Summary
이 종이 걷는 활동 행동, 인지 장애를 가진 노인에 초점을 맞추고 방황과 관련 된 측정 하 지속적이 고 객관적인 실시간 위치 시스템의 사용을 설명 합니다. 활동을 걷는 도보 거리, 지속적인된 도보 거리, 및 지속적인된 걸음 걸이 속도 측정 됩니다. 또한 평가 걸음 걸이 품질 및 균형 능력.
Abstract
실시간 위치 시스템 (RTLS) 방황 행동에 대 한 위험에 장기 치료에 제도화 된 고령자의 걷는 활동을 추적을 사용할 수 있습니다. RTLS의 혜택은 객관적이 고 활동의 연속 측정. 활동, 특히 의료 직원에 의해, 방황의 자기 보고서 메서드는 바닥 효과 리콜 바이어스에 취약 하 고 오랜 기간 동안 지속적인 임상 또는 연구 관찰 어렵고 비싼 수 있습니다. 또한 의료 직원 발병 및 방황 행동,이 인구에만 개입 의무가 불리 한 건강 결과의 다양 한과 관련 된의 기간을 인식 하지. RTLS 기술을 높은 수준의 정밀도와 시간이 지남에 인지 장애와 제도화 주민들의 산책 활동을 측정할 수 있습니다. 이것 특히 유용 방황, 연구 활동에 몇 가지 (해당 되는 경우) 휴식 60 초 이상 산책으로 정의 합니다. 방황 하는 것은 죽음, 폭포, 입원, 질병의 진행에 연관 된다. 이전 작업 빈약한 균형 능력을 가진 노인을 제안 하 고 높은 지속적인된 걷는 활동 건강 결과에 특히 감염 될 수 있습니다. RTLS의 보 행 및 균형;와 관련 된 요인 및 인지 장애를 평가 하는 데 사용 됩니다. 그러나, 보충 종이 연필 걸음 걸 이/균형 도구 더 위험 프로필을 수정 하기 위해 사용할 수 있습니다. 이 프로젝트는 산책 활동을 측정 하 고 또한 품질 걸음 걸이 균형 능력 측정이이 인구에 RTLS의 사용을 설명 합니다.
Introduction
일상 생활의 일상적인 활동을 수행 하 고 물리적으로 활성화 될 수 있는 고령자의 걸음 걸이 품질 및 균형 능력와 연결 됩니다. 1 이전 작업 균형 능력과 앉아 있는 노인 중 각자 보고 신체 활동 사이의 상관 관계를 보여 줍니다. 2 이러한 상관 관계는 이전 성인 인구에서 남아 있다. 예를 들어 지역 사회에서 노인, 중 각자 보고 활동 수준은 크게 상관 균형3 , 걷는 용량; 4 외래 장기 배려 거주자의 신체 활동은 보 행과 균형 (티 성능 지향 이동성 평가 사용 하 여) 긍정적으로 상관 된다. 5 제도화는 나중 인생6 에이 인구에서 앉아 있는 행동의 높은 보급에 결과 산책 활동을 감소와 연결 됩니다. 7 사실, 앉거나 누워5 제도화 거주자의 깨어 있는 시간의 보고 80% 이상 지출 하 고 몇 가지 장기 배려 거주자 달성 매일 적당 한 활동의 권장된 30 분. 7 부적 절 한 신체 활동은 드 컨디셔닝, 입원 및 다른 건강 결과이 인구에 관련 된. 이 인구의 걷는 활동을 이해 수 있습니다 지원 맞춤형된 보 행 및 균형 개입에 신체 활동을 증가.
인지 장애 (CI)와 일부 제도화 노인 질병의 진행으로 인해 지나치게 걷기 시작 합니다. 방황 하 고 있을 때 작은/아니오 휴식 활동에서 몇 시간/일의 과정 동안 발생 합니다. 방황 하는 것은 피로, 체중 감소, 유해한 폭포, 수 면 장애, 잃어버린, 그리고 죽음에 연관 된다. 8 비교 없이 요양원 거주자 또는 가벼운/보통 CI, 심한 ci 주민들의 26%는 "래핑" 동작, 어디 주민 동아리 방에 방황의 유형 20% 더 많은 활동으로 방황 하 고, 특징을 보여줍니다. 9 그럼에도 불구 하 고, 그것 어렵습니다 의료 직원과 다른 관찰자 방황 신체 활동 사이 구별을. 걷고 활동에 내 개별 변경 미묘한 수 이며 방황 하지 고령자 자취 하려고 할 때 curbed 행동 문제 (예를 들어, 탈출 시설). 방황 하는 것은 일반적 이다; 방황의 보급 연구에서 연구 하지만 성인 ci의 80%는 약된 3810 어떤 시점에서 질병의 과정을 통해 방황 할 것 이다. 11
그것은 걷고 이해 하기 어려운 인구로 제도화 된 고령자의 활동은 유형이 다른 (예를 들어, 인지 수준, 건강 상태 변화) 활동은 객관적으로 측정 하기 어려운. 의료 직원에 의해 활동 자기 보고서 방법 더 나은 주 또는 시도 탈출 시설에서 반영 하 고 오랜 기간 동안 지속적인 관찰 간 평가자 오류, 어렵고 비싼에 취약 하다. 12 , 13 실시간으로 찾기 시스템 (RTLS) 기술을 ci 노인 중 걷는 활동을 측정 하는 객관적으로 그리고 지속적으로 가능성이 있다. 특히,이 질에 RTLS 필드 이며 여러 시스템은 이론적으로 사용 될 수 있습니다: 초광대역 (UWB; 연결 된 테이블의 자료를 참조), 적외선 + 무선 주파수, 초음파 및 머신 비전 시스템. 그러나, 방황 행동 평가, 작고 눈에 거슬리지, 무선, 시력의 라인 문제 없고 20 cm 이내에 정확도 광역 추적의 추적 기술이 필요 하 고 UWB를 사용 하 여 RTLS 이외의 몇 가지 (해당 되는 경우) 시스템을 이러한 요구 사항을 충족. 예를 들어 적외선 + 무선 주파수 기술 거주 통과, 하지만 구체적 결정 미터 또는 2, 방황 동작을 제외 하 고는 이러한 목적을 위해 너무 심한이 때 어떤 세부 "영역"을 만드는에 의존 합니다. 초음파 및 머신 비전 문제가 식별 및 반사; 머신 비전 시스템 좋은 해상도가지고 있지만 현재 인공 지능의 부적당 한 기능에 대 한 보상에 RFID 태그를 사용 하 여의 지 하지 않고 주민 차별화 수 없습니다. RTLS UWB를 이용 하는 더 넓은 범위와 약 20 cm- 대 가장 정확 하 고 모든 활동 패턴을 캡처 수 있는 그것을 만들기-다른 시스템에 대 한 1 미터 이상 공간 해상도. 14 , 15 는 RTLS 여기 UWB 논의 사용 하 여 안정, 24/7 산업용 어플리케이션을 위해 설계 되었습니다 데 이기도 합니다. 연구자와 임상 이전 사용이 시스템 정밀도 필수-방지 하 고 예측 하는 폭포, 치 매 및 인지-설정-의 다양 한 변화를 평가 하기 위해 생활, 병원, 가정 간호 및 재활 지원 단위입니다. 13 , 16 , 17
이 종이의 UWB를 사용 하 여 걷는 활동을 측정 하는 RTLS 프로토콜 세부 [도보 거리, 지속적인된 도보 거리, 및 지속적인된 걸음 걸이 속도 (평균 초당 미터 / 주만 걷고 지속 중 계산)] 및 ci, 종이 연필 테스트 후자는 걷는 활동의 주요 구성 요소는 능력과 균형 품질, 걸음 걸이. 연구 결과 RTLS를 사용 하 여 도보 거리, 신체 활동 및 따라서 긍정적인 건강 결과와 연결 되는 사이 구별 하는 것에 초점을 것입니다 그리고 도보 거리 방황 연관 이며 따라서 부정적인 건강 결과 지속.
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Protocol
여기에 설명 된 모든 방법은 상병 마이클 J. Crescenz VA 의료 센터에서 필라델피아, 아빠 기관 검토 위원회에 의해 승인 되었습니다.
1. 설치 및 실시간으로 찾기 시스템 (RTLS)의 설정
- 시설 정책, 안전, 및 시설 관계자와 주민에 대 한 개인 정보 보호 검토 합니다. 시설에 RTLS의 사용에 서 면 또는 구두 지원 필요 여부를 확인 합니다. 이해 관계자와 면담에서 로컬 프로토콜 및 절차 (예: 지역 시설 기술 면제, 연합 종료, 등) 및 프로젝트 타임 라인을 포함 합니다. 12
참고: 업데이트 프로토콜, 절차, 그리고 타임 라인 프로젝트, 이해 관계자 들과 회의 하 고 관심 있는 당사자 로부터 종료 취득의 과정을 통해 변화. - 제도적 검토 보드 승인 받을 주민 동의 얻기 전에 의료 차트를 검토 하는 HIPAA 포기를 포함 하 여 얻을.
- RTLS ( 그림 1참조)와 함께 연구의 원하는 영역을 장비. 실시간으로 운동과 모든 일반 객실 및 복도 거주 위치를 삼각의 상단 모서리에 센서를 탑재 합니다.
- 방위 각 (수평)에서 90도 + 이며 45도 고 각 (수직)에 + 그들의 안테나 패턴을 활용 하는 영역의 가운데 쪽으로 센서를 가리킵니다. 그래서 만약 레이저 빔 센서의 얼굴이 공간 지상에서 약 5-6 피트의 반대 코너를 칠 것 이라고 하는 경우 센서 아래쪽의 얼굴을 기울기. 센서는 센서 뒷면 상단에 두 개의 플라스틱 구슬에 레벨을 배치 하 여 수준 인지 확인 합니다.
참고: 장기 보호 시설에서 일반적인 공용 영역에 대 한 약 10 m x 13 m (1000 평방 피트), 4 개의 센서가 필요 하다. 이러한 센서 큰 영역을 커버 것입니다 하지만이 주변 환경-예를 들어, 벽과 유리 파티션 전송에 영향을 미칠 수 있는 지역에 따라 달라 집니다. - 각 센서; 서버가 연결 된 스위치에 센서의 뒤에 더 낮은 왼쪽된 포트에서 실행 하는 네트워크 케이블 필요 이 케이블은 Cat5e 케이블입니다. 마스터 한 센서, 서로 다른 센서, 따라서 스타 토폴로지 사용 마스터에서 타이밍 케이블을 실행 합니다.
- 이렇게 하려면 마스터 6 사용 가능한 포트 중 차폐 cat5e 케이블을 연결 하 고 다른 센서를 실행 6 포트의 상단 오른쪽 포트에 연결 합니다. 천장 타일 위에 실행된 케이블입니다.
참고: 영역에서 센서 수 이더넷 (POE) 스위치를 통해 전원에 필요한 포트의 수를 결정 합니다. 각 센서는 두 개의 포트가 필요 합니다. 필요한 경우 여러 개의 POE 스위치를 연결할 수 있습니다.
- 이렇게 하려면 마스터 6 사용 가능한 포트 중 차폐 cat5e 케이블을 연결 하 고 다른 센서를 실행 6 포트의 상단 오른쪽 포트에 연결 합니다. 천장 타일 위에 실행된 케이블입니다.
- 측정 센서는 지역에 위치 하 고 원점 센서 (예: 왼쪽 아래 그래서 그 이동 북쪽은 긍정적인 y 축 이동 동쪽 양의 x 축)을 선택 합니다. X, y, 및 z 각 센서 (레이저 거리 측정기)이이 근원에 관하여의 측정. 센서의 뒤쪽에서 MAC 주소를 기록 하 고 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI;는 RTLS를 관리 하기 위해 개발 된 특수 소프트웨어)에 입력을 계속.
- 방위 각 (수평)에서 90도 + 이며 45도 고 각 (수직)에 + 그들의 안테나 패턴을 활용 하는 영역의 가운데 쪽으로 센서를 가리킵니다. 그래서 만약 레이저 빔 센서의 얼굴이 공간 지상에서 약 5-6 피트의 반대 코너를 칠 것 이라고 하는 경우 센서 아래쪽의 얼굴을 기울기. 센서는 센서 뒷면 상단에 두 개의 플라스틱 구슬에 레벨을 배치 하 여 수준 인지 확인 합니다.
- Gui를 플랫폼 제어 열고 코어 서버 를 강조 표시 하 고 시작을 클릭에 클릭 합니다. 서비스 컨트롤러에 대해이 반복 합니다. 적용 하 고 다음 확인을 클릭 합니다.
- 서비스 설치 관리자 를 열고 키를 누릅니다. C:\Ubisense 소프트웨어 및 위치 엔진 폴더에가 고 "패키지" 폴더를 강조. 확인 하 고 다음을 클릭 합니다. 나열 된 모든 서비스를 설치 합니다. 이 과정을 다시 반복 하지만 플랫폼 폴더 에 고 "패키지" 폴더를 강조. 나열 된 모든 서비스를 설치 합니다. 서비스 관리자 를 클릭 하 고 모든 서비스 표시로 "실행".
- 사이트 관리자 를 열고가 영역 탭에 열기 메모장 여 바닥 계획을 만들 시작을 지정 하 고 x, 끝점 뒤 시작점의 y 좌표를 제공 함으로써 각 벽의 포인트를 중지 합니다. .Dat 파일로 파일을 저장 합니다. 점 (0, 0)의 마지막 설정 후 입력 합니다.
- 영역 탭에서 벽 > 로드 벽 .dat 파일을 로드. 이동 지역 > 설정 기원 왼쪽된 아래 모서리를 선택 하 고. 벽 모드 단추를 클릭 하 고 사각형 안에 어디 더미 벽을 추가. 이 시스템 계산 (내부 대 외부 지역) 지역에 위치를 알려줍니다.
- 클릭 지역 > 지역 계산; 이 광장을 강조 블루. 벽- 벽 모드 버튼을 눌러 삭제를 선택 하 여 삭제 합니다. 이동 지역 > 저장 영역 저장 영역. 셀 탭에가 고 지역 상자 드롭다운에서 선택 하 여 영역을 로드.
- 왼쪽된 하단에 있는 추가 범위 단추를 클릭 합니다. 사용 하는 기본값 저장을 클릭 합니다. 사이트 에 왼쪽된 열에서 마우스 오른쪽 클릭 하 고 새로운 형상을 셀을 선택 합니다. 추가 범위 단추를 클릭 하 고 기본값을 사용 하 여 다시. 기 셀 을 마우스 오른쪽 단추로 클릭 하 고 새 위치 셀을 선택 합니다. 추가 범위 단추를 클릭 하 고 기본값을 사용 하 여.
- 위치 엔진 구성 하 고 지역 이동 하 여 로드 지도 > 로드 지역. 센서의 셀을 이동 하 여 설정 하는 데 사용 됩니다 위치 엔진 셀 추가 셀 > 뉴. 왼쪽된 열에 있는 아무 사용 가능한 센서 이동 파일 > 가져오기 센서 에 있는.xsc 파일을 찾습니다: C:\Ubisense 소프트웨어.
- 센서의 모든 보기, 센서에 클릭 하 고 지도 어디서 나 끌어다. 그것은 또한 위치 셀 0001; 아래 있을 것입니다. 그것에 오른쪽 클릭 하 고 속성으로 이동 합니다. 그 특정 센서 및 그것의 MAC 주소에 대 한 x, y 및 z를 입력 합니다. 요, 피치, 아무것도 입력 하지 또는 롤. 다른 모든 센서에 대 한이 과정을 반복 하 고 시스템에 올바르게 배치 합니다.
- 센서 상태 탭; 센서-실행 하지 않을 경우 분리 하 고 전원에 다시 연결. 로그 탭을 사용 하 여 부팅 과정을 모니터링. 각 센서 100의 그룹에 패킷을 다운로드 하 고 실행 하는 센서를 보고 결국 것입니다. 센서 상태 탭 센서 부팅할 때 실행 하 고 다시 참조.
- 각 센서에 배경 잡음 레벨을 검토 하 사고 전원 플롯 탭 클릭 하십시오. 그래프 실행 하자. 휴식 후, 임계값 설정 단추를 누릅니다. 이 배경 잡음을 걸러 것 이다 각 센서에 활동 임계값을 설정 합니다. 배경 잡음 1000 아래 것이 좋습니다.
- 마우스 오른쪽 단추로 클릭 위치 엔진 셀 00001 > 속성. 라디오 탭 설정 RF 전력 255, 최대 라디오 수준입니다. 지오메트리 탭 에서 천장 5, 0 층과 최대 표준 오차 0.05 설정합니다. 천장 공간의 최대 높이, 바닥은 민 이며 가난한 신호 필터링에 대 한 최대 표준 오차 이다.
- 압축 하거나 태그를 선택 하 고 위치 엔진 설정 에서 태그 탭에가 서 클릭 태그 > 뉴. 태그 번호를 입력 하 고 32, 낮은 Qos와 같은 값을 위의 Qos를 설정 합니다. 이러한 속도 태그의 비컨 비율입니다. 필터 기본 정보 필터를 선택 합니다.
- 센서 및 셀 탭을 클릭 하십시오. 위치 엔진 0001 셀을 마우스 오른쪽 단추로 클릭 한 모니터를 클릭 합니다. 이 전송 하 고 결코 잠들 셀에 태그를 설정 합니다. 소형 태그의 하단 중간과 태그를 3 초 걸림 새 꼬리표의 중간 누르고 설정 합니다. 그것은에 오른쪽 상단 모서리에 빛 꾸준한 깜박이기 시작 때입니다.
- 어디 모든 센서 시력의 라인에 그것을 지역 중간에 태그를 넣어. X, y, 및 z의 전에 사용 되는 센서에 동일한 근원에 관하여 그 자리를 측정 합니다. 다른 3 개의 센서 중 하나에 마우스 오른쪽 단추로 클릭 하 고 듀얼 보정을 선택 합니다. 마스터를 사용 하 여 참조로, 태그 입력, 측정 위치에 입력 하 고 선택 다음. 교정 완료 후 모든 센서에 대 한 값을 저장 합니다.
- 위의 단계를 다시 2 + 값이 되도록이 실행 합니다. 다른 모든 센서에 대 한이 과정을 반복 하지만 마스터 센서 값을 저장 하지 마십시오. 걸림 새 꼬리표를 사용 하 여 마스터와 다른 센서 보정 되 고 태그의 얼굴을 가리키는 회전 하 고 있는지 확인 하는 경우 태그 수직 위치에 있다. 소형 태그는 한 자리 거짓말 평면에 있이 필요가 있다.
- 센서 영역의 중심을 향해 올바르게 가리키고 태그에 수렴 도착 라인의 녹색 각도 확인 합니다. 창의 아래쪽 TDOA 상자를 클릭 하 고 태그에 수렴 도착 곡선의 시간 지연 볼. 참고는이 선과 곡선 되지 것입니다 완벽 한. 필요한 경우 보정을 반복 합니다. 다음, 단계의 5.1, 다음과 같은 지침을 모니터 플래그를 클릭 합니다.
- 지도 열고 영역에서 영역을 로드 > 로드 영역 및 보기 태그에.
2. 실시간으로 주민들을 추적 하는데 RTLS 태그 사용
- 외래 (/ 지원 장치를 밖으로) 거주자 또는 거주자 그들의 발 나이 55 추진 수 식별 하 의료 차트를 검토 또는 CI/치 매 이상. 동의 얻을. 또는, 거주자에 그들의 자신의 동의 수 없는 경우에, 의료 차트에 제공 된 연락처 정보를 사용 하 여 합법적으로 위임을 받은 대리인 (LAR) 또는 친척 (NOK) 문의 하.
- 옷이 손목 또는 동의 주민 ( 그림 1참조). 태그를 설정 하려면 태그의 오른쪽 아래에서 자석을 놓고 지속적으로 깜박이 빛에 대 한 대기 합니다. 그것은 뒤에 없는 걸림 새 꼬리표 확인 또는 신호 감쇠 될 것입니다. 작은 크로스 단면적으로 본문의 영역을 손목 태그를 첨부 하 고 더 많은 무선 주파수 에너지의 흡수를 제한 하 고 더 나은 추적 정확도 제공 한다.
- 목욕과 샤워 하는 동안 거주 태그를 제거 하려면 의료 직원에 대 한 프로토콜을 개발 하 고이 단계에서 건강 관리 직원을 훈련. 미리 결정 된 위치를 의사 소통 의료 직원 그들은 태그를 떠날 수 있습니다 그들은 찾을 (예를 들면, 뒤에 간호사의 역) 단위에서 연구자는 거기 그들을 검색할 수 경우.
- 태그 협회 에서 상주에 태그를 넣어 전에 GUI를 탭 ( 그림 2참조), 무작위이 고 독특한 각 거주를 할당 "환자 ID" 번호와 GUI로 입력. 와 그것을 연결 하는 태그 ID 번호 입력은 태그에서 제공 하는 번호를 사용 하는 "환자 id." 태그는 한번 GUI에 할당 된 무선으로 추적 됩니다. 하지만 "태그 스왑 수"에 "기원"에서 위치를 유지 하 고 "true," 선택한 다음 저장을 클릭 합니다.
참고: 데이터는 손상 될 경우 개인 정보 보호 및 보안의 임의의 식별 번호와 x로 유지, y 좌표는 유효 하다; 이 좌표와 일치 하지 않는 어떤 가정/기관, 도시/타운 - 보안된 서버는 방화벽 뒤에 연결 하는 그들의 환자와 주민들의 개인 정보는 암호로 보호 된 컴퓨터에 저장 된 별도 문서 ID와 태그 id입니다.
- 스마트 공간 구성 에 추적 메시지 보기를클릭 합니다. 클릭 "get 추적 메시지입니다. 태그/거주 위치와 움직임에 대 한 이벤트를 검사 합니다. 오류 메시지가 없으면 되도록 로그 탭을 클릭 합니다.
- 센서 상태 탭을 클릭 하 고 보기는 모든 센서는 "실행" ( 그림 4참조). 그렇지 않은 경우에 센서 및 재 부 팅에 오른쪽 클릭. 재부팅 후 타이밍 또는 다른 상태를 언급 하는 경우 문제가 있는 센서를 실행 하는 실제 케이블을 확인 합니다.
- POE 스위치와 그 타이밍에 모든 케이블 연결 및 전원 케이블 특정 센서에서 작업 하는 확인 하십시오. 예를 들어 전원 케이블이 작동 하지 않는 경우 센서에 빛이 될 것입니다 그리고 새로운 전원 케이블이 필요 하다. 힘이 있는 경우에, 새로운 타이밍 케이블이 필요 합니다.
- C: Ubisense 소프트웨어 시스템 파일에 원시 매일 CSV 데이터 파일에 액세스 하려면 서버에 폴더를 설정 합니다.
- 자동 데이터 백업 시스템 (외부 하드 드라이브)을 설정 하 고 보안 분리 하거나 서버에서 이동 될 수 없습니다.
- 데이터 관리 프로그램에 이동 하는 5 초를 사용 하 여 부드러운 RTLS 원시 데이터 평균 시간 창 (x에서 제공 되는 시간에 따라, y 원시 데이터 좌표)와 움직임의 0.7 m의 임계값 (x에서 제공 하는 위치에 따라, y 원시 데이터 좌표).
참고:이 좌표를 닮은 관찰된 주민 산책 활동의 안정적인 시리즈를 만듭니다. 관리 데이터에 점프 하루의 모션 컴퓨팅, 하만 계산 거리 및 시간 (및 경로 데이터) 때 점 사이의 시간은 30 초 미만.
3. 측정 활동을 산책 하 고 방황
- 데이터 관리/분석 프로그램으로 매일 csv 파일을 다운로드 합니다.
참고: 프로젝트 목표에 따라, RTLS 데이터 수로 줄어들 시간별, 매일, 매주, 격주, 등등. 이 프로젝트의 목적을 위해 데이터 평균 주간 (요약된 매일/7) 주에 의해 ambulation에 내부 개별 변경 내용을 검토 하. 참고 각 주민에 사용할 수 있는 일일 샘플 수는 활동의 그들의 수준에 따라. 주로 앉아있는 사람 주민 해야 합니다 몇 백 데이터 포인트/일 또는 더 적은; 더 적극적인 주민 몇 천 데이터 포인트/하루 더 있을 것 이다. - 평균 도보 거리, 지속적인된 도보 거리, 및 지속적인된 걸음 걸이 속도 계산 하 고 이러한 측정에 변화의 범위 (주간 평균의 x, y 좌표)를 제공 하는 원시 위치 데이터를 사용 하 여 시간 계산.
- 참고: 도보 거리 = 평균 주당 걸어 미터의 총 수 [예를 들어, 각 지점 사이의 계산: √ (x2-x1) ^2 + (y2-y1) ^2], 도보 거리 지속 = 당 주 계산 만 걸어 지속적인 미터의 평균 수 때 상주 60 초 이상 30 초, 걸음 걸이 속도 초과 하지 않는 중지와 함께 여행 = 초당 평균 미터 주 지속적인 걷기만 하는 동안 계산 / [각 지점 사이의 계산: √ (x2-x1) ^2 + (y2-y1) ^2 그리고 t2-t1 이동 하는 데 걸리는 시간을 결정 하 이 거리에서].
- 시각적으로 RTLS 센서와 태그에 모든 센서 빛 표시기는 하루에 한 번 확인 합니다. 모든 보조 장비 제공 (예를 들어, POE 스위치 및 타이밍 상자) 표시등을 확인 합니다.
- GUI에서 모든 태그 거주자를 위해 "지도" 체크 아래 표시 되 고 매일 추적 되 고 ( 그림 5참조). 지도에 있는 누락 된 경우 거주자는 시스템에 의해 보였다 마지막 시간을 확인 하려면 보고서 를 클릭 합니다. 시간별, 매일, 또는 주간 보고서, 또한 환자 ID 별로 필터링 할 수 있습니다를 클릭 합니다 ( 그림 6참조).
참고:이 또한 수행할 수 있습니다 환자 ID 번호에 대 한 일일 CSV 파일을 검토 하 여. - 태그는 작동 하지 않으면, 태그를 교체 하거나 배터리를 확인 합니다. 배터리는 교체 관련된 태그에는 SmartSpaceConfig의 오른쪽에 있는 "태그 배터리 교체" 버튼을 클릭 합니다.
- 그들은 프로젝트에 그들의 참여에 대 한 잊지 때 ci 일부 주민 (던져 실수로) 그들의 태그에서 걸릴 수 있습니다. 그렇다면, 프로젝트의 거주자를 생각나 게, 계속, 하고자 하는 경우 및 해당 되는 경우, 손목 태그를 대체. 의료 직원 들과 회의에서 주민들과 함께 이야기 하 고 프로젝트에 있는 그들의 참가의 그들을 생각나 게 하는 이해 관계자를 생각나 게 해요.
- GUI에서 모든 태그 거주자를 위해 "지도" 체크 아래 표시 되 고 매일 추적 되 고 ( 그림 5참조). 지도에 있는 누락 된 경우 거주자는 시스템에 의해 보였다 마지막 시간을 확인 하려면 보고서 를 클릭 합니다. 시간별, 매일, 또는 주간 보고서, 또한 환자 ID 별로 필터링 할 수 있습니다를 클릭 합니다 ( 그림 6참조).
- 아무 손목/걸림 새 꼬리표 침수 되어 매일 확인 또는 그렇지 않으면 damaed 물 (샤워 대신 목욕 주민 소요); 만약 물 손상 태그를 대체 하는 표시 된 경우.
4. 측정 인지 장애, 보 행 및 균형
- 등록, 다운로드 및 기준선 그리고 몬트리올 인지 평가 (MoCA)를 사용 하 여 연구의 과정을 통해 6 개월 마다 연구에 참여 하도록 동의 주민들의 인식 상태를 평가. 18
- 데이터 관리 프로그램을 통해 RTLS 데이터와 병합할 수 있는 데이터 집합에서 입력된 거주 MoCA 점수.
- Recode 원시 MocA 점수는 ≥24 MoCA 점수 나타냅니다 없습니다 CI, 10 월 23 일 사이 점수 나타냅니다 가벼운/보통 CI, 점수 0-9 사이 이르기까지 심각한 CI를 나타냅니다. 19
- 티 성능 지향 이동성 평가 (POMA)와 관련 된 설명을 사용 하 여,20걸음 걸이 및 연구 기간에 걸쳐 매주 연구에 참여 하도록 동의 주민들의 균형을 평가 하 고. 20
참고: 두 개의 subscales POMA 걸음 걸이 품질에 이르기까지 0-12에서 및 0-16에서 배열 하는 균형 능력에에서 있습니다. 높은 점수 더 적은 보 행 및 균형 장애를 제안합니다. 이러한 subscales 다양 한 관련 된 능력을 측정 하 고 같은 자에서 일어나, 앉아 서 균형, 밸런스, 단계 길이, 단계 높이 pathand 자세에서 편차를 선회 하면서 작업을 포함 합니다. 연약한 또는 제도화 노인,이 프로젝트에 활용 하는 인구와 일치는 11 12의 평균 점수 (SD = 3.3 5.7) 균형 능력 subscale에 8.1 8.6의 평균 점수 (SD = 3.2-4.6) 걸음 걸이 품질 subscale에. 1 , 21- 걸음 걸이 입력 하 고 (나이, 인종/민족성, 성별)의 인구 통계 학적 특성에 따라 다른 변수를 데이터베이스에 subscale 및 총 점수를 균형.
- CI, 걸음 걸이, 데이터 관리/분석 프로그램에서 ambulation와 균형 활동 사이의 관계를 분석 합니다. 크로스탭 및 입력된 변수 이항 관계를 검사를 클릭 합니다. 관심의 이러한 변수 간의 연결의 강도 검사 하 치 광장 을 클릭 합니다.
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Representative Results
RTLS 원시 데이터 필요로 위치 데이터의 정밀도 향상 시키기 위해 스무 딩 (프로토콜 섹션에서 9 단계, "찾기 및 트랙 주민 하 RTLS 태그를 사용 하 여 실시간 으로" 참조). 하지만 제어 전원 플롯 탭에서 기본 설정으로 설치 및 설정 (연결된 프로토콜의 단계 1.6.3 참조) 중, 않고 추가 될 나갈 것입니다 소음 및 점프. 소음에 관해서는, 몇 시간 동안 앉아 있는 경우에 활성 RTLS 태그 계속 모션 로그인-상주 태그는 그들의 다리를 이동 하는 경우에 특히-인위적으로 걷는 활동 측정을 웃 기는 지속적인 움직임을 생산. 거주자의 위치-가끔은 벽을 통해 경로 퍼 팅 점프도 됩니다 ( 그림 6참조)-태그 자 하는 경우 (비활성화 됩니다) 비활동 및 주민 운동으로 인해 다음 절전의 긴 기간 때문에. 그래픽 교환 형식 (GIF)를 사용 하 여 몇 시간 동안 여러 주민들과 사전 및 사후 마무리 데이터 시각화.
지속적인 걷기 유해한 폭포, 사고, 체중 감소, 수 면 장애, 잃어버린, 그리고 죽음에 연결 되는 CI와 노인 사이에서 방황의 측정 이다. 8 도보 거리 및 지속적인된 도보 거리 사이 구별, 통계 프로그램에서 CSV 또는 데이터 파일을 엽니다. 지속적인 도보 거리와 도보 거리에 대 한 주간 평균 입력 도구 그래프를 사용 합니다. 거주자 적어도 60 초 동안 산책 하는 경우에 거리 측정 거리는 모든 활동을 산책 하 고 지속적인 걷기의 측정, 도보 거리 수단 ( 그림 8을 참조 하는 모든 주민에 대 한 의미를 걸어 지속 보다 높다 ). 또한 비교 "운동 보고서," 하루, 주, 년, 등등, 이러한 데이터와 함께 GUI에 의해 각 주민에 데이터를 제공 합니다. 참고 추가 대책 활동을 걷는 개발 있을 수 있습니다. 예를 들어 앉아있는 활동에 소요 된 시간을 계산, 관심 또는 알려진된 활동에 소요 시간 특정 위치에 거주를 추적 하는 관심의 수 있습니다.
RTLS에 도보 거리 및 관측 연구에 따라 지속적인된 도보 거리와 정확도 95% 일치 합니다. RTLS는 있을 수 있습니다 또한 주민/CI;으로 구분 하기 위해 사용 될 직선 (tortuosity)의 경로에서 22 편차는 걸음 걸이-라이트 매트에 의해 측정 하는 stride 시간 가변성 상관 (p = 0.30) 소형 정신 상태 검사 (p =-0.47). 또한, 이전 작업 보 행과 균형; 검사 하는 RTLS를 사용 하고있다 티 걸음 걸이 걷고 활동 조치 상관 (p = 0.32-0.35)와 균형 (p = 0.37 0.40) subscales. 23 측정 CI 따라서, 종이 연필 도구, 걸음 걸이 품질 및 균형 능력 연구/임상 목적을 위해 주민에 추가 정보를 제공 하지만 RTLS 이러한 요소 검사를 사용할 수 있습니다.
그림 1: 실시간 위치 시스템 센서 (RTLS; 천장 모서리에 탑재) 거주 위치와 움직임을 실시간으로 추적 하는 두 개의 태그와. 소형 태그는 손목에 착용 될 수 있다 또는 걸림 새 꼬리표 목 또는 벨트 루프에서 걸 수 있다. 이 태그는 환경에서 다른 센서가 삼각 측정 한 울트라 와이드 밴드 라디오 (초광대역 무선통신) 신호를 방출 하 여 작동 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)에서 협회 태그. 이것은 어디는 "환자 ID,"는, 거주자의 임의의 고유 식별자 이며 위치 추적에 대 한 관련된 태그 번호 입력. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 셀 위치 엔진 구성 프로그램 지도. 이것은 사용 시스템에 활성 때 볼 수 있는 이벤트 (예: 태그/거주 위치와 운동) 기록 하는 것을 확인. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: 위치 엔진 구성 프로그램, 센서 상태 탭 센서 상태 탭 "실행."이는 센서의 상태를 확인 하는 데 사용 됩니다. "알 수 없음," "타이밍," 같은 센서 메시지 주소 또는 다른 메시지는 시스템에 추적 문제가이 있듯이 이들은 "마스터" 또는 "타이밍" 센서 하는 경우에 특히. 센서 및 재 부 팅 업데이트 센서 상태;를 마우스 오른쪽 단추로 클릭 같은 문제를 생산 재부팅 하는 경우 타이밍 케이블 또는 전원 케이블을 변경 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5: 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)에서 지도. 지도를 실시간으로 추적 되 고 거주자를 볼 데 사용 됩니다. 거주 그들은 추적 영역 수 있습니다 지도에 나타나지 않습니다, 그들의 태그 누락 있다면 죽은 배터리. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 6: 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)에서 주 보고서에 의해 움직임. 거주 추적 영역에서 누락 된 경우는 활성 태그를 입고 그들은 "보고서" 기능을 열고 주민 매일, 매주, 등, 보고서를 클릭 하 여 시스템에 의해 보였다 마지막 시간을 결정 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 7: 주민 활동의 GIF. 여기에 표시 된 24 시간 기간에 걸쳐 한 상주 여행 여행이입니다. 벽을 통해 아무 점프는 점프 없이 모든 고정 활동 기록 됩니다 확인 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 8: 걷는 활동 포인트 그래프. 이 그래프는 도보 거리 및 지속적인된 도보 거리 샘플;에 모든 주민에 대 한 관계를 보여 줍니다. 도보 거리 도보 거리 지속 보다 높은 수준 이다입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
토론 가치가 있는 RTLS 프로젝트를 시작 하기 전에 따라야 할 몇 가지 중요 한 단계가 있습니다. 장기 보호 시설에서 일반적인 공통 영역 동안 (약 10 m x 13 m 또는 1000 평방 피트) 4 개의 센서를 필요 환경에 따라 달라 집니다 및 정밀도 필요한 수준과 환경을 기반으로 하는 프로젝트에 필요한 센서의 수 . 돌출 및 유리 벽, 예를 들어 추가 센서 필요 합니다. 라인 시력의 문제가 없는 경우 4 개의 센서도 더 큰 영역을 다룰 것입니다. 또한 고려는 가능성이 일부 지역 시설의 전체 범위 필요 하지 않습니다. 태그의 업데이트 속도 또한 높은 업데이트 속도 추가 위치 및 이동 데이터를 생성 하지만 배터리 수명 감소에 중요 하다. 공장 업데이트 속도 위치 엔진 구성의 태그 탭에서 변경할 수 있습니다. 또한, 하드웨어 문제 또는 소프트웨어 업데이트 발생할 수 있습니다, 그 1 년 유지 보수 및 지원 계약을 구입 하 고 (경우에 침수 물, 멀리 던져, 등) 추가 나타난 및 손목 태그를 구입. 서버에 원격 액세스 GUI와 함께 몇 가지 문제를 해결 해야 할 수 있습니다: 1) 인터넷 연결 시설에 필요 하 고 2) IRB 또는 다른 이해 관계자 제공 해야 합니다 (예를 들어, 원격 모니터링 및 보호의이 접근에 대 한 권한을 인간의 주제 데이터)입니다.
마지막으로, 이해 관계자 들 (시설 및 실습 의료 직원 리더십)과 관계를 개발 합니다. 준수와 수용 증가 기술에 대 한 그들의 우려를 해결 하기 위해 이해 관계자와 (예를 들어, 월별 또는 양방향-월별) 정기 회의 실시 하 고 제공 하는 프로젝트를 업데이트. 12 잠재적인 고장 및 지연 억제 프로젝트 일정 및 결과의 이해 관계자의 기대를 설명 합니다. 의료 직원 이러한 태그 디자인 (예: Wanderguard)에 다른 기술과 어떻게 다른 지 이해 해야 합니다. 어떻게이 기술을 유익할 단위 및 시설 더 일반적으로의 지속적인 토론을 있다. 이 후자의 토론은 지속적인된 이해 관계자 준수 및 수용 중요 합니다. 프로토콜에서 장치에 새로운 의료 직원 훈련 계획을 개발.
여기서 설명 하는 RTLS에 몇 가지 제한이 있습니다. 이 시스템은 비싼 고 다른 저렴 RTLS 선택이 있다. 그러나, 방황 행동 검사, 추적 기술 작은, 무선 활성 착용 할 수 있는 태그, 그리고 광역 추적, 시력의 라인 문제 없고 좋은 정확도 시스템이 필요 합니다. 이러한 기능 몇 가지 (해당 되는 경우) 다른 시스템을 확인 하 고 있습니다. 예를 들어 적외선과 라디오 주파수 기술 사람이 통과 하 고 충분히 방황 행동을 결정 하는 특정 어느 세부 사항 "영역"을 만드는 의존 하고있다. 즉, 다른 (예: 방으로) 거주 한 영역에서 교차 하는 때 알려져 있다, 비록 그것 이라고 알려진 되지 않을 그 방에-얼마나 많은 마일, 무슨 일이 있었는지 시간 보냈다 산책, 등 초음파 및 머신 비전 문제가 id를 극복 하기 위해 RFID (는 비슷합니다-여기에 사용 되는 접근)와 결합 하 여 필요 하 고 머신 비전 시스템은 낮은 해상도입니다. UWB와 넓은 범위와 순서 6 인치, 대 36 또는 더 많은 다른 시스템을 가장 정확 하 게 만들기에 대 한 공간적 해상도 있다. 그것은 또한 더 작은 "영역"에 작동 하 고 모든 활동 패턴, 행동 방황의 측정에 이상적 캡처됩니다. 시스템도 안정적 이며 수 24/7를 사용. 이러한 이유로, 여기에 설명 된 시스템은 의료 환경-전체 뿐 아니라 자산 추적에 대 한 하지만 또한 워크플로 검사, 폭포, 보 행 및 균형 defecits,, 1524 링크 인지 장애 감지 22 예측 위험,13,25 가 어떻게 다중 약물 내성 미생물 검사 (MDRO) 확산 수 있습니다. 26 더 많은 의료 시설 RTLS를 채택 하 고이 추적 된다 더 많은 비용 효율적인 추가 응용 프로그램 나타날 것으로 예상 된다 고 RTLS도 다른 스마트 기술과 통합 될 수 있습니다. 둘째, ci 주민 혼란 스 러 워 하 고 걸릴 물 침수와 그들의 자주 태그와 태그 배터리 필요가 3 개월 마다 변경 될 수 있습니다. 이 태그의 일일 검사 및 GUI를 사용 하 여 운동의 검토 필요 합니다.
이러한 제한에도 불구 하 고 UWB를 사용 하 여 RTLS은 자동, 연속 및 객관적으로 우수 동작을 관찰 합니다. 이 RTLS 기술 높은 색인 거리와 지속적인된 도보 거리를 걷고 있으며 걸음 걸이 품질을 검사 하 고 균형 능력을 사용할 수 있습니다. 또한, 그것은 시간이 지남에 CI/진행을 결정 인지 테스트 대신 사용할 수 있습니다. 자기 활동 공식 및 비공식 의료 직원 바닥 효과에 취약 하 고 오랜 기간 동안 활동을 걷는 바이어스와 지속적인 관찰은 시간이 많이 걸리는 기억에서 걷는 보고 합니다. 12 , 13 연구 활동을 걷는 연속 관찰은 미묘한 내부 개별 변화 건강 결과와 관련 된 중요 한 나왔다. 13
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
이 작품은 경력 개발 수상에 의해 지원 되었다 # [E7503W]와 공로 수상 # [RX002413-01A2] 미국 (미국)에서 학과의 재향 군인 담당 재활 연구 및 개발 서비스. 이 작품의 내용을 미국 재향 군인 담당 부서 또는 미국 정부의 의견을 대표 하지 않는다.
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).
