Summary
Этот документ описывает использование непрерывной и объективной системы реального времени размещения для измерения ходьбы от деятельности, связанной с странствующих поведения, сосредоточив внимание на пожилых взрослых с когнитивными нарушениями. Ходьба деятельности измеряется ходьбе расстояния, устойчивой ходьбы и скорость поступательного походки. Также оценивать являются качество и сбалансированность способности походки.
Abstract
Фиксирующие системы реального времени (RTLS) может использоваться для отслеживания пешком деятельности институционализированного пожилых людей в долгосрочном уходе, которые подвержены риску для странствующих поведения. Преимущества RTLS являются цели и непрерывные измерения активности. Самоотчета методы деятельности, особенно странствий, медицинских сотрудников уязвимы напольные эффекты и отзыве предвзятости, и непрерывное клинических или исследовательские наблюдения в долгосрочной перспективе может быть длительным и дорогостоящим. Медицинского персонала также не признать наступление и/или продолжительность странствующих поведения, которые связаны с целым рядом отрицательных результатов в этой популяции, но поддаются вмешательству. RTLS технологий можно измерить пешком деятельности институционализированного жителей с когнитивными нарушениями со временем с высокой степенью точности. Это особенно полезно для изучения странствий, определяется как ходьба по крайней мере в 60 секунд с перерывами несколько (если таковые имеются) в деятельности. Блуждающих связан с прогрессирования заболевания, госпитализации, водопады и смерти. Предыдущая работа предполагает пожилых людей с плохой баланс способности и высокой устойчивой ходьбы активности может быть особенно восприимчивы к плохого здоровья. RTLS используются для оценки когнитивных нарушений и факторы, связанные с походки и баланс; Однако дополнительная бумага и карандаш походка/баланс инструменты могут использоваться для дальнейшего уточнения характеристик рисков. Этот проект обсуждается использование RTLS измерить ходить деятельности и также походка качества и сбалансировать способности мер по этой категории населения.
Introduction
Пожилого возраста способность выполнения повседневной деятельности в повседневной жизни и быть физически активными связан с походкой качества и способности. 1 Предыдущая работа показывает корреляции между баланс способности и сообщенные физической активности среди оседлых пожилых людей. 2 эти корреляции остаются через старые взрослого населения. Например среди пожилых людей в общине, сообщенные активность значительно коррелируют с баланса3 и пешеходных потенциала; 4 физической активности амбулаторного долгосрочный уход жителей положительно коррелирует с походки и баланса (с использованием Tinetti производительность ориентированных мобильности оценки). 5 институционализации связан с пониженной активностью пешком в более поздних жизни6 и приводят к высокой распространенности сидячий образ поведения в этой группе населения. 7 в самом деле, сообщили 80% или более из бодрствования институционализированного резидентов расходуется сидя или лежа5 и несколько долгосрочный уход жителей достичь рекомендуемых 30 минут ежедневной умеренной активности. 7 неадекватной физической активности связан с де кондиционирования, госпитализации и других бедных здоровья в этой группе населения. Понимание пешком деятельности этой группы населения могут помочь в заказ походки и/или баланс мероприятия для повышения физической активности.
Некоторые институционализированного пожилых с когнитивными нарушениями (CI) начать чрезмерно результате прогрессирования заболевания. Блуждающих происходит, когда существует мало/нет перерывов в деятельности в течение нескольких часов/дней. Блуждающих ассоциируется с усталость, потеря веса, вредные падает, нарушения сна, заблудиться и смерть. 8 сравнение для жителей дома престарелых с без или легкой/средней CI, жители с тяжелой CI продемонстрировать 20% больше деятельность характеризуется как Блуждающие, 26% из которых «доводка» поведения, тип бродил где житель круги номер. 9 несмотря на это, это трудно для медицинского персонала и других наблюдателей провести различие между физической активности и странствий. Внутри отдельных изменений в ходьбе активность может быть тонким и блуждающих является не поведенческие проблемы, чтобы обуздать до пожилого возраста пытается сбежать (например, избежать объекта). Блуждающих является общим; заболеваемости блуждающих варьируется от исследования для изучения, но приблизительно 38%10 до 80% пожилых людей с CI будет блуждать в некоторой точке в течение болезни. 11
Это трудно понять, ходьба деятельности институционализированного пожилых людей как населения гетерогенных (например, различные познавательные уровни, состояние здоровья) и деятельности трудно объективно меру. Самоотчета методы деятельности медицинского персонала лучше отражать тайное бегство или попытки побега из Фонда, и непрерывное наблюдение за долгосрочным уязвим для межучрежденческой оценщик ошибок, длительным и дорогостоящим. 12 , 13 в реальном времени фиксирующие системы (RTLS) технологии имеют потенциал непрерывно и объективно измерить пешком деятельности среди пожилых людей с CI. Частности, в поле RTLS есть неоднородность и теоретически могут использоваться несколько систем: ultra-wideband (UWB; смотрите вложенные Таблицы материалы), инфракрасный + радио частоты, ультразвук и машина видение системы. Однако, чтобы оценить странствующих поведения, необходим технологии отслеживания, которая является небольшой и ненавязчивым, беспроводной, способный общезональных слежения, без прямой видимости вопросов и с точностью до 20 см и есть несколько (если таковые имеются) систем, отличных от RTLS, используя UWB, выполняет эти требования. Например инфракрасный + технологии радиочастотной, полагаются на создание «зон» какие детали, когда житель проходит через, но не является достаточно конкретным, чтобы определить странствующих поведения за исключением внутри метр или два, который слишком брутто для этих целей. Ультразвук и машина видение имеют проблемы с идентификации и размышления; системы машинного зрения имеют хорошее разрешение, но не может отличить жители не прибегая к с помощью тега RFID для компенсации недостаточной возможности текущего искусственного интеллекта. RTLS использования СШП имеет широкий диапазон и пространственным разрешением около 20 см-- против одного метра или больше для других систем, что делает его наиболее точные и способных захвата всех моделей деятельности. 14 , 15 RTLS, используя UWB обсуждали здесь также является стабильным, разработан для промышленного применения 24/7. Исследователей и клиницистов ранее использовали эту систему где необходима точность - для предупреждения и прогнозирования падает, чтобы оценить деменции и изменения в познании - самые разнообразные параметры--помощь жизни, больницы, дома престарелых и реабилитации единицы. 13 , 16 , 17
Этот документ будет подробно протокол RTLS, используя UWB для измерения пешком деятельности [ходьбе расстояния, устойчивой ходьбы и устойчивый походка скорость (в среднем метров в секунду / неделя рассчитана в устойчивый, ходит только)] и бумагу и карандаш тестов CI, походка способности баланса качества и, как последний из которых являются ключевыми компонентами ходить деятельности. Выводы исследования будут сосредоточены на использовании RTLS различать ходьбы, который связан с физической активности и, таким образом, положительных результатов, и устойчивой ходьбы, который связан с блуждающих и таким образом отрицательные результаты в отношении здоровья.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все методы, описанные здесь были утверждены Советом по рассмотрению институциональных капрал Майкл Джей Crescenz ва медицинского центра в Филадельфии, Пенсильвания.
1. Установка и настройка системы реального времени обнаружения (RTLS)
- Обзор объекта политики, безопасности и защиты личной информации для жителей с участниками Фонда. Определите, требуется ли письменные или устные поддержка по использованию RTLS на объекте. В ходе обсуждений с заинтересованными сторонами включают местные протоколы и процедуры (например, Фонд местных технологий отказы, союза знак офф, и т.д.) и сроки проекта. 12
Примечание: Обновление протоколы, процедуры и сроки, как они меняются в течение проекта, встречи с заинтересованными сторонами и приобретения знак офф от заинтересованных сторон. - Получение утверждения Советом организационного обзора, включая отказ HIPAA для обзора медицинских карт до получения согласия от право жителей.
- Оборудуйте нужную область исследования с RTLS (см. Рисунок 1). Монтировать датчики в верхних углах всех общих комнатах и коридорах для triangulate резидентов местоположения и движения в режиме реального времени.
- Точка датчики к центру области использовать их антенны шаблон, который является +/-90 градусов в горизонтальной плоскости (по горизонтали) и +/-45 градусов по вертикали (по вертикали). Наклоните лицо датчик вниз, так что если луч лазера вышли лица датчика Если бы ударил противоположный угол пространства около 5-6 футов от земли. Убедитесь, что датчик уровня, поместив на уровень на двух пластиковых колышки в верхней задней части датчика.
Примечание: для типичной общей области в учреждении долгосрочного ухода (около 10 m x 13 m или 1000 квадратных футов), необходимы четыре датчика. Эти датчики будут охватывать большую площадь, но это зависит от окружающей среды – например, стены и перегородки стеклянные в области, которые могут иметь влияние на вещание. - Каждый датчик должен сетевой кабель работает от нижней левой порта на задней части датчика к коммутатору, что сервер подключен к; Этот кабель-кабель Cat5e. С одним датчиком как мастер запустите кабель синхронизации от мастера друг друга датчик, таким образом топологии звезды.
- Чтобы сделать это, подключите кабель экранированный cat5e к любой из 6 доступных портов на мастер и запустить его друг друга датчика, где он будет вставлен в верхней правой порт 6 портов. Выполнения кабели выше потолка плитки.
Примечание: Количество датчиков в области определяют количество портов, необходимых для питания через коммутатор Ethernet (POE). Каждый датчик потребует два порта. При необходимости можно подключить несколько POE коммутаторы.
- Чтобы сделать это, подключите кабель экранированный cat5e к любой из 6 доступных портов на мастер и запустить его друг друга датчика, где он будет вставлен в верхней правой порт 6 портов. Выполнения кабели выше потолка плитки.
- Измерьте где датчики расположены в этом районе и выбрать точку происхождения на датчик (например, нижний левый угол так что движущихся севере положительный y оси и перемещение Восток положительный x оси). Измерьте x, y и z каждого датчика (с лазерный дальномер) по отношению к этой происхождения. Запишите MAC-адрес от задней части датчика и держать вступить в графический интерфейс пользователя (GUI, специализированное программное обеспечение, разработанное для управления RTLS).
- Точка датчики к центру области использовать их антенны шаблон, который является +/-90 градусов в горизонтальной плоскости (по горизонтали) и +/-45 градусов по вертикали (по вертикали). Наклоните лицо датчик вниз, так что если луч лазера вышли лица датчика Если бы ударил противоположный угол пространства около 5-6 футов от земли. Убедитесь, что датчик уровня, поместив на уровень на двух пластиковых колышки в верхней задней части датчика.
- В GUI откройте Управление платформой и нажмите на Core Server , выделите его и нажмите кнопку начать. Повторите это действие для Контроллера службы. Нажмите кнопку Применить и затем OK.
- Откройте Службы установки и нажмите Далее. Перейдите к C:\Ubisense программного обеспечения и перейдите в папку Расположения двигателя и выделите папку «пакеты». Нажмите OK и next. Установка всех перечисленных служб. Повторите этот процесс, но идти в папку платформа и выделите папку «пакеты». Установка всех перечисленных служб. Нажмите на Диспетчер службы и убедитесь, что все службы отображаются как «работает».
- Открыть Менеджер сайта и перейдите на вкладку области Создайте план этажа путем открытия Блокнот и указать начало и остановить точки каждой стены, давая x, y координаты начальной точки следуют конечной точки. Сохраните файл как файл .dat. После последнего набора точек (0,0) нажмите клавишу ВВОД.
- В закладке области перейдите к стен > Загрузить стены и загрузите файл с расширением dat. Перейти к Регионы > установить происхождение и выбрать в левом нижнем углу. Нажмите кнопку режим рисования стены и добавить Макетные стены везде внутри квадрата. Это сообщает системе, где для вычисления в регионах (внутри и за пределами региона).
- Нажмите кнопку Регионы > вычислить регионов; Это подчеркивает квадрат синий. Стены – удалите, выбрав кнопку Режим стены и насущных delete. Перейти к области > Сохранить область и сохранить области. Перейдите на вкладку клетки и загрузить области, выбрав его из раскрывающегося списка область .
- Нажмите кнопку Добавить степени в левом нижнем углу. Чтобы использовать значения по умолчанию нажмите кнопку сохранить. Щелкните правой кнопкой мыши на сайте в левом столбце и выберите Новую геометрию клетки. Нажмите кнопку Добавить степени и снова использовать значения по умолчанию. Щелкните правой кнопкой мыши на Ячейки геометрии и выбрать Новое местоположение ячейки. Нажмите кнопку Добавить степени и используйте значения по умолчанию.
- Откройте Расположение двигателя конфигурации и загрузки области, перейдя в Карта > Загрузить области. Добавить расположение двигателя ячейку, которая будет использоваться для настройки ячеек датчиков, перейдя в клеток > New. Есть нет доступных датчиков в левой колонке; перейти к Файл > Импорт датчики и найдите файл .xsc, который расположен в: программное обеспечение C:\Ubisense.
- Просмотр всех датчиков, щелкните датчик и перетащите его где-нибудь на карте. Он также будет под расположение ячейки 0001; Щелкните правой кнопкой мыши и выберите Свойства. Введите x, y и z для этого конкретного датчика и его MAC-адрес. Не вводить ничего для рыскания тангажа, или ролл. Повторите этот процесс для всех других датчиков и убедитесь, что система правильно расставляет их на карте.
- Перейдите на вкладку Состояние датчика ; Датчики работают-если не отключите и подключите обратно к источнику питания. Используйте вкладку Журнал для мониторинга процесса загрузки. Каждый датчик будет загружать пакеты в группах по 100 и в конечном счете сообщит датчик работает. Вернитесь на вкладку Состояние датчика чтобы убедиться, датчики загрузили и запущены.
- Нажмите на вкладку инцидента власти участок , чтобы изучить уровень фонового шума на каждый датчик. Пусть графиков выполнения. После перерыва нажмите на кнопку Задать пороговые значения . Это позволит установить порог активности на каждый датчик, который будет отфильтровывать фоновые шумы. Фоновый шум рекомендуется ниже 1000.
- Щелкните правой кнопкой мыши на расположение двигателя клеток 00001 > свойства. На радио набор вкладок мощности до 255, который является уровень Макс радио. Вкладка геометрия равным 5, этаж 0 и Макс стандартная ошибка до 0,05 потолок. Потолок-Макс высота пространства, Пол мин, и Макс стандартная ошибка для фильтрации бедных чтений.
- Подобрать тег компактный или повесить и перейдите на вкладку теги в Расположение двигателя конфигурации и нажмите кнопку тег > New. Введите номер метки производителя и установите верхний Qos 32, то же значение нижней Qos. Эти показатели являются светить ставки тега. Выберите фильтр по умолчанию информацию как фильтр.
- Щелкните на вкладке датчиков и клетки . Щелкните правой кнопкой мыши на расположение двигателя клеток 0001 и щелкните монитор. Это устанавливает теги в ячейке, чтобы передавать и никогда не заснуть. Нажмите и удерживайте в нижней середине компактный тега и в середине тега повесить на три секунды включить тег. Это когда свет в правом верхнем углу устойчивый и начинает мигать.
- Поместите тег в середине области, где есть все датчики в линии визирования. Измерьте x, y и z это место по отношению к того же происхождения на датчик, раньше. Щелкните правой кнопкой мыши на любой из трех других датчиков и выбрать Двойной калибровки. Используйте мастер как ссылку, введите номер метки, введите в папке измерения и выберите Далее. После завершения калибровки сохраните значения для всех датчиков.
- Запустите это выше шаг снова, чтобы убедиться, что значения + /-2. Повторите этот процесс для всех других датчиков, но не сохранять значения мастер датчика. При использовании тега повесить, поверните его так, что лицо тега указывает между мастером и другой датчик калиброванные и убедитесь, что тег находится в вертикальном положении. Компактная тег должен быть в одном месте лежа квартиру.
- Обеспечить датчики правильно указывают к центру области и зеленый угол прибытия линий, сходящихся в теге. Щелкните поле TDOA в нижней части окна и посмотреть время задержки прибытия кривых, сходящихся в теге. Обратите внимание, что эти линии и кривые, не будет совершенным. При необходимости повторите калибровку. Следующие инструкции от шага 5.1, нажмите флаг монитор выкл.
- Откройте карту и загрузить площадь под области > Загрузить области и Просмотр тегов на карте.
2. Используйте RTLS теги для поиска и отслеживания жителей в режиме реального времени
- Обзор медицинские карты для идентификации жителей амбулаторных (с/out устройства помощи) или жителей, которые могут продвинуть с их ноги 55 лет или старше с CI/деменции. Получите согласие. Или, если резидент не способно дать согласие на их собственных, используйте контактную информацию, указанную в таблице медицинской связаться с их законного представителя (LAR) или ближайших родственников (NOK).
- Наряд обоюдному жителей с запястья или повесить тегов (см. Рисунок 1). Чтобы включить тег, место магнит под правой нижней части тега и ждать свет непрерывно мигать. Обеспечить повесить тег, который это не на обратной или сигнал будет ослаблять. Присоединить тег запястья к области тела с небольшой площади поперечного сечения и более ограниченный поглощение энергии радиочастот и обеспечивает лучшую точность отслеживания.
- Разработать протокол для медицинского персонала удалить тег-резидентов во время купания и душа и подготовку медицинского персонала на этих шагах. Связаться заранее определенного расположения для медицинского персонала, где они могут оставить Теги они находят в группе (например, позади станции медсестра) в случае, если научные сотрудники там не получить их.
- До сдачи тег на резидентов, в Тег Ассоциация вкладка GUI (см. Рисунок 2), назначить каждый житель случайных и уникальный «пациент ID» номер и вклад в GUI. Используя контактную информацию, указанную в теге, введите номер ID тега, связав его с «пациент удостоверение.» Тег будет отслеживаться беспроволочно однажды назначенный в GUI. Держите позицию на «происхождение», но в «разрешить тег ОСП», выберите «true» и затем нажмите кнопку сохранить.
Примечание: Если данные оказываются под угрозой конфиденциальности и безопасности жителей сохраняется как только случайный идентификационный номер и x, y координаты доступны; Эти координаты не соответствует любой дом/учреждение, город и т.д. - Создайте отдельный документ, сохраненный на сервере обеспеченных за брандмауэром и защищенный паролем компьютер связывание жильцов личную информацию с их пациент ID и ID тегов.
- В Smart пространства конфигурации щелкните Просмотреть сообщения трассировки. Нажмите кнопку «получить сообщения трассировки. Изучить события для тега/резидент местоположения и движения. Щелкните вкладку Журнал , чтобы убедиться, что есть нет сообщений об ошибках.
- Перейдите на вкладку состояние датчика и посмотреть, что все датчики «работают» (см. Рисунок 4). Если нет, щелкните правой кнопкой мыши датчик и перезагрузки. Если сроки или других статусов отмечены после перезагрузки, проверьте физической кабели, работает на проблематичных датчик.
- Обеспечить все кабели подключены к коммутатору POE и что сроки и силовые кабели работают на сенсоре. Например если кабель питания не работает, там будет свет на датчик и необходим новый кабель питания. Если есть власть, необходим новый кабель синхронизации.
- В системных файлах C: Ubisense программного обеспечения Настройка папки на сервере для доступа к raw файлов данных ежедневно CSV.
- Установить систему резервного копирования данных автоматические (внешний жесткий диск) и обеспечить таким образом не может быть отсоединен от сети или перемещены с сервера.
- В программе управления данных, гладкая RTLS исходных данных с использованием 5-секундный перемещение среднее время окна (на основе времени в x и y координаты исходных данных) и порог 0,7 м движения (на основе расположения в x и y координаты исходных данных).
Примечание: Это создает серию стабильной координат, напоминающие наблюдаемых резидентов пешком деятельности. Чтобы управлять прыжков в данных, при расчете день движения, только накапливать расстояние и время (и путь данных) когда время между точками является менее чем 30 секунд.
3. измерение пешком деятельности и блуждающих
- Скачайте ежедневные csv файлы в программу анализа и управления данными.
Примечание: На основе цель проекта, RTLS данных может уменьшиться до ежечасно, ежедневно, еженедельно, два раза в неделю, и так далее. Для целей этого проекта, данные усредняются в неделю (суммируются ежедневно/7) для изучения внутри отдельных изменений в передвигаться на неделю. Обратите внимание, что количество ежедневных образцов, доступных для каждого жителя будет меняться на основе их уровня активности. Жители, которые являются преимущественно оседлый образ жизни будет иметь несколько сотен данных точек/день или меньше; жители, которые являются более активными будут иметь больше как несколько тысяч данных точек/день. - Рассчитать средний ходьбы, устойчивой ходьбы и устойчивый походка скорость и вычислить степень изменений в эти меры со временем с использованием сырья расположение данных (загрузок средние значения x, y координаты).
- Примечание: Пешком = среднее общее количество метров ходили в неделю [например, для вычисления между каждой точки: √ (x2-x1) ^ 2 + (y2-y1) ^ 2], устойчивой ходьбы = среднее количество непрерывного метров, ходил за неделю рассчитывается только когда резидент путешествия по крайней мере 60 секунд с остановкой не более 30 секунд, походка скорость = средняя метров в секунду / неделя рассчитана в устойчивый ходит только [для расчета между каждой точки: √ (x2-x1) ^ 2 + (y2-y1) ^ 2, а затем t2-t1 определить время, необходимое для перехода Это расстояние].
- Визуально проверьте все световые индикаторы датчик на RTLS датчики и метки один раз в день. Проверьте все дополнительное оборудование предоставляется (например, POE коммутаторы и сроков коробки) для огней.
- В GUI, под «карты» проверьте все теги жители являются видимыми и отслеживается каждый день (см. Рисунок 5). Если есть-резидентов отсутствует на карте, щелкните отчет , чтобы определить последний раз, когда житель был замечен системой. Щелкните Почасовая, ежедневно или еженедельно отчеты, которые также могут быть отфильтрованы по ID пациента (см. рис. 6).
Примечание: Это может быть также достигнуто путем пересмотра ежедневные файлы CSV для пациента идентификационные номера. - Когда тег не работает, замените тег или проверить аккумулятор. При замене батареи, нажмите на связанные метки и кнопку «Заменить тег батарею» в правом нижнем углу SmartSpaceConfig.
- Некоторые жители с CI может снять их тегов (выбросить по ошибке), когда они забывают об их участии в проекте. Если это так, напомнить резидент проекта, спросите, если они хотят продолжать и там, где это применимо, заменить тег запястья. В ходе встреч с медицинским персоналом напомнить заинтересованным сторонам поговорить с жителями и напомнить им об их участии в проекте.
- В GUI, под «карты» проверьте все теги жители являются видимыми и отслеживается каждый день (см. Рисунок 5). Если есть-резидентов отсутствует на карте, щелкните отчет , чтобы определить последний раз, когда житель был замечен системой. Щелкните Почасовая, ежедневно или еженедельно отчеты, которые также могут быть отфильтрованы по ID пациента (см. рис. 6).
- Ежедневные проверки, что теги не запястье/повесить были затоплены или иным образом damaed водой (резидентов принимает Ванна, а не душ); Если повреждения водой, если она видна, заменить тег.
4. Измерение когнитивных нарушений, походка и баланс
- Зарегистрироваться, скачать и оценить состояние когнитивных жителей, согласившись принять участие в исследовании в начале и каждые 6 месяцев в течение исследования с помощью когнитивной оценки Монреале (Мока). 18
- Ввода-резидентов Моке баллы в наборе данных, которые могут быть объединены с данными RTLS через программу управления данными.
- Перекодировать необработанные показатели Моке, что Моке балл ≥24 указывает не CI, оценка, колеблется от 10-23 указывает легкой/средней CI, а оценка, в диапазоне от 0-9 тяжелых CI. 19
- Используя Tinetti производительность ориентированных мобильности оценки (POMA) и связанное описание,20оценить походки и баланс жителей, согласившись принять участие в исследовании каждую неделю в течение периода исследования. 20
Примечание: Существует два субшкалам в POMA с походкой качества, начиная от 0-12 и баланс способности, начиная от 0-16. Высокие результаты показывают меньше нарушениями походки и баланс. Эти субшкалам калибровочных множество связанных способностей и включают задачи, такие как вставать со стула, сидя и стоя баланс, баланс при повороте, шаг длины, высоты ступеньки, отклонение от pathand позицию. Хрупкая или институционализированного пожилых людей, в соответствии с населения, используемых в этом проекте, имеют средний балл 11-12 (SD = 3,3-5,7) на баланс способности подшкала и средняя оценка 8.1-8,6 (SD = 3.2-4.6) на качество подшкала походки. 1 , 21- Ввода походки и баланс подшкала и общей оценки в базе данных с другими переменными, а также демографические характеристики интерес (возраст, расы/этнической принадлежности, пола).
- Проанализируйте взаимосвязь между CI, походки, баланс и передвигаться деятельность в программы анализа и управления данными. Щелкните возможностям перекрестных отчетов и ввода переменных для изучения двумерных отношения. Щелкните Чи квадрат для изучения прочность связи между этими переменными интерес.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
RTLS необработанных данных требуют сглаживания для повышения точности данных о местоположении (см. Протокол шаг 9 в разделе, «Использовать RTLS теги, чтобы найти и отслеживать жителей в режиме реального времени»). Хотя управляемые с параметрами по умолчанию на вкладке график питания во время установки и настройки (см. шаг 1.6.3 в соответствующем протоколе), без дополнительного сглаживания будет продолжать быть шума и прыгает. Что касается шума, даже когда сидячего на несколько часов, активный тег RTLS продолжает журнал движения — особенно если резидент перемещает их конечностей, где находится тег — производство непрерывное движение, что искусственно раздувает пешком деятельности меры. Расположение-резидентов также будет прыгать - иногда ставит путь через стену (см. рис. 6) - Если тег спит (становится неактивным) из-за длительного периода бездействия и затем просыпается за счет резидента движения. Используйте формат графического обмена (GIF) для визуализации пред и пост сглаживаемые данные с несколькими жителями на несколько часов.
Устойчивой ходьбы является мерой бродил среди пожилых людей с CI, который связан с вредные падает, несчастные случаи, потеря веса, нарушения сна, заблудиться и смерти. 8 чтобы различать ходьбы и устойчивой ходьбы, откройте CSV или файлов данных в статистической программе. Используйте графические инструменты для ввода загрузок средние для устойчивой ходьбы и пешком. Учитывая, что пешком расстояние является мерой всех пешком деятельности и устойчивой ходьбы расстояние измеряется только тогда, когда житель прогулки по крайней мере 60 секунд, убедитесь, что пешком расстояние средств выше, чем устойчивой ходьбы средства для всех жителей (см. рисунок 8 ). Также Сравните «отчет движения», которая предоставляет данные на каждого жителя на день, неделю, год и т.д., в GUI с этими данными. Обратите внимание, что дополнительные меры ходьба деятельности могут быть разработаны. Например оно может представлять интерес для рассчитать время, проведенное в сидячий активности, отслеживать резидентов в определенном месте интерес или время, проведенное в известных активности.
RTLS имеет 95% соответствия в точности с ходьбы и устойчивой ходьбы на основе обсервационных исследований. RTLS может быть также использоваться для различения между жителями с/out CI; 22 отклонение от пути прямой линии (извилистость) соотносится с изменчивостью шаг время измеряется походка-Rite мат (p = 0,30) Мини-психического государственный экзамен (p = -0.47). Кроме того Предыдущая работа использовала RTLS для изучения походки и баланс; пешком деятельности меры соотносятся с походкой Tinetti (p = 0,32-0,35) и баланса (p = 0,37-0.40) субшкалам. 23 таким образом, бумага и карандаш инструменты для измерения CI, походка качества и способности обеспечивают дополнительную информацию жителей для исследования/клинических целей, но RTLS может также использоваться для изучения этих факторов.
Рисунок 1: в реальном времени размещения датчика системы (RTLS; установлены в углах потолков) и две метки для отслеживания движения в режиме реального времени и резидентов расположение. Компактный тег можно носить на запястье, или повесить тег может повиснуть от шеи или ремня петлю. Эти теги работает, испуская ультра-широкополосных радио (UWB) сигнал, который триангулированных от других датчиков в окружающей среде. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2: тег ассоциации в графический интерфейс пользователя (GUI). Это где «пациент ID,» который является случайный уникальный идентификатор резидента, и числа связанных тегов вводятся для отслеживания местоположения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 3: расположение двигателя конфигурации программы карта с клетками. Это используется обеспечения системы записи события (например, расположение тега/координаторов-резидентов и движения), которые можно увидеть при активной на карте. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 4: Программа настройки расположение двигателя, датчик состояния таб На вкладке статус датчика используется для просмотра состояния датчиков, который указывает «работает». Адрес датчики сообщений, таких как «неизвестный», «не время», или другие сообщения, как это предполагает проблему отслеживания в системе, особенно если они являются «мастер» или «время» датчики. Щелкните правой кнопкой мыши датчик и перезагрузка, чтобы получить обновленный датчик статус; Если перезагрузка производит тот же вопрос измените сроки кабель или кабель питания. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 5: карта в графический интерфейс пользователя (GUI). Карта используется для просмотра жителей, отслеживаются в режиме реального времени. Если резидент не видно на карте, которые они могут быть из области отслеживания, пропавших без вести их тегов, есть мертвый аккумулятор. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 6: движение по неделе доклад в графический интерфейс пользователя (GUI). Если резидент отсутствует в области отслеживания и они носят активный тег, открыть функцию «доклад» и определить последний раз, когда житель был замечен системой, нажав на ежедневно, еженедельно, и т.д., доклады. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 7: GIF-резидентов деятельности. Здесь показан поездки одного резидента путешествия в течение 24-часового периода. Проверьте, есть нет прыжков через стены и что всех стационарном деятельность записан без скачков. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 8: график точки пешком деятельности. Этот график показывает отношения между ходьбы и устойчивой ходьбы для всех жителей в образце; выше, чем устойчивой ходьбы пешком. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Есть несколько критических шагов следует до начала проекта RTLS, которые заслуживают обсуждения. Хотя типичный общей области в учреждении долгосрочного ухода (около 10 m x 13 m или 1000 квадратных футов) требует четырех датчиков, это, в свою очередь, зависит от окружающей среды и количество датчиков, необходимых для проекта основаны на уровень требуемой точности и окружающей среды . Выступы и стеклянные стены, например, потребует дополнительных датчиков. Если есть вопросы нет прямой видимости, четырех датчиков будет охватывать еще большей площади. Также считают, что скорее всего есть некоторые области объекта, где общее освещение не требуется. Скорость обновления тегов также важна, как более высокие темпы обновления производить дополнительные расположение и перемещение данных, но уменьшение аккумулятора. Фабрика Обновление ставки могут быть изменены на вкладке Теги местоположения конфигурации ядра. Кроме того учитывая, что обновления программного обеспечения может произойти или есть проблемы с оборудованием, приобрести услуги обслуживания и поддержки контракт на один год и приобрести дополнительные выводящую и запястье Теги (в случае погруженной в воду, выбросить, и т.д.). Удаленный доступ к серверу может потребоваться для устранения некоторых проблем с GUI: 1) Интернет-соединения в объекте требуются и 2) IRB или другие заинтересованные стороны должны предоставили разрешения на доступ (например, удаленного мониторинга и защиты человеческого субъекта данных).
Наконец развивать отношения с заинтересованными сторонами (руководство фонда и практических работников здравоохранения). Проводить регулярно (например, ежемесячно или раз в два месяца) встречи с заинтересованными сторонами для решения их проблем о технологии для повышения соблюдения и признания и обеспечить проекта обновления. 12 обсудите потенциальные сбои и задержки обуздать ожиданиях заинтересованных сторон сроки проекта и результатов. Убедитесь, что медицинского персонала понять, как эти теги отличаются от других технологий в выглядеть и чувствовать себя (например, Wanderguard). Иметь постоянное обсуждение как эта технология принесет пользу группы и Фонда в целом. Эта последняя дискуссия имеет решающее значение для соблюдения продолжение заинтересованных сторон и признание. В протоколе Разработайте план подготовки новых работников здравоохранения на блоке.
Существует несколько ограничений для RTLS обсуждали здесь. Эта система является дорогостоящим, и есть другие более дешевого RTLS вариантов. Однако для изучения странствующих поведения, технологии отслеживания требует небольшой, Беспроводные активные носимых тег и системы, способной общезональных слежения, без прямой видимости вопросов и хорошей точностью. Есть несколько (если таковые имеются) системы с этими возможностями. Например инфракрасных и радиочастотной технологии основывается на создание «зон» какие детали, когда человек проходит через и не является достаточно конкретным, чтобы определить странствующих поведения. То есть, хотя известно, когда житель перешли из одной зоны в другую (например, комнаты в комнату), он не будет известно то, что произошло в этой комнате – сколько километров шли, время провел пешком, и т.д. УЗИ и машинное зрение имеют проблемы с Идентификация, что для преодоления необходимо сочетать с RFID (который похож на подход, используемый здесь) и системы машинного зрения имеют низкое разрешение. С UWB есть широкий диапазон и пространственным разрешением, порядка 6 дюймов, по сравнению с 36 или больше для других систем, что делает его наиболее точный. Он также работает на меньшие «зон» и фиксируются все деятельности шаблоны, что делает его идеальным для измерения блуждающих поведения. Система также является стабильной и может быть использован 24/7. По этим причинам в системе, описанной здесь используется во всей среде здравоохранения – не только для отслеживания активов, но и для изучения процесса, обнаруживать падает,24 ссылка когнитивных нарушений с походки и баланс defecits,15, 22 предсказать падение риска,13,25 и изучить как множественной лекарственной устойчивостью организмов (MDRO) может распространяться. 26 больше медицинских учреждений принять RTLS и это отслеживание становится более экономически эффективных дополнительных приложений, как ожидается, будут возникать и RTLS также могут быть интегрированы с другими технологиями, умный. Во-вторых жители с CI может запутаться и принимать их тег часто и тег батареи должны меняться каждые 3 месяца и с погружения воды. Это требует ежедневной проверки тегов и обзор движения с помощью графического интерфейса пользователя.
Несмотря на эти ограничения RTLS с помощью UWB превосходит наблюдений поведения как это автоматический, непрерывный и объективным. Эта технология RTLS обладает высокой согласованности при ходьбе расстояния и устойчивой ходьбы и могут быть использованы для изучения качества походки и сбалансировать способности. Кроме того он может использоваться вместо Когнитивное тестирование для определения CI/прогрессии с течением времени. Самостоятельно сообщает ходить деятельности от формальных и неформальных здравоохранения сотрудники уязвимы к воздействию этаж и напомнить, что смещения и непрерывное наблюдение за ходить деятельности в долгосрочной перспективе является трудоемким. 12 , 13 исследования показывают, что непрерывное наблюдение ходить деятельности имеет важное значение, как тонкие внутри индивидуальные изменения связаны с результатами, плохое состояние здоровья. 13
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы не имеют ничего сообщать.
Acknowledgments
Эта работа была поддержана премии развития карьеры # [E7503W] и заслуги # [RX002413-01A2] от Соединенных Штатов Америки (США) Департамент ветеранов вопросам реабилитации исследования и развития службы. Содержание этой работы не представляют взгляды Департамента США по делам ветеранов или правительства Соединенных Штатов.
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).
