorkTime Corporate |
References
- Peetoom, K. K., Lexis, M. A., Joore, M., Dirksen, C. D., De Witte, L. P. Literature review on monitoring technologies and their outcomes in independently living elderly people. Disabil Rehabil Assist Technol. 10 (4), 271-294 (2015).
- Liu, L., Stroulia, E., Nikolaidis, I., Miguel-Cruz, A., Rios Rincon, A. Smart homes and home health monitoring technologies for older adults: A systematic review. Int J Med Inform. 91, 44-59 (2016).
- Kim, K. I., Gollamudi, S. S., Steinhubl, S. Digital technology to enable aging in place. Exp Gerontol. 88, 25-31 (2017).
- Kaye, J. Making pervasive computing technology pervasive for health & wellness in aging. Public Policy & Aging Report. 27 (2), 53-61 (2017).
- Wild, K., Boise, L., Lundell, J., Foucek, A. Unobtrusive in-home monitoring of cognitive and physical health: Reactions and perceptions of older adults. Journal of Applied Gerontology. 27 (2), 181-200 (2008).
- Wild, K., Boise, L. In-Home Monitoring Technologies: Perspectives and Priorities of Older Adults. , (2012).
- Boise, L., et al. Willingness of older adults to share data and privacy concerns after exposure to unobtrusive in-home monitoring. Gerontechnology: international journal on the fundamental aspects of technology to serve the ageing society. 11 (3), 428 (2013).
- Hayes, T. L., Hagler, S., Austin, D., Kaye, J., Pavel, M. Engineering in Medicine and Biology Society, 2009. EMBC 2009. Annual International Conference of the IEEE. , 7248-7251 (2009).
- Kaye, J., et al. One walk a year to 1000 within a year: Continuous in-home unobtrusive gait assessment of older adults. Gait & posture. 35 (2), 197-202 (2012).
- Petersen, J., Austin, D., Mattek, N., Kaye, J. Time out-of-home and cognitive, physical, and emotional wellbeing of older adults: A longitudinal mixed effects model. PloS one. 10 (10), 0139643 (2015).
- Hayes, T. L., Riley, T., Mattek, N., Pavel, M., Kaye, J. A. Sleep habits in mild cognitive impairment. Alzheimer disease and associated disorders. 28 (2), 145 (2014).
- Hayes, T. L., Larimer, N., Adami, A., Kaye, J. A. Medication adherence in healthy elders: small cognitive changes make a big difference. Journal of aging and health. , (2009).
- Kaye, J., et al. Unobtrusive measurement of daily computer use to detect mild cognitive impairment. Alzheimer's & Dementia. 10 (1), 10-17 (2014).
- Seelye, A., et al. Computer mouse movement patterns: A potential marker of mild cognitive impairment. Alzheimer's & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring. 1 (4), 472-480 (2015).
- Seelye, A., et al. Embedded online questionnaire measures are sensitive to identifying mild cognitive impairment. Alzheimer Dis Assoc Disord. 30 (2), 152-159 (2016).
- Dodge, H., Mattek, N., Austin, D., Hayes, T., Kaye, J. In-home walking speeds and variability trajectories associated with mild cognitive impairment. Neurology. 78 (24), 1946-1952 (2012).
- Austin, J., Klein, K., Mattek, N., Kaye, J. Variability in medication taking is associated with cognitive performance in nondemented older adults. Alzheimer's & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring. 6, 210-213 (2017).
- Austin, J., et al. A smart-home system to unobtrusively and continuously assess loneliness in older adults. IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine. 4, 1-11 (2016).
- Dodge, H. H., Mattek, N. C., Austin, D., Hayes, T. L., Kaye, J. A. In-home walking speeds and variability trajectories associated with Mild Cognitive Impairment. Neurology. 78 (24), 1946-1952 (2012).
- Kaye, J. A., et al. Intelligent systems for assessing aging changes: home-based, unobtrusive, and continuous assessment of aging. The Journals of Gerontology Series B: Psychological Sciences and Social Sciences. 66, suppl 1 180-190 (2011).
- Wang, Z., Yang, Z., Dong, T. A Review of Wearable Technologies for Elderly Care that Can Accurately Track Indoor Position, Recognize Physical Activities and Monitor Vital Signs in Real Time. Sensors. 17 (341), (2017).
- Skubic, M., Alexander, G., Popescu, M., Rantz, M., Keller, J. A smart home application to eldercare: Current status and lessons. Technol. Health Care. 17 (3), 183-201 (2009).
- Campbell, I. H., et al. Engineering in Medicine and Biology Society, EMBC, 2011. Annual International Conference of the IEEE. , 6793-6796 (2011).
- Austin, D., Cross, R. M., Hayes, T., Kaye, J. Regularity and predictability of human mobility in personal space. PloS one. 9 (2), 90256 (2014).
- Buysse, D. J., Reynolds, C. F., Monk, T. H., Berman, S. R., Kupfer, D. J. The Pittsburgh Sleep Quality Index: a new instrument for psychiatric practice and research. Psychiatry research. 28 (2), 193-213 (1989).
- Cummings, J. L. The Neuropsychiatric Inventory Assessing psychopathology in dementia patients. Neurology. 48, 5 Suppl 6 10-16 (1997).
- Teng, E., et al. Utility of the Functional Activities Questionnaire for distinguishing mild cognitive impairment from very mild Alzheimer's disease. Alzheimer disease and associated disorders. 24 (4), 348 (2010).
- Wild, K. V., Mattek, N., Austin, D., Kaye, J. A. "Are You Sure?" Lapses in Self-Reported Activities Among Healthy Older Adults Reporting Online. Journal of Applied Gerontology. , (2015).
