실시간 위치 시스템 제도화 노인 가운데 방황 행동와 관련 된 활동을 산책 하는 측정을 사용 하 여

Behavior

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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.

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Bowen, M. E., Kearns, W., Crenshaw, J. R., Stanhope, S. J. Using a Real-Time Locating System to Measure Walking Activity Associated with Wandering Behaviors Among Institutionalized Older Adults. J. Vis. Exp. (144), e58834, doi:10.3791/58834 (2019).

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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- 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

  1. 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, ) 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.
  2. 제도적 검토 보드 승인 받을 주민 동의 얻기 전에 의료 차트를 검토 하는 HIPAA 포기를 포함 하 여 얻을.
  3. RTLS ( 그림 1참조)와 함께 연구의 원하는 영역을 장비. 실시간으로 운동과 모든 일반 객실 및 복도 거주 위치를 삼각의 상단 모서리에 센서를 탑재 합니다.
    1. 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.
    2. 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.
      1. 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.
    3. 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.
  4. 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.
    1. 서비스 설치 관리자 를 열고 키를 누릅니다. C:\Ubisense 소프트웨어위치 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".
  5. 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.
    1. 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 외부 지역) 지역에 위치를 알려줍니다.
    2. 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. 탭에가 고 지역 상자 드롭다운에서 선택 하 여 영역을 로드.
    3. 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.
  6. 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.
    1. 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.
    2. 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.
    3. 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.
    4. 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.
  7. 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.
    1. 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.
    2. 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.
    3. 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.
    4. 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.
    5. 지도 열고 영역에서 영역을 로드 > 로드 영역 및 보기 태그에.

2. 실시간으로 주민들을 추적 하는데 RTLS 태그 사용

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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
  5. 보안된 서버는 방화벽 뒤에 연결 하는 그들의 환자와 주민들의 개인 정보는 암호로 보호 된 컴퓨터에 저장 된 별도 문서 ID와 태그 id입니다.
  6. 스마트 공간 구성추적 메시지 보기를클릭 합니다. 클릭 "get 추적 메시지입니다. 태그/거주 위치와 움직임에 대 한 이벤트를 검사 합니다. 오류 메시지가 없으면 되도록 로그 탭을 클릭 합니다.
  7. 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.
    1. 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.
  8. C: Ubisense 소프트웨어 시스템 파일에 원시 매일 CSV 데이터 파일에 액세스 하려면 서버에 폴더를 설정 합니다.
  9. 자동 데이터 백업 시스템 (외부 하드 드라이브)을 설정 하 고 보안 분리 하거나 서버에서 이동 될 수 없습니다.
  10. 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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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 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].
  4. 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.
    1. 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.
    2. 태그는 작동 하지 않으면, 태그를 교체 하거나 배터리를 확인 합니다. 배터리는 교체 관련된 태그에는 SmartSpaceConfig의 오른쪽에 있는 "태그 배터리 교체" 버튼을 클릭 합니다.
    3. 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.
  5. 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

  1. 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
    1. 데이터 관리 프로그램을 통해 RTLS 데이터와 병합할 수 있는 데이터 집합에서 입력된 거주 MoCA 점수.
  2. 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
  3. 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
    1. 걸음 걸이 입력 하 고 (나이, 인종/민족성, 성별)의 인구 통계 학적 특성에 따라 다른 변수를 데이터베이스에 subscale 및 총 점수를 균형.
  4. 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.

Figure 1
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.

Figure 2
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.

Figure 3
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.

Figure 4
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.

Figure 5
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.

Figure 6
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, , 보고서를 클릭 하 여 시스템에 의해 보였다 마지막 시간을 결정 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 7
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.

Figure 8
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, ) 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, 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, 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

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References

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