Summary
Dit document bespreekt het gebruik van een continue en objectieve realtime lokaliseren systeem opgezet voor meting wandelen activiteit gekoppeld zwerven gedrag, gericht op ouderen met cognitieve stoornissen. Wandelen van de activiteit wordt gemeten door te lopen afstand, aanhoudende loopafstand en aanhoudende gait snelheid. Ook beoordeeld zijn gait kwaliteit en evenwicht capaciteit.
Abstract
Een realtime lokaliseren systeem (RTLS) kan worden gebruikt voor het bijhouden van de wandelende activiteit van geïnstitutionaliseerde ouderen in de langdurige zorg die risico lopen voor zwerven gedrag. De voordelen van een RTLS zijn doelstelling en continumetingen van activiteit. Zelfrapportage methoden van activiteit, met name zwerven, door gezondheidszorg personeel zijn kwetsbaar voor de effecten van de vloer en terugroepen bias, en voortdurende aandacht voor klinische of onderzoek op langere termijn kan worden tijdrovende en dure. Gezondheidszorg personeel ook niet herkennen van de begin-en/of duur van dolende gedragingen, die geassocieerd met een scala aan negatieve gezondheidsresultaten in deze populatie maar vatbaar voor interventie worden. RTLS technologie kunnen de wandelende activiteit van geïnstitutionaliseerde bewoners met cognitieve stoornissen na verloop van tijd meten met een hoge graad van nauwkeurigheid. Dit is vooral handig voor de studie van het zwerven, gedefinieerd als wandelen gedurende ten minste 60 seconden met weinig (of geen) einden in activiteit. Slenteren, dat is gekoppeld aan de progressie van de ziekte, hospitalisaties, watervallen en dood. Vorige werk suggereert oudere volwassenen met slecht evenwicht tussen vermogen en aanhoudende wandelen hoogactieve kan bijzonder vatbaar voor slechte gezondheidsresultaten. RTLS van worden gebruikt ter beoordeling van cognitieve stoornissen en factoren die samenhangen met de manier van lopen en evenwicht; aanvullende hulpmiddelen voor papier en potlood gait/balans mogen evenwel worden gebruikt om risicoprofielen verder te verfijnen. Dit project bespreekt het gebruik van een RTLS te meten wandelen activiteit en ook gait kwaliteit en evenwicht mogelijkheid maatregelen op deze populatie.
Introduction
Een oudere volwassenen kunnen uitvoeren van de dagelijkse activiteiten van het dagelijks leven en fysiek actief wordt geassocieerd met gait kwaliteit en evenwicht vermogen. 1 vorige werk toont correlaties tussen evenwicht vermogen en zelf-gerapporteerde fysieke activiteit onder sedentaire oudere volwassenen. 2 deze correlaties blijven over oudere volwassenen. Bijvoorbeeld, onder oudere volwassenen in de Gemeenschap, zijn zelf-gerapporteerde activiteitenniveaus significant gecorreleerd met evenwicht3 en wandel capaciteit; 4 de lichamelijke activiteit van ambulante zorg langdurig is positief gecorreleerd met zowel gait en evenwicht (met behulp van de Tinetti georiënteerde mobiliteit prestatiebeoordeling). 5 institutionalisering wordt geassocieerd met verminderde wandelen activiteit in latere leven6 en resulteren in een hoge prevalentie van sedentair gedrag in deze populatie. 7 In feite een gerapporteerde 80% of meer van de wakende uren voor een geïnstitutionaliseerde inwoner wordt besteed zitten of liggen5 en enkele langdurig zorg bereiken de aanbevolen 30 minuten van dagelijkse matige activiteit. 7 onvoldoende lichaamsbeweging is gekoppeld aan de airconditioning, hospitalisatie en andere uitkomsten van slechte gezondheid in deze populatie. Inzicht in de wandelende activiteit van deze bevolking kan steun in op maat gemaakte gait en/of evenwicht interventies te verhogen van lichamelijke activiteit.
Sommige geïnstitutionaliseerde ouderen met cognitieve stoornissen (CI) beginnen te lopen als gevolg van progressie van de ziekte. Zwerven doet zich voor wanneer er weinig/geen pauzes in activiteit in de loop van enkele uren/dagen. Zwerven wordt geassocieerd met vermoeidheid, gewichtsverlies, schadelijke falls, slaapstoornissen, verdwalen, en dood. 8 vergeleken aan ingezetenen van het verpleeghuis met geen of lichte/matige CI, bewoners met ernstige CI blijkt 20% meer activiteit gekarakteriseerd als zwerven, waarvan 26% "lappen zijn" gedrag, een soort zwerven waar een inwoner cirkels de kamer. 9 ondanks dit is het moeilijk voor gezondheidszorg personeels- en andere waarnemers onderscheid maken tussen fysieke activiteit en zwerven. Intra individuele veranderingen in activiteit lopen kunnen subtiele en zwerven is niet een gedragsprobleem aan banden worden gelegd, totdat de oudere volwassene probeert te ontvoeren (bijvoorbeeld het ontsnappen van de faciliteit). Zwerven is gemeenschappelijk; de prevalentie van het zwerven varieert van studie tot studie, maar een geschatte 38%10 tot 80% van de oudere volwassenen met CI zal wandelen op een gegeven moment in de loop van de ziekte. 11
Het is moeilijk te begrijpen de wandel activiteit van geïnstitutionaliseerde ouderen als de bevolking is heterogeen (bijvoorbeeld verschillende cognitieve niveaus, gezondheidsvoorschriften) en activiteit is moeilijk om objectief maatregel. Zelfrapportage methoden van activiteit door personeel van de gezondheidszorg beter weerspiegelen schaking of poging tot ontsnapt uit de faciliteit, en voortdurende aandacht op de lange termijn is kwetsbaar voor inter rater fouten, tijdrovend en kostbaar. 12 , 13 realtime lokaliseren systeem (RTLS) technologieën hebben het potentieel om objectief en continu meten wandelen activiteit onder oudere volwassenen met CI. Met name is er heterogeniteit in het veld RTLS en meerdere systemen kunnen theoretisch worden gebruikt: ultra-wideband (UWB; Zie bijgevoegde Tabel of Materials), infrarood + radio frequentie, echografie en machine vision systemen. Echter, om te beoordelen dolende gedrag, een tracking-technologie die is klein en onopvallend, draadloos, geschikt voor wide area bijhouden, met geen lijn van het zicht problemen en accuraat te binnen 20cm is nodig en er zijn weinig (of geen) systemen dan een RTLS UWB gebruikt die voldoet aan deze eisen. Bijvoorbeeld afhankelijk infrarood + radio frequentietechnologie maken van "zones" welke detail, wanneer een inwoner passeert, maar niet specifiek genoeg is om dolende gedrag behalve binnen een meter of twee, dat is veel te Grove voor deze doeleinden. Echografie en machine visie hebben problemen met de identificatie en reflecties; machine visiesystemen hebben goede resolutie, maar kunnen niet differentiëren bewoners zonder toevlucht te nemen tot het gebruik van een RFID-tag om te compenseren voor de ontoereikende mogelijkheden van huidige kunstmatige intelligentie. Een met behulp van UWB RTLS heeft een breder bereik en de ruimtelijke resolutie van ongeveer 20cm-- ten opzichte van een meter of meer voor andere systemen--waardoor het de meest precieze en geschikt voor het vastleggen van alle activiteit patronen. 14 , 15 de RTLS gebruiken UWB besproken hier is ook stabiel, hebben ontwikkeld voor 24/7 industriële toepassingen. Onderzoekers en clinici eerder gebruikt dit systeem waar precisie is van essentieel belang - om te voorkomen en te voorspellen valt, om te beoordelen van dementie en veranderingen in cognitie - in een breed scala aan instellingen--bijgestaan levend, ziekenhuis, verpleeghuizen en revalidatie eenheden. 13 , 16 , 17
Deze papier het protocol van een RTLS gebruiken UWB om te meten van de wandel activiteiten zal detailleren [loopafstand, aanhoudende loopafstand, en aanhoudende gait snelheid (gemiddelde meter per seconde / week berekend tijdens aanhoudende wandelen alleen)] en papier en potlood tests voor CI, gait capaciteit en kwaliteit van het evenwicht, zoals de laatste belangrijke onderdelen zijn van het lopen van de activiteit. Bevindingen van de studie zal de focus op het gebruik van RTLS onderscheid maken tussen loopafstand, die gekoppeld aan fysieke activiteit en dus positieve gezondheidsresultaten is, en aanhoudende loopafstand die is gekoppeld aan het zwerven en dus negatieve gezondheidsresultaten.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle methoden die hier worden beschreven zijn goedgekeurd door de institutionele Review Board aan de korporaal Michael J. Crescenz VA Medical Center in Philadelphia, PA
1. installatie en de Set-Up van een Real-Time traceersysteem (RTLS)
- Faciliteit beleid, veiligheid en bescherming van de persoonlijke gegevens voor bewoners met faciliteit belanghebbenden. Bepalen of schriftelijke of mondelinge steun voor het gebruik van RTLS in de faciliteit vereist is. In discussies met belanghebbenden bevatten lokale protocollen en procedures (bijvoorbeeld lokale faciliteit technologie ontheffingen, Unie sign-off, enz.) en de projecttijdlijn van een. 12
Opmerking: Bijwerken protocollen, procedures en tijdlijn als ze in de loop van het project veranderen, ontmoeting met belanghebbenden en het verwerven van sign-off van de belanghebbende partijen. - Institutionele beoordeling van bestuur goedkeuring met inbegrip van een vrijstelling van de HIPAA medische grafieken voorafgaand aan het verkrijgen van toestemming van in aanmerking komende ingezetenen herziening te verkrijgen.
- Uitrusten van het gewenste gebied van studie met een RTLS (Zie Figuur 1). Mount sensoren in de bovenhoeken van alle gemeenschappelijke ruimtes en gangen aan triangulate resident locatie en verkeer in real-time.
- Wijs sensoren naar het midden van het gebied te gebruiken hun antenne patroon dat +/-90 graden in de azimuth (horizontaal) en +/-45 graden in de elevatie (verticaal). Kantel het gezicht van de sensor naar beneden dus dat als een laserstraal kwam uit het gezicht van de sensor als de tegenoverliggende hoek van de ruimte van ongeveer 5-6 ft van de grond zou raken. Waarborgen de sensor door een niveau op de twee kunststof pinnen op de top van de sensor te plaatsen.
Opmerking: voor een typische gemeenschappelijke ruimte in een langdurige zorg faciliteit (ongeveer 10 m x 13 m of 1.000 vierkante voet), vier sensoren nodig zijn. Deze sensoren zal betrekking hebben op een groter gebied, maar dit is afhankelijk van de omgeving – bijvoorbeeld muren en glazen wanden in het gebied die een invloed op de overbrengingen hebben kunnen. - Elke sensor moet een netwerkkabel loopt van de lagere linker poort op de achterkant van de sensor naar de switch die de server is verbonden Deze kabel is een Cat5e kabel. Met een sensor als de meester, lopen de timing-kabel van de meester naar elkaar sensor, dus een stertopologie.
- Om dit te doen, een afgeschermde cat5e-kabel aansluit op een van de 6 beschikbare poorten op de kapitein en voer het aan elkaar sensor waar het zal worden aangesloten op de bovenste juiste poort 6 poorten. Run kabels boven het plafond tegels.
Opmerking: Het aantal sensoren in het gebied bepalen het aantal poorten nodig voor de power over Ethernet (POE)-switch. Elke sensor zal vereisen twee poorten. Meerdere POE switches kunnen aangesloten worden indien nodig.
- Om dit te doen, een afgeschermde cat5e-kabel aansluit op een van de 6 beschikbare poorten op de kapitein en voer het aan elkaar sensor waar het zal worden aangesloten op de bovenste juiste poort 6 poorten. Run kabels boven het plafond tegels.
- Meten waar de sensoren bevinden zich in het gebied en kies een punt van oorsprong op de sensor (bijv de linker benedenhoek dus dat bewegende Noord de positieve y-as is en verplaatsen van Oosten de positieve x-as is). Meet de x, y en z van elke sensor (met een laser afstand measurer) ten opzichte van deze oorsprong. Opnemen van het MAC-adres van de achterkant van de sensor en houden als u wilt invoeren in de grafische gebruikersinterface (GUI; een gespecialiseerde software die is ontwikkeld voor het beheren van de RTLS).
- Wijs sensoren naar het midden van het gebied te gebruiken hun antenne patroon dat +/-90 graden in de azimuth (horizontaal) en +/-45 graden in de elevatie (verticaal). Kantel het gezicht van de sensor naar beneden dus dat als een laserstraal kwam uit het gezicht van de sensor als de tegenoverliggende hoek van de ruimte van ongeveer 5-6 ft van de grond zou raken. Waarborgen de sensor door een niveau op de twee kunststof pinnen op de top van de sensor te plaatsen.
- In de GUI, open Platform controle en klik op Server Core te markeren en klik vervolgens op starten. Herhaal dit voor de Servicecontroller. Klik op toepassen en vervolgens op OK.
- De Service-installateur open en druk op volgende. Blader naar C:\Ubisense Software en ga in de omslag Locatie motor en markeer de "pakketten" map. Klik op OK en volgende. Installeer alle vermelde diensten. Herhaal dit proces opnieuw maar ga naar de map Platform en markeer de "pakketten" map. Installeer alle vermelde diensten. Klik op Servicebeheer en ervoor zorgen dat alle services worden weergegeven als "running."
- Open de Site Manager en ga naar de gebieden -tab. een plattegrond te maken door opening Kladblok en geven het begin en punt van elke muur te stoppen door het geven van de x-, y-coördinaten van het beginpunt, gevolgd door het eindpunt. Sla het bestand op als een .dat bestand. Na de laatste set punten (0,0) druk op enter.
- Ga in het tabblad gebieden naar muren > laden muren en het .dat-bestand te laden. Ga naar regio's > oorsprong instellen en kies de linker benedenhoek. Klik op de knop tekenen muur modus en een dummy muur overal binnen het plein toe te voegen. Dit vertelt het systeem waar voor het berekenen van de regio's (binnen versus buiten de regio).
- Klik op regio's > berekenen van de regio's; Dit wijst op het plein blauw. Verwijder de muur – door de Muur modusknop en dringende verwijderen te selecteren. Ga naar gebied > opslaan gebied en sla het gebied. Ga naar het tabblad cellen en laden van het gebied door deze te kiezen in de vervolgkeuzelijst gebied .
- Klik op de knop Toevoegen mate in de lagere linkerhoek. Voor het gebruik van de standaardinstellingen klikt u op Opslaan. Klik met de rechtermuisknop op de Site in de linkerkolom en kies Nieuwe geometrie cel. Klik op de knop Toevoegen mate en weer gebruik maken van de standaardinstellingen. Klik met de rechtermuisknop op de Cel van de meetkunde en kies Nieuwe locatie cel. Klik op de knop Toevoegen mate en gebruik van de standaardinstellingen.
- Open de Configuratie van de motor van de locatie en het laden van het gebied door te gaan naar kaart > laden gebied. Toevoegen van een locatie motor cel die worden gebruikt voor het instellen van een cel van de sensoren door te gaan naar cel > New. Er niet geen beschikbare sensoren in linker kolom; Ga naar bestand > importeren sensoren en zoek de .xsc bestand vinden op: C:\Ubisense Software.
- Bekijken van alle van de sensoren, klik op een sensor en sleep het overal naar de kaart. Het zal ook onder locatie cel 0001; Klik met de rechtermuisknop op het en ga naar Eigenschappen. Voer de x, y en z voor dat bepaalde sensor en het MAC-adres. Voer in om het even wat voor yaw, worp, geen of rollen. Herhaal dit proces voor alle andere sensoren en ervoor te zorgen dat het systeem plaatst ze correct op de kaart.
- Klik op het tabblad van de Sensor Status ; sensoren worden uitgevoerd – zoniet koppel en sluit terug naar de bron van macht. De tab logboek gebruiken om te controleren de schoen opwaarts procédé. Elke sensor pakketten in groepen van 100 zal downloaden en zal uiteindelijk verslag sensor uitgevoerd. Verwijst terug naar het tabblad Sensor Status om ervoor te zorgen de sensoren hebt opgestart en worden uitgevoerd.
- Klik op het tabblad incident macht perceel te onderzoeken van het geluidsniveau van de achtergrond op elke sensor. Laat die de grafieken worden uitgevoerd. Na een onderbreking van drukt u op de knop Instellen drempels . Dit zal de drempel vastgesteld op elke sensor die achtergrondgeluiden filtert. Achtergrondgeluiden wordt aanbevolen onder 1000.
- Klik met de rechtermuisknop op locatie motor cel 00001 > Eigenschappen. Op de Radio stel tabblad de RF macht tot en met 255, oftewel het max radio-niveau. Op het tabblad van de meetkunde maximumbudget vast de 5, het woord is aan 0 en de standaardfout van de Max aan 0,05. Het plafond is de max hoogte van de ruimte, de vloer is min en de max standaardfout is voor het filteren van arme lezingen.
- Halen van een compact of hangen tag en ga naar het tabblad codes in Locatie motor Config en klik Tag > New. Voer tag-nummer en de bovenste Qos ingesteld op 32, dezelfde waarde als de lagere Qos. Deze tarieven zijn de lichtfunctie tarieven van de tag. Kies standaard informatie filter als de filter.
- Klik op het tabblad sensoren en cellen . Klik met de rechtermuisknop op locatie motor cel 0001 en klik op Monitor. Hiermee stelt u de tags in de cel om te verzenden en nooit in slaap vallen. Pers en scheepsruim van het midden van de onderzijde van de compacte tag en het midden van de knie tag gedurende drie seconden om te schakelen op de tag. Het brandt als het licht in de rechter bovenhoek stabiel is en begint te knipperen.
- Zet de tag in het midden van het gebied waar alle sensoren het in de lijn van het zicht hebben. Maatregel de x, y en z van die plek ten opzichte van de dezelfde oorsprong op de sensor gebruikt. Klik met de rechtermuisknop op een van de drie andere sensoren en kies Dual kalibratie. Het model als referentie gebruiken, typt u in het tag-nummer, Typ in de locatie gemeten en kies volgende. De waarden voor alle sensoren opslaan nadat het kalibreren is voltooid.
- Stormloop dit vorenstaand stap opnieuw om ervoor te zorgen de waarden +/-2. Herhaal dit proces voor alle andere sensoren maar sla niet de meester sensor-waardes. Als met behulp van een hang-tag, draaien zodat het gezicht van de tag naar wijst tussen de kapitein en een andere sensor wordt gekalibreerd en zorg ervoor dat de tag in een verticale positie. De compacte tag moet in één plek liggen plat.
- De sensoren zijn correct naar het midden van het gebied aan te wijzen en bekijken van de groene hoek van aankomst lijnen convergerende op de tag zorgen. Klik in het vak van de TDOA in de buurt van de onderkant van het venster en de tijdvertraging van aankomst krommen convergerende op de tag te bekijken. Merk op dat deze lijnen en curven niet perfect zal zijn. Herhaal de kalibratie indien nodig. Klik vervolgens op volgende instructies vanaf stap 5.1, de vlag van de monitor af.
- Open de kaart en het laden van de beplante gebied > laden gebied en Bekijk de tag op de de kaart.
2. Gebruik de RTLS Tags om te zoeken en bewoners in Real-Time bijhouden
- Bekijken van medische grafieken om te identificeren ambulant (met/out een hulp-apparaat) bewoners of bewoners die met hun voeten leeftijd 55 voortbewegen kunnen jaar met CI/dementie. Toestemming verkrijgen. Of, indien de bewoner te stemmen op hun eigen, gebruik contact informatie die in de medische grafiek contact opnemen met hun wettelijk gemachtigde (LAR) of nabestaanden (NOK).
- Outfit van toestemmende bewoners met pols of hang-tag (Zie Figuur 1). Om te schakelen op de tag, plaatst u een magneet onder de rechterbenedenhoek van de tag en wacht tot het lampje te knipperen continu. De hang-tag er niet op achteruit zorgen of het signaal zal worden verzwakt. De pols-tag toevoegen aan een gebied van het lichaam met een klein cross-sectionele gebied en meer beperkt absorptie van radiofrequentie-energie en voorziet in betere tracking nauwkeurigheid.
- Ontwikkelen van een protocol voor het personeel van de gezondheidszorg te verwijderen van een resident code tijdens het baden en douchen en gezondheidszorg treinpersoneel over deze stappen. Een vooraf bepaalde locatie communiceren aan gezondheidszorg personeel waar ze tags mag verlaten ze vinden in de eenheid (bijvoorbeeld achter de verpleegster van station) in het geval van onderzoekers er niet ophalen.
- Voorafgaand aan de tag op de bewoner te zetten, in de Tag vereniging tabblad GUI (Zie Figuur 2), toewijzen van elke bewoner een willekeurige en unieke "patiënt ID" nummer en inbreng in de GUI. Met behulp van het nummer op de tag, voert u de label-id te koppelen met de "patiënt id" De tag worden draadloos bijgehouden eenmaal toegewezen in de GUI. Positie houden op "oorsprong", maar in het "allow label swaps", selecteer "true" en klik vervolgens op Opslaan.
Opmerking: Als de gegevens in het gedrang komt de privacy en veiligheid van de bewoners wordt gehandhaafd als alleen een willekeurig identificatienummer en de x, y-coördinaten zijn beschikbaar; deze coördinaten komen niet overeen met een huis/instelling, stad, enz. - Maken van een afzonderlijk document dat wordt opgeslagen op een beveiligde server achter een firewall en een wachtwoord-beschermde computer koppelen van persoonlijke gegevens van de bewoners met hun patiënt-ID en id van de tag.
- Klik op weergave trace berichtenin Slimme ruimte Config . Klik op de "get trace berichten. Onderzoeken van de gebeurtenissen voor tag/inwoner locatie en verplaatsing. Klik op de tab logboek zodat er zijn geen foutberichten.
- Klik op het tabblad sensor status en bekijken dat alle sensoren zijn "running" (Zie Figuur 4). Als dat niet het geval is, klik met de rechtermuisknop op de sensor en opnieuw opstarten. Timing of andere statussen worden vermeld na de herstart, Controleer fysieke kabels loopt tot de problematische sensor.
- Zorgen dat alle kabels zijn aangesloten op de POE-switch en dat timing en stroomkabels zijn bezig met de specifieke sensor. Bijvoorbeeld, als het netsnoer niet werkt, zal er geen licht op de sensor en een nieuw netsnoer nodig is. Er is stroom, is een nieuwe kabel van de timing nodig.
- In C: Ubisense Software systeembestanden, instellen een map op de server voor toegang tot de raw dagelijkse CSV-gegevens-bestanden.
- Instellen van een automatische gegevens back-up systeem (externe harde schijf) en beveiligde locatie, zodat het niet kan worden losgekoppeld of van de server verplaatst.
- In een data management programma, soepele RTLS onbewerkte gegevens met behulp van een 5-seconden bewegende gemiddelde in het venster tijd (op basis van tijd waarin x en y-coördinaten voor onbewerkte gegevens) en een drempel van 0,7 m verkeer (gebaseerd op de locatie die wordt genoemd in x en y-coördinaten voor onbewerkte gegevens).
Opmerking: Dit maakt een stabiel aantal coördinaten, die lijkt op de waargenomen resident wandelen activiteit. Voor het beheren van de sprongen in gegevens, bij het berekenen van een dagje beweging, alleen opgeteld afstand en tijd (en een pad gegevens) als de tijd tussen punten minder dan 30 seconden is.
3. meten van wandelen activiteit en zwerven
- Download dagelijks CSV-bestanden naar een data beheer/analyse programma.
Opmerking: Gebaseerd op doel project, kan RTLS gegevens worden gereduceerd tot per uur, dagelijks, wekelijks, bi-wekelijkse, enzovoort. Voor de toepassing van dit project, de gegevens zijn gemiddeld wekelijks (opgeteld dagelijks/7) te onderzoeken intra individuele veranderingen in ambulation per week. Merk op dat het aantal dagelijkse monsters beschikbaar voor elke inwoner zal variëren op basis van hun niveau van activiteit. Bewoners die grotendeels sedentaire zal hebben verschillende honderd gegevens punten/dag of minder; bewoners die actiever zijn zal meer als verscheidene duizend gegevens punten per dag hebben. - Berekenen gemiddelde loopafstand, aanhoudende loopafstand en aanhoudende gait snelheid en berekening van de omvang van de veranderingen in deze maatregelen na verloop van tijd met behulp van de verstrekte locatiegegevens van de ruwe (weekgemiddelden van x, y-coördinaten).
- Opmerking: Wandelen afstand = gemiddelde totale aantal meter liep per week [bijvoorbeeld om te berekenen tussen elk punt: √ (x2-x1) ^ 2 + (y2-y1) ^ 2], opgelopen loopafstand = gemiddelde aantal continue meter liep per week berekend alleen wanneer de bewoner reist gedurende ten minste 60 seconden met een stop niet meer dan 30 seconden, gait snelheid = de gemiddelde meter per seconde / week berekend gedurende het aanhoudende lopen alleen [om te berekenen tussen elk punt: √ (x2-x1) ^ 2 + (y2-y1) ^ 2 en dan t2-t1 bepalen de tijd die nodig is om te gaan deze afstand].
- Visueel controleren alle lichte indicatoren van de sensor op de RTLS sensoren en tags eenmaal per dag. Controleer alle aanvullende uitrusting geleverd (bijvoorbeeld een timing vakken en POE-switches) voor verlichting.
- In de GUI, onder controleren "kaart" om alle tagged bewoners zijn zichtbaar en elke dag worden bijgehouden (Zie Figuur 5). Als er een inwoner ontbreekt op de kaart, klikt u op rapport om te bepalen van de laatste keer dat de bewoner werd gezien door het systeem. Klik op per uur, dagelijkse of wekelijkse rapporten, die kunnen ook worden gefilterd door de patiënt ID (Zie Figuur 6).
Opmerking: Dit kan ook worden bereikt door de herziening van de dagelijkse CSV-bestanden voor patiënt id-nummers. - Wanneer een code niet werkt, vervang de tag en/of controleren van de batterij. Wanneer de batterijen worden vervangen, klik op de bijbehorende label en de knop "label batterij vervangen" in de rechter bovenhoek van de SmartSpaceConfig.
- Sommige bewoners met CI kunnen opstijgen van hun tag (weggegooid per ongeluk) wanneer ze hun deelname aan het project vergeten. Zo ja, herinneren de bewoner van het project, vragen als zij willen blijven, en in voorkomend geval, de pols-tag vervangen. In vergaderingen met de gezondheidszorg personeel herinneren de belanghebbenden om te praten met bewoners en herinneren hen van hun deelname aan het project.
- In de GUI, onder controleren "kaart" om alle tagged bewoners zijn zichtbaar en elke dag worden bijgehouden (Zie Figuur 5). Als er een inwoner ontbreekt op de kaart, klikt u op rapport om te bepalen van de laatste keer dat de bewoner werd gezien door het systeem. Klik op per uur, dagelijkse of wekelijkse rapporten, die kunnen ook worden gefilterd door de patiënt ID (Zie Figuur 6).
- Dagelijks controleren dat geen pols/hang tags zijn verzonken of anderszins damaed door water (resident neemt een bad in plaats van douche); Als waterschade als zichtbaar, vervangt u de tag.
4. meten van de cognitieve stoornissen, Gait en evenwicht
- Registreren, downloaden en beoordelen van de cognitieve status van ingezetenen toestemming om deel te nemen in de studie op basislijn en elke 6 maanden in de loop van de studie met behulp van de cognitieve beoordeling van Montreal (MoCA). 18
- Input resident MoCA scores in een dataset die kunnen worden samengevoegd met de RTLS gegevens via een data management programma.
- Recode rauw MocA scores zodanig dat een MoCA score van ≥24 geen CI geeft, een variërend tussen de 10-23 score geeft aan lichte/matige CI, en een score variërend tussen 0-9 ernstige CI geeft. 19
- Gebruik de Tinetti prestaties gerichte mobiliteit Assessment (POMA) en de bijbehorende beschrijving, beoordelen20de gang en het evenwicht van de bewoners instemt met het deelnemen aan de studie elke week in de loop van de onderzoeksperiode. 20
Opmerking: Er zijn twee subschalen in de POMA met gait kwaliteit variërend van 0-12 en evenwicht vermogen variërend van 0-16. Hogere scores suggereren minder gait en evenwicht waardeverminderingen. Deze subschalen gauge een scala aan bijbehorende capaciteiten en taken bevatten zoals opstaan uit een stoel, zittend en staand evenwicht, evenwicht terwijl Draailengte, stap, de hoogte van de trede, afwijking van een pathand houding. Zwak of geïnstitutionaliseerde ouderen, consistent met de bevolking gebruikt in dit project, hebben een gemiddelde score van 11-12 (SD = 3.3-5.7) op de balans vermogen subschaal en een gemiddelde score van 8.1-8.6 (SD = 3.2-4.6) op de gang kwaliteit subschaal. 1 , 21- Input gait en evenwicht subschaal en totaal van de scores in de database met andere variabelen samen met de demografische kenmerken van belang (leeftijd, ras/etniciteit, geslacht).
- Het analyseren van de relatie tussen CI, gang, evenwicht en ambulation activiteit in een data beheer/analyse programma. Klik op kruistabellen en invoervariabelen te onderzoeken bivariate relaties. Klik op chi plein te onderzoeken van de sterkte van de associatie tussen deze van belang zijnde variabelen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
RTLS onbewerkte gegevens vereisen vloeiend maken ter verbetering van de locatiegegevens precisie (zie protocol stap 9 onder de sectie, "Het gebruik van de RTLS Tags zoeken en ingezetenen van de Track in real time"). Hoewel gecontroleerd met standaardinstellingen op het tabblad van de plot macht tijdens de installatie en de set-up (zie stap 1.6.3 in het bijbehorende protocol), zonder extra demping er zal blijven lawaai en springt. Met betrekking tot lawaai, zelfs wanneer de sedentaire voor enkele uren, de actieve RTLS tag blijft melden beweging — vooral als de bewoner hun ledematen waar de tag bevindt — productie van continue beweging die kunstmatig wandel activiteiten maatregelen opgeblazen. De locatie van de bewoner zal ook springen - soms een pad door een muur te plaatsen (Zie Figuur 6) - als de tag slaapt (inactief) als gevolg van een lange periode van inactiviteit en vervolgens wakker als gevolg van resident beweging. Gebruiken een graphics interchange format (GIF) om te visualiseren pre en post afgevlakte gegevens met verschillende bewoners voor een paar uur.
Aanhoudende wandelen is een maatregel van het zwerven onder oudere volwassenen met CI die is gekoppeld aan schadelijke falls, ongevallen, gewichtsverlies, slaapstoornissen, verdwalen, en dood. 8 u onderscheid maken tussen loopafstand en aanhoudende loopafstand, CSV of gegevens bestanden openen in een statistische programma. Gebruik grafische hulpmiddelen voor het invoeren van de weekgemiddelden voor duurzame loopafstand en loopafstand van het hotel. Gezien het feit dat de loopafstand is een maatstaf voor alle wandelen van activiteit en duurzame lopen afstand wordt gemeten, alleen wanneer de bewoner wandelingen gedurende ten minste 60 seconden, gezorgd wandel afstand staan hoger dan opgelopen lopen betekent voor alle inwoners (zie figuur 8 ). Vergelijk ook de "beweging-rapport," waarbij ten behoeve van gegevens op elke inwoner van de dag, week, jaar, enzovoort, in de GUI met deze gegevens. Merk op dat aanvullende maatregelen van het lopen van activiteit kunnen worden ontwikkeld. Bijvoorbeeld, kan het worden van belang zijn voor het berekenen van de tijd doorgebracht in de sedentaire activiteiten, bijhouden van de bewoner naar een specifieke locatie van belang of de tijd doorgebracht in een bekende activiteit.
RTLS heeft 95% concordantie in nauwkeurigheid met loopafstand en aanhoudende loopafstand op basis van observationele studies. De RTLS kunnen ook worden gebruikt om te onderscheiden tussen bewoners met/out CI; 22 afwijking van het pad van de rechte lijn (tortuosity) is gecorreleerd met stride-tijd-variabiliteit gemeten door een Gait-Rite mat (p = 0.30) de Mini-Mental staatsexamen (p =-0.47). Bovendien, heeft eerdere werk een RTLS gebruikt om te onderzoeken gait en evenwicht; wandel activiteiten maatregelen zijn gecorreleerd met de Tinetti gait (p = 0.32-0.35) en evenwicht (p = 0.37-0.40) subschalen. 23 aldus, papier en potlood hulpmiddelen voor maatregel CI gait kwaliteit en evenwicht mogelijkheid voorzien aanvullende informatie op ingezetenen van het onderzoek/klinische doeleinden, maar de RTLS kan ook worden gebruikt voor het onderzoeken van deze factoren.
Figuur 1: realtime lokaliseren systeem sensor (RTLS; gemonteerd in de hoeken van plafonds) en twee tags te sporen resident locatie en verkeer in real-time. Een compacte tag kan worden gedragen op de pols of een hang-tag van de nek of riem lus kan hangen. Deze tags werken door de uitstoot van een ultra-brede band radio (UWB) signaal dat is triangulated door de andere sensoren in de omgeving. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2: Tag vereniging in de grafische gebruikersinterface (GUI). Dit is waar de "patiënt ID," dat is een willekeurige, unieke id van de bewoner en de bijbehorende label getallen worden ingevoerd voor de locatietraceerfunctie. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3: de locatie motor configuratie programma kaart met cellen. Hiermee wordt ervoor zorgen het systeem is het registreren van gebeurtenissen (bijvoorbeeld tag/inwoner locatie en verplaatsing) die kunnen worden gezien als actief op de kaart. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4: de locatie-Engine configuratieprogramma, sensor status tab. Het tabblad sensor status wordt gebruikt voor het weergeven van de status van de sensoren, wat betekent "running." Sensoren berichten als "onbekend", "geen timing", adres of andere berichten zoals dit al doet een probleem met bijhouden in het systeem vermoeden, met name indien deze de "meester" of "timing" sensoren. Klik met de rechtermuisknop op de sensor en opnieuw opstarten om een bijgewerkte sensor status; Wijzig de timing kabel of het netsnoer als rebooten de zelfde kwestie produceert. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 5: de kaart in de grafische gebruikersinterface (GUI). De kaart wordt gebruikt voor het bekijken van de bewoners die in real-time worden bijgehouden. Als een inwoner niet op de kaart die kunnen zij uit de tracking-gebied gezien wordt, ontbreekt hun tag, hebben een dode batterij. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 6: beweging door het verslag van de week in de grafische gebruikersinterface (GUI). Als een inwoner van het gebied van tracking ontbreekt, maar ze dragen een actieve tag, open de "verslag"-functie en bepalen de laatste keer dat de bewoner werd gezien door het systeem door te klikken op dagelijks, wekelijks, enz., rapporten. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 7: een GIF van resident activiteit. Hier afgebeeld is de reis van één ingezetene reizen in de loop van de periode van 24 uur. Gaan er geen sprongen door muren en dat alle stationaire activiteit wordt vastgelegd zonder sprongen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 8: een punt grafiek van wandelen activiteit. Deze grafiek toont de relatie tussen de loopafstand en aanhoudende loopafstand voor alle bewoners in het monster; loopafstand is hoger dan opgelopen op loopafstand van het hotel. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Er zijn verschillende kritische stappen moet worden gevolgd voorafgaand aan het begin van het project RTLS die de moeite waard discussie. Terwijl een typische gemeenschappelijke ruimte in een langdurige zorg faciliteit (ongeveer 10 m x 13 m of 1.000 vierkante voet) vereist vier sensoren, dit is afhankelijk van het milieu en het aantal sensoren die nodig zijn voor het project zijn gebaseerd op het niveau van precisie vereist en het milieu . Uitsteeksels en glazen wanden, bijvoorbeeld, vereist extra sensoren. Als er geen problemen met lijn van het zicht zijn, zal vier sensoren een nog groter gebied bestrijken. Ook beseffen dat er waarschijnlijk bepaalde gebieden van een faciliteit waar de totale dekking is niet nodig. De vernieuwingsfrequentie van de tags is ook belangrijk omdat hogere update tarieven produceren van aanvullende gegevens van de locatie en verplaatsing, maar de gebruiksduur van de batterij verkorten. De fabriek update tarieven kunnen worden gewijzigd op het tabblad Codes van locatie motor configuratie. Ook, gezien het feit dat software-updates optreden kunnen of er hardwareproblemen zijn, koop een onderhoud en support contract voor één jaar en aankoop van extra sensor(en) en pols tags (in het geval dat ondergedompeld in water, weggegooid, enz). Externe toegang tot de server kan worden verlangd dat sommige problemen met de GUI: 1) internet-verbindingen in de faciliteit zijn vereist en 2) de IRB of andere belanghebbenden moeten hebben machtigingen voor deze toegang (bijvoorbeeld tele-monitoring en de bescherming van menselijke onderwerp gegevens).
Ontwikkel relaties met belanghebbenden (leadership in de faciliteit en hands-on gezondheidszorg personeel). Organiseer regelmatig (bijvoorbeeld maandelijks of bi-maandelijkse) vergaderingen met belanghebbenden om hun bezorgdheid over de technologie voor het verhogen van de naleving en aanvaarding en ernaar project bijgewerkt. 12 bespreken mogelijke glitches en vertragingen te beteugelen van de verwachtingen van de belanghebbenden van het projecttijdlijn en de resultaten. Zorg ervoor gezondheidszorg medewerkers begrijpen hoe deze tags afwijken van andere technologieën in de look en feel (bijvoorbeeld Wanderguard). Hebben een continue discussie over hoe deze technologie de eenheid en de faciliteit meer in het algemeen profiteert. Deze laatste discussie is essentieel voor verdere belanghebbenden naleving en aanvaarding. In het protocol, een plan opstellen om nieuwe gezondheidszorg treinpersoneel op het apparaat.
Er zijn verschillende beperkingen aan de RTLS hier besproken. Dit systeem is duur en er zijn andere goedkopere RTLS keuzes. Om te onderzoeken dolende gedrag, vereist de tracking-technologie echter een kleine, draadloze actieve wearable-tag, en een systeem dat kan voor wide-area tracking, met geen lijn van het zicht problemen en goede nauwkeurigheid. Er zijn weinig (of geen) andere systemen met deze mogelijkheden. Bijvoorbeeld, infrarood- en radiofrequentie technologie is gebaseerd op het creëren van "zones" welke detail, wanneer een persoon passeert en niet specifiek genoeg is om dolende gedrag. Dat wil zeggen, hoewel het bekend is wanneer een inwoner van een zone naar de andere (bijvoorbeeld kamer naar kamer) gekruist, het zou niet bekend wat er is gebeurd in die kamer – hoeveel mijlen kreeg vier wijd, tijd besteed wandelen, etc. echografie en computervisie hebben problemen met identificatie dat om te overwinnen combineren met RFID moeten zou (dit is vergelijkbaar met de aanpak die hier gebruikt) en machine visiesystemen lage resolutie hebben. Met UWB is er een breder bereik en de ruimtelijke resolutie, op voorschrift van 6 inch, tegenover 36 of meer voor andere systemen waardoor het de meest nauwkeurige. Het werkt ook op kleinere "zones" en alle patronen van activiteit worden vastgelegd, waardoor het ideaal is voor de meting van het zwerven gedrag. Het systeem is ook stabiel en kan 24/7 gebruikt. Om deze redenen wordt het systeem hier beschreven gebruikt in de gezondheidszorg milieu – niet alleen voor het bijhouden van activa, maar ook voor het onderzoeken van de werkstroom, detecteren falls,24 koppeling cognitieve stoornissen met gait en evenwicht defecits,15, 22 voorspellen risico,13,25 te vallen en te onderzoeken hoe kruisresistente organismen (MDRO) kan worden verspreid. 26 naarmate meer faciliteiten voor de gezondheidszorg RTLS nemen en deze bijhouden meer wordt kosteneffectieve extra toepassingen worden verwacht naar voren en RTLS kan ook worden geïntegreerd met andere slimme technologieën. Ten tweede, kunnen bewoners met CI verward en neem uit hun vaak tag en de tag batterijen moeten worden gewijzigd om de 3 maanden en met water onderdompeling. Dit vereist dagelijkse controles van de tags en herziening van verkeer met behulp van de GUI.
Ondanks deze beperkingen is een RTLS gebruiken UWB superieur aan observaties van gedrag als het automatische, continue en objectief. Deze RTLS technologie heeft hoge concordantie met de loopafstand en aanhoudende loopafstand en kan worden gebruikt om te onderzoeken gait kwaliteit en capaciteit in evenwicht te brengen. Daarnaast kan het worden gebruikt in plaats van cognitieve testen om te bepalen van CI/progressie na verloop van tijd. Zelf rapporten van het lopen van de activiteit van formele en informele gezondheidszorg personeel zijn kwetsbaar voor de effecten van de vloer en herinneren bias en continue observatie van het lopen van de activiteit op de lange termijn is tijdrovend. 12 , 13 onderzoek suggereert continue observatie van het lopen van de activiteit is belangrijk omdat de subtiele intra individuele veranderingen zijn gekoppeld aan slechte gezondheidsresultaten. 13
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Dit werk werd ondersteund door een Career Development Award # [E7503W] en een Merit Award # [RX002413-01A2] uit de Verenigde Staten (VS) Department of Veterans zaken revalidatie onderzoek en ontwikkeling Service. De inhoud van dit werk vertegenwoordigen niet de mening van het Amerikaanse Department of Veterans Affairs of de regering van de Verenigde Staten.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| UWB Sensor | Ubisense | There are two product lines to choose from; IP30 is the latest | |
| Tags | Ubisense | There are two types of tags to choose from; if IP30 sensors are chosen, use DFLAT33 mini tags | |
| Timing Distribution Unit | Ubisense | UBITIMING | |
| Network and Timing Combiner | Ubisense | UBICOMSPL21 | |
| Home Base License | Ubisense | HOMEBASE | |
| Expert Support | Ubisense | MANDS2 | |
| Project Implmentation Services | Ubisense | PROJSERV | |
| Smart Factory | Ubisense | specialized software designed to manage the RTLS | |
| Server | Any | Laptop with at least 8MB RAM | |
| Network Cabling | Any | 3rd party or subcontract | |
| Tinetti Performance Oriented Mobility Assessment | Tinetti ME, Williams TF, Mayewski R. Fall risk index for elderly patients based on number of chronic disabilities. The American journal of medicine. Mar 1986;80(3):429-434 | ||
| The Montreal Cognitive Assessment | https://www.mocatest.org |
References
- Bowen, M. E., Crenshaw, J., Stanhope, S. J. Balance ability and cognitive impairment influence sustained walking in an assisted living facility. Arch Gerontol Geriatr. 77, 133-141 (2018).
- Washburn, R. A., McAuley, E., Katula, J., Mihalko, S. L., Boileau, R. A. The physical activity scale for the elderly (PASE): evidence for validity. J Clin Epidemiol. 52 (7), 643-651 (1999).
- McAuley, E., Mihalko, S. L., Rosengren, K. Self-Efficacy and Balance Correlates of Fear of Falling in the Elderly. J Aging Phys Act. 5 (4), 329-340 (1997).
- Boulgarides, L. K., Mcginty, S. M., Willett, J. A., Barnes, C. W. Research Report Use of Clinical and Impairment-Based Tests to Predict Falls by Community-Dwelling Older Adults. Phys Ther. 83, 328-339 (2003).
- MacRae, P. G., Schnelle, J. F., Simmons, S. F., Ouslander, J. G. Physical Activity Levels of Ambulatory Nursing Home Residents. J Aging Phys Act. 4 (3), 264-278 (1996).
- Ruuskanen, J. M., Parkatti, T. Mobility and Related Factors Among Nursing Home Residents. J Am Geriatr Soc. 42, 987-991 (1994).
- Resnick, B., Galik, E., Gruber-Baldini, A. L., Zimmerman, S. Perceptions and Performance of Function and Mobility in Assisted Living Communities. J Am Med Dir Assoc. 11, 406-414 (2010).
- Beattie, E. R., Song, J., LaGore, S. A comparison of wandering behavior in nursing homes and assisted living facilities. Res Theory Nurs Pract. 19 (2), 181-196 (2005).
- Martino-Saltzman, D., Blasch, B. B., Morris, R. D., McNeal, L. W. Travel behavior of nursing home residents perceived as wanderers and nonwanderers. Gerontologist. 31 (5), 666-672 (1991).
- Cohen-Mansfield, J., Wirtz, P. W. Characteristics of adult day care participants who enter a nursing home. Psychol Aging. 22 (2), 354-360 (2007).
- Hope, T., et al. Wandering in dementia: a longitudinal study. Int Psychogeriatr. 13 (2), 137-147 (2001).
- Bowen, M. E., Wingrave, C. A., Klanchar, A., Craighead, J. Tracking technology: lessons learned in two health care sites. Technol Health Care. 21 (3), 191-197 (2013).
- Bowen, M. E., Rowe, M. Intraindividual Changes in Ambulation Associated With Falls in a Population of Vulnerable Older Adults in Long-Term Care. Arch Phys Med Rehabil. 97 (11), 1963-1968 (2016).
- Kearns, W. D., Algase, D., Moore, D. H. Ultra Wideband Radio: A Novel Method for Measuring Wandering in Persons with Dementia. International Journal of Gerontechnology. 7 (1), 48-57 (2008).
- Alarifi, A., et al. Ultra Wideband Indoor Positioning Technologies: Analysis and Recent Advances. Sensors (Basel). 16 (5), (2016).
- Kearns, W., et al. Temporo-spacial prompting for persons with cognitive impairment using smart wrist-worn interface. J Rehabil Res Dev. 50 (10), vii-xiv (2013).
- Jeong, I. C., et al. Using a Real-Time Location System for Assessment of Patient Ambulation in a Hospital Setting. Arch Phys Med Rehabil. 98 (7), 1366-1373 (2017).
- Nasreddine, Z. S., et al. The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: a brief screening tool for mild cognitive impairment. J Am Geriatr Soc. 53 (4), 695-699 (2005).
- Saczynski, J. S., et al. The Montreal Cognitive Assessment: Creating a Crosswalk with the Mini-Mental State Examination. J Am Geriatr Soc. 63 (11), 2370-2374 (2015).
- Tinetti, M. E., Williams, T. F., Mayewski, R. Fall risk index for elderly patients based on number of chronic disabilities. Am J Med. 80 (3), 429-434 (1986).
- Contreras, A., Grandas, F. Risk of falls in Parkinson's disease: a cross-sectional study of 160 patients. Parkinsons Dis. , 362572 (2012).
- Kearns, W. D., Nams, V. O., Fozard, J. L. Tortuosity in movement paths is related to cognitive impairment. Wireless fractal estimation in assisted living facility residents. Methods Inf Med. 49 (6), 592-598 (2010).
- Tinetti, M. E., et al. A multifactorial intervention to reduce the risk of falling among elderly people living in the community. N Engl J Med. 331 (13), 821-827 (1994).
- Bowen, M. E., Craighead, J., Wingrave, C. A., Kearns, W. D. Real-Time Locating Systems (RTLS) to Improve Fall Detection. International Journal of Gerontechnology. 9 (4), 464-471 (2010).
- Kearns, W. D., et al. Path tortuosity in everyday movements of elderly persons increases fall prediction beyond knowledge of fall history, medication use, and standardized gait and balance assessments. J Am Med Dir Assoc. 13 (7), e667-e665 (2012).
- Bowen, M. E., Craighead, J. D., Klanchar, S. A., Nieves-Garcia, V. Multidrug-resistant organisms in a community living facility: tracking patient interactions and time spent in common areas. Am J Infect Control. 40 (7), 677-679 (2012).
