Bruke sanntid å finne System å måle gå forbindelse med vandrende atferd blant institusjonalisert eldre voksne

Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Summary

Denne artikkelen omhandler bruk av en kontinuerlig og objektive sanntids-å finne system å måle gangavstand aktivitet tilknyttet vandrende atferd, fokus på eldre voksne med kognitiv svekkelse. Gå aktivitet måles i gangavstand, vedvarende gangavstand, og vedvarende gangart hastighet. Også vurdert er gangart kvalitet og balanse evne.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

En real-time å finne system (RTLS) kan brukes til å spore gangavstand aktivitet av institusjonalisert eldre voksne i langsiktig omsorg som er utsatt for vandrende atferd. Fordelene ved en RTLS er målet og kontinuerlig måling av aktivitet. Egenrapportering metoder av aktivitet, særlig vandrende, av helsevesenet ansatte er sårbare for gulvet effekter og tilbakekalling bias, og kontinuerlig klinisk eller forskning observasjon på lang sikt kan være tidkrevende og kostbar. Helsevesenet ansatte også mislykkes å gjenkjenne utbruddet og/eller varighet vandrende atferd, som er forbundet med en rekke uønskede helseutfall i denne populasjonen men mottakelig for intervensjon. RTLS teknologi kan måle gangavstand aktiviteten institusjonalisert beboere med kognitiv svekkelse over tid med en høy grad av nøyaktighet. Dette er spesielt nyttig for studier av vandrende, definert som går i minst 60 sekunder med få (om noen) pauser i aktivitet. Vandrende er tilknyttet sykdomsprogresjon, sykehusinnleggelser, faller og død. Tidligere arbeid foreslår eldre voksne med dårlig balanse evne og høy vedvarende gangavstand aktivitet kan være spesielt utsatt for dårlig helseutfall. RTLSS brukes til å vurdere kognitiv svekkelse og faktorer assosiert med gangart og balanse; supplerende verktøy for papir og blyant gangart/balanse kan imidlertid brukes til å avgrense risikoprofil. Dette prosjektet omhandler bruk av en RTLS å måle gå aktivitet og også gangart kvalitet og balansere evnen til tiltak i denne populasjonen.

Introduction

Eldre foreldrenes evne til å utføre daglige dagliglivets aktiviteter og aktiv er forbundet med gangart kvalitet og balanse evne. 1 forrige arbeid viser sammenhenger mellom balanse evne og egenrapporterte fysisk aktivitet blant stillesittende eldre voksne. 2 slike sammenhenger fortsatt over voksen voksne. For eksempel blant eldre voksne i samfunnet, er egenrapporterte aktivitetsnivåer signifikant korrelert med balanse3 og gangavstand kapasitet; 4 den fysisk aktiviteten ambulerende langsiktig omsorg beboere er positivt korrelert med både gangart og balanse (med Tinetti ytelse orienterte mobilitet vurdering). 5 institusjonalisering er assosiert med redusert gangavstand aktivitet i senere liv6 og resultere i en høy utbredelse av stillesittende atferd i denne populasjonen. 7 faktisk en rapporterte 80% eller mer av våken av en institusjonalisert bosatt brukes sitte eller ligge5 og noen langsiktig omsorg beboere oppnå de anbefalte 30 minuttene moderat aktivitetsnivået. 7 utilstrekkelig fysisk aktivitet er de condition, sykehusinnleggelse og andre dårlig helseutfall i denne populasjonen. Forstå gangavstand aktiviteten til denne befolkningen kan hjelpe i skreddersydd gangart og/eller balanse intervensjoner å øke fysisk aktivitet.

Noen institusjonalisert eldre voksne med kognitiv svekkelse (CI) begynner gå overdrevet som følge av sykdomsprogresjon. Vandrende oppstår når det er liten/ingen avbrudd i aktivitet i løpet av flere timer/dager. Vandrende er assosiert med tretthet, vekttap, skadelig falls, søvnforstyrrelser, glemsel, og død. 8 forhold til pleie hjemme beboere uten eller mild/moderat CI, beboere med alvorlig CI demonstrere 20% mer aktivitet karakterisert som vandrende, 26% som er "lapping" atferd, en type vandrende der bosatt sirkler rommet. 9 dette er det vanskelig for helsevesenet personalet og andre observatører til å skille mellom fysisk aktivitet og vandrende. Intra individuelle endringer innen aktivitet kan være subtile og vandrende er ikke en opptreden problem å bli dempet til eldre voksen forsøker å elope (f.eks flykte anlegget). Vandrende er vanlig; utbredelsen av vandrende varierer fra å studere, men en anslått 38%10 til 80% av eldre voksne med CI vil vandre på et tidspunkt i løpet av sykdommen. 11

Det er vanskelig å forstå gå aktivitet institusjonalisert eldre voksne som befolkningen er heterogene (f.eks varierende kognitive nivåer, helsemessige forhold) og aktivitet er vanskelig å objektivt måle. Egenrapporterte metoder aktivitet av helsevesenet ansatte bedre reflektere flukt eller forsøkt rømming fra anlegget, og kontinuerlig observasjon på lang sikt er utsatt for Inter rater feil, tidkrevende og kostbar. 12 , 13 sanntid å finne system (RTLS)-teknologier har potensial til å objektivt og kontinuerlig måler gangavstand aktivitet blant eldre voksne med CI. Spesielt, det er heterogenitet i feltet RTLS og flere systemer kan teoretisk brukes: ultra-wideband (UWB; se vedlagte Tabell for materiale), infrarød + radiofrekvens, ultralyd og maskin visjon systemer. Men en tracking-teknologi som er små og lite påtrengende, trådløs, i stand til WAN-sporing, uten siktelinjen problemer og nøyaktigheten til 20cm er nødvendig for å vurdere vandrende atferd, og det er få (om noen) systemer enn en RTLS benytter UWB som oppfyller disse kravene. For eksempel stole infrarød + radiofrekvensen teknologi på å skape "soner" som detalj når bosatt passerer gjennom, men er ikke spesifikke nok til å bestemme vandrende atferd bortsett fra innen en meter eller to, som er altfor grov for disse formålene. Ultralyd og maskinen visjon har problemer med identifikasjon og refleksjoner; maskinen systemer har god oppløsning, men kan ikke skille beboere uten å ty til benytter en RFID-brikke for å kompensere for manglende evner for gjeldende kunstig intelligens. En RTLS bruker UWB har bredere spekter og romlig oppløsning på ca 20cm - kontra en meter eller mer for andre systemer, gjør det den mest nøyaktige og kan fange alle aktivitet mønstre. 14 , 15 the RTLS med UWB diskutert her er også stabil, har blitt designet for 24/7 industrielle applikasjoner. Forskere og klinikere tidligere har brukt dette systemet der presisjon er viktig - å forhindre og forutsi falls, for å vurdere demens og endringer i kognisjon - i en rekke innstillinger - assistert levende, sykehus, sykehjem og rehabilitering enheter. 13 , 16 , 17

Dette papiret vil detalj protokollen for en RTLS bruker UWB for å måle gangavstand aktivitet [gangavstand, vedvarende gangavstand, og vedvarende gangart hastigheten (gjennomsnittlig meter per sekund / uke beregnet under vedvarende gå bare)] og papir og blyant tester CI, gangart evne og balanse kvalitet, som er nøkkelkomponenter i gangavstand aktivitet. Studien funn vil fokusere på å bruke RTLS til å skille mellom gangavstand, som er forbundet med fysisk aktivitet og dermed positive helseutfall, og vedvarende gangavstand som er tilknyttet vandrende og dermed negativ helseutfall.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle metodene som er beskrevet her er godkjent av institusjonelle anmeldelsen bord på korporal Michael J. Crescenz VA Medical Center i Philadelphia, PA.

1. installasjon og oppsett av et sanntids finne System (RTLS)

  1. Se anlegget politikk, sikkerhet og personlig informasjon beskyttelse for beboere med anlegget interessenter. Bestem om det kreves skriftlig eller muntlig støtte for bruk av RTLS i anlegget. I diskusjoner med interessenter Inkluder lokale protokoller, prosedyrer (f.eks lokal innretning teknologien fritak, union avlogging, etc.) og en prosjekttidslinje. 12
    Merk: Oppdatere protokoller, prosedyrer og tidslinjen som de endres i løpet av prosjektet, møte med interessenter og anskaffe sign-off fra interesserte.
  2. Deg institusjonelle gjennomgang styret inkludert HIPAA fraskrivelse å gjennomgå medisinske listene før å innhente samtykke fra kvalifisert innbyggere.
  3. Utstyre ønsket området studien med en RTLS (se figur 1). Montere sensorer øverst i hjørnene av alle felles rom og korridorer triangulere bosatt plassering og bevegelse i sanntid.
    1. Velg sensorer mot midten av området for å utnytte sine antenne mønster som er + / 90 grader i asimut (vannrett) og +/-45 grader i høyden (loddrett). Vipp mot sensoren nedover slik at hvis en laserstråle kom ut av ansiktet til sensoren hvis treffer motsatt hjørne plass i ca 5-6 ft av bakken. Kontroller sensoren er nivå ved å plassere et nivå på to plast pinnene på toppen bak sensoren.
      Merk: For en typisk fellesområde i langsiktig pleie anlegg (ca 10 x 13 m eller 1000 kvadratmeter føtter), fire sensorer er nødvendig. Disse sensorene dekker et større område, men dette er avhengig av omgivelsene-f.eks vegger og glassveggene som kan ha innvirkning på overføringer.
    2. Hver sensor trenger en nettverkskabel går fra nedre venstre porten på baksiden av sensoren til bryteren som serveren er tilkoblet. Denne kabelen er en Cat5e kabel. Med en sensor som master, Kjør timing kabelen fra master til hverandre sensor, dermed en stjernetopologi.
      1. For å gjøre så, plugg en skjermet cat5e kabel i noen av 6 tilgjengelige porter på master og kjøre den til andre sensor der det blir plugget inn i øvre høyre porten på 6 portene. Kjøre kabler over taket fliser.
        Merk: Antall sensorer i området bestemme antall portene som kreves for strøm over Ethernet (POE)-bryteren. Hver sensor vil kreve to porter. Flere POE-svitsjer kan kobles hvis nødvendig.
    3. Måle hvor sensorer ligger i området, og velg en nullpunktet på sensoren (f.eks nederst til venstre slik at bevegelse nord er positiv y-aksen og flytte øst er positiv x-aksen). Mål x, y og z for hver sensor (med en laser avstand kartleser) i forhold til dette. Registrere det MAC henvende seg av baksiden av sensoren og holder for å gå inn det grafiske brukergrensesnittet (GUI, en spesialisert programvare utviklet for å håndtere RTLS).
  4. I GUI, åpne Plattformuavhengig og klikk på Kjernen Server å markere det og deretter klikke start. Gjenta dette for Tjenestekontrolleren. Klikk Bruk og deretter OK.
    1. Åpne Service installert og trykk neste. Bla til C:\Ubisense programvare og gå til mappen Plassering motor og merke "pakker"-mappen. Klikk OK og neste. Installere alle tjenester som er oppført. Gjenta denne prosessen igjen men går inn i plattform mappe og merke "pakker"-mappen. Installere alle tjenester som er oppført. Klikk på Service Manager og sikre alle tjenester vises som "running".
  5. Åpne Site Manager og gå til kategorien områder opprettet en plantegning av åpningen note og angi start og stoppe punktet hver vegg ved å gi x, y koordinatene til startpunktet etterfulgt av sluttpunktet. Lagre filen som en .dat-fil. Etter det siste settet med poeng (0,0) Trykk enter.
    1. I kategorien områder går til vegger > laste vegger og laste .dat-fil. Gå til områder > Angi opprinnelse og velger nederst til venstre. Klikk tegne veggen modus-knappen og Legg en dummy vegg hvor som helst innenfor plassen. Dette forteller systemet hvor å beregne regionene (innenfor og utenfor regionen).
    2. Klikk regioner > beregne regioner; Dette understreker plassen blå. Slette veggen-ved å velge Veggen knappen og trykke delete. Gå til området > lagre området og lagre området. Gå til kategorien celler og laste området ved å velge det fra rullegardinmenyen -boksen .
    3. Klikk Legg til grad i nedre venstre hjørne. Du bruker klikke standardinnstillingene Lagre. Høyreklikk på området i venstre kolonne, og velg Ny geometri-cellen. Klikk Legg til grad og igjen bruke standardinnstillingene. Høyreklikk på Geometri cellen og velger Nye plasseringen cellen. Klikk Legg til grad og bruke standardinnstillingene.
  6. Åpne Plasseringen motor konfigurasjon og laste området ved å gå til kart > Last området. Legge til en plassering motor-celle som skal brukes til å definere en celle av sensorer ved å gå til celle > New. Det er ingen tilgjengelige sensorer i venstre kolonne. gå til Fil > Import sensorer og finne .xsc filen i: C:\Ubisense programvare.
    1. Viser alle sensorer, klikk på en sensor og dra det hvor som helst på kartet. Det vil også være under plassering celle 0001; Høyreklikk på den og gå til Egenskaper. Angi x-, y- og z for det bestemte sensoren og dens MAC-adressen. Ikke angi noe for yaw, banen, eller rulle. Gjenta denne prosessen for alle andre sensorer og sikre systemet plasserer dem riktig på kartet.
    2. Klikk kategorien Sensor Status . sensorer kjører-hvis ikke kobler fra og kobler tilbake til strømkilden. Bruk kategorien Logg for å dataskjerm støvel opp forarbeide. Hver sensor vil laste ned pakker i grupper på 100 og til slutt rapporterer sensor på. Se tilbake til kategorien Sensor Status sensorer har startet og kjører.
    3. Klikk på kategorien hendelsen makt plot undersøke bakgrunnen støynivå på hver sensor. La grafene kjøre. Etter en pause, trykker du knappen Angi terskler . Dette setter aktivitet terskelen på hver sensor som filtrerer ut bakgrunnsstøy. Bakgrunnsstøy anbefales under 1000.
    4. Rett falle i staver opp på sted denne cellen 00001 > egenskaper. På Radio sette kategorien RF kraft til 255, som er maks radio. Geometri kategorien satt taket til 5, gulvet til 0 og Max standardfeilen til 0,05. Taket er maks høyden av plass, gulvet er min og max standardfeilen er for filtrering dårlig målinger.
  7. Plukke opp en kompakt eller henge tag og gå til kategorien koder i Stedet motoren Config og klikk Tag > New. Angi ID-nummer og angi øverst Qos 32, samme verdi som lavere Qos. Disse prisene er de beaconing prisene av koden. Velg standard informasjon filter som filteret.
    1. Klikk kategorien sensorer og celler . Høyreklikk på stedet motoren celle 0001 og klikk skjerm. Dette definerer kodene i cellen for å overføre og aldri sovner. Trykk og hold bunnen midten av kompakte koden og midten av taket koden i tre sekunder for å slå på brikken. Det er når lyset i øvre høyre hjørne er jevn og begynner å blinke.
    2. Sette taggen i området hvor alle sensorer har det i siktlinje. Mål x, y og z på det stedet i forhold til samme opprinnelse på sensoren brukt før. Høyreklikk på en av tre andre sensorer og velg Dual kalibrering. Bruke master som referanse, Skriv inn ID-nummer, type inne lokaliseringen målt og velg neste. Etter kalibreringen er fullført lagre verdiene for alle sensorer.
    3. Kjør dette over skritt atter å sikre verdiene er + /-2. Gjenta denne prosessen for alle de andre sensorene, men ikke lagre master sensor verdiene. Hvis bruker en henge tag, rotere den slik at ansiktet av koden peker mellom master og en annen sensor å være kalibrert og kontroller at koden i vertikal posisjon. Kompakt koden må være i en flekk ligger helt flatt.
    4. Sikre sensorene peker riktig mot midten av området og vise grønne vinkelen på ankomst linjer konvergerende på merkelappen. Klikk TDOA-boksen nederst i vinduet og Vis forsinkelsestiden for ankomst kurver konvergerende på merkelappen. Merk at disse linjer og kurver ikke vil være perfekt. Gjenta kalibrering om nødvendig. Følgende instruksjoner fra trinn 5.1, klikk flagget skjermen av.
    5. Åpne kartet og laste området under området > laste området og vise koden på kartet.

2. bruke RTLS koder for å finne og spore beboere i sanntid

  1. Gjennom medisinsk diagrammer for å identifisere ambulerende (med/ut en hjelp enhet) innbyggere eller beboere som kan drive med føttene alderen 55 eller over med CI/demens. Innhente samtykke. Eller hvis beboeren ikke å samtykke på egenhånd, bruke kontaktinformasjonen i medisinsk diagrammet for å kontakte deres lovlig representant (LAR) eller pårørende (NOK).
  2. Utstyre samtykkende beboere med håndleddet eller hang-tag (se figur 1). Hvis du vil aktivere koden, plassere en magnet under nederst til høyre på etiketten og vente på lyset blinker kontinuerlig. Kontroller at den hang-tag ikke er det på bakover eller signalet vil dempes. Fest på håndleddet taggen til et område av kroppen med et lite kryss seksjon område og mer begrenset absorpsjon av energi og gir bedre sporing nøyaktighet.
  3. Utvikle en protokoll for helsevesenet personalet å fjerne en bosatt kode under bading og dusjing og trene helsevesenet ansatte på disse trinnene. Kommunisere en bestemt plassering til helsevesenet ansatte der de kanskje avreise tags de finner i enheten (f.eks bak sykepleiers stasjon) i tilfelle forskning personalet ikke er der for å hente dem.
  4. Før sette koden på beboeren, i Tag Association kategorien GUI (se figur 2), tilordne hver beboer en tilfeldig og unike "pasient ID" nummer og innspill til GUI. Bruke nummeret oppgitt i koden, input koden ID-nummeret knytter det med den "pasient-ID." Koden spores trådløst en gang tildelt i GUI. Holde posisjon på "origin" men "Tillat koden bytter", velg "ekte", og klikk deretter Lagre.
    Merk: Hvis dataene er kompromittert personvernet og sikkerheten til innbyggerne er opprettholdt som et tilfeldig identifikasjonsnummer og x, y koordinatene er tilgjengelig; disse koordinatene svarer ikke til noen hjem/institusjon, by, osv.
  5. Opprette et eget dokument lagres på en sikret server bak en brannmur og en passordbeskyttet datamaskin koble beboernes personopplysninger med deres pasient ID og kode-ID.
  6. Klikk Vis Sporingsmeldinger Smart plass Config . Klikk "få Sporingsmeldinger. Undersøke hendelsene for tag/bosatt plassering og bevegelse. Klikk kategorien Logg for å sikre at det finnes ingen feilmeldinger.
  7. Klikk kategorien sensoren status og se at alle sensorer "kjører" (se Figur 4). Hvis ikke, høyreklikk på sensoren og gjenstarte. Hvis timing eller andre statuser er bemerket etter omstart, sjekk fysiske kablene til problematisk sensoren.
    1. Kontroller alle kabler er koblet til bryteren POE og at timing og strømkabler arbeider på spesifikke sensor. For eksempel hvis strømledningen ikke fungerer, vil det være ikke lys på sensoren og en ny strømkabel er nødvendig. Hvis det er makt, er en ny timing kabel nødvendig.
  8. I C: Ubisense programvare systemfiler, definere en mappe på serveren til rå daglig CSV datafilene.
  9. Sette opp en automatisk backup system (ekstern harddisk) og sikker så det ikke kan være koblet fra eller flyttet fra serveren.
  10. I en data management program, glatt RTLS rå data ved hjelp av en 5-sekunders glidende gjennomsnitt vinduet (basert på tid i x og y rådata koordinater) og en terskel på 0,7 m bevegelse (basert på plassering i x og y rådata koordinater).
    Merk: Dette skaper en stabil rekke koordinater, som lignet den observerte bosatt gangavstand aktiviteten. For å administrere hopp i dataene, beregning av en dag med bevegelse, bare påløper avstand og tid (og bane data) når tiden mellom punkter er mindre enn 30 sekunder.

3. måle gå aktivitet og vandrende

  1. Last ned daglig csv-filer til en data management/analyse program.
    Merk: Basert på prosjektet mål, kan RTLS data bli redusert til hver time, daglig, ukentlig, bi-ukentlig, og så videre. I forbindelse med dette prosjektet, data feltuttrykket ukentlig (summerte daglig/7) for å undersøke intra-individuelle endringer i ambulation uke. Merk at antall daglige utdrag tilgjengelig for hver beboer vil variere basert på deres aktivitet. Som er i stor grad stillesittende har flere hundre data poeng per dag eller mindre; beboere som er mer aktive får mer som flere tusen data poeng per dag.
  2. Beregne gjennomsnittlig gangavstand, vedvarende gangavstand og vedvarende gangart hastighet, og beregne omfanget av endringer i disse tiltakene over tid ved hjelp av rå sted oppgitt (ukentlig gjennomsnitt av x, y-koordinater).
  3. Merk: Gå avstand = gjennomsnittlig antall meter gikk per uke [f.eks beregne mellom hvert punkt: √ (x2-x1) ^ 2 + (y2-y1) ^ 2], vedvarende gangavstand = gjennomsnittlig antall kontinuerlig meter gikk per uke beregnes bare når bosatt reiser i minst 60 sekunder med stopp ikke overstiger 30 sekunder, gangart hastighet = gjennomsnittlig meter per sekund / uke beregnet ved vedvarende gåing bare [beregne mellom hvert punkt: √ (x2-x1) ^ 2 + (y2-y1) ^ 2 og deretter t2-t1 å bestemme tiden det tar for å gå denne avstanden].
  4. Visuelt sjekk alle sensoren lett indikatorer på RTLS sensorer og koder en gang om dagen. Sjekk alle supplerende utstyret (f.eks POE-svitsjer og timing bokser) for lys.
    1. I GUI, under "kartet" sjekk å sikre alle merket beboere er synlige og spores hver dag (se figur 5). Hvis det er en fastboende mangler på kartet, klikker du rapporten for å finne sist bosatt ble sett av systemet. Velg timebaserte, daglige eller ukentlige rapporter som kan også filtreres etter pasient ID (se figur 6).
      Merk: Dette kan også gjøres ved å gå gjennom daglige CSV-filer for pasient ID-numrene.
    2. Når en kode ikke fungerer, erstatte koden og/eller sjekk batteri. Når batteriene er byttet ut, klikk på den tilknyttede koden og knappen "tag batteri erstattet" i høyre hjørne av SmartSpaceConfig.
    3. Noen beboere med CI kan ta av koden (kastet bort ved en feiltakelse) når de glemmer om deres deltakelse i prosjektet. I så fall minne bosatt i prosjektet, spørre om de ønsker å fortsette, og der det er aktuelt, erstatte på håndleddet taggen. I møter med helsevesenet personalet Minn interessenter å snakke med beboere og minne dem om deres deltakelse i prosjektet.
  5. Daglig sjekke at ingen håndleddet/henger koder er neddykket eller ellers damaed av vann (bosatt tar et bad i stedet for dusj); Hvis vannskader hvis synlig, erstatte koden.

4. måle kognitiv svekkelse, gangart og balanse

  1. Registrere, laste ned og evaluere kognitive beboere samtykker i å delta i studien ved baseline og hver 6 måneder i løpet av studien bruker Montreal kognitive vurdering (MoCA). 18
    1. Input bosatt MoCA score i et datasett som kan flettes med RTLS data gjennom en data management program.
  2. Recode rå MocA score slik at MoCA poengsummen ≥24 angir ingen CI, poengsummen varierer mellom 10-23 angir mild/moderat CI, og poengsummen varierer mellom 0-9 angir alvorlig CI. 19
  3. Bruke Tinetti ytelse orienterte mobilitet vurdering (POMA) og tilhørende beskrivelse, vurdere20gangart og balanse av beboere samtykker i å delta i studien hver uke i løpet av studietiden. 20
    Merk: Det finnes to subscales i POMA med gangart kvalitet varierer fra 0-12 og balanse evne fra 0-16. Høyere score foreslå færre gangart og balanse impairments. Disse subscales måle en rekke tilknyttede evner og omfatter oppgaver som å komme opp fra en stol, sittende og stående balanse, balanse mens du vrir, skrittlengde, trinn høyde, avvik fra en pathand holdning. Skrøpelig eller institusjonalisert eldre voksne, konsekvent med befolkningen utnyttet i dette prosjektet har en gjennomsnittlig score på 11-12 (SD = 3.3-5.7) på balanse muligheten til subscale og en gjennomsnittlig poengsum på 8.1-8.6 (SD = 3.2-4.6) på gangart kvalitet subscale. 1 , 21
    1. Inn gangart og balansere subscale og total score i databasen med andre variabler med demografiske kjennetegn av interesse (alder, rase/etnisitet, kjønn).
  4. Analysere forholdet mellom CI, gangart, balanse og ambulation aktivitet i en data management/analyse program. Klikk crosstabs og input variabler å undersøke bivariate relasjoner. Klikk chi kvadrat for å undersøke styrken av tilknytningen mellom disse variabler av interesse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

RTLS rå data krever utjevning for å forbedre stedsinformasjonens presisjon (se protokollen trinn 9 delen, "Bruke RTLS-koder for å finne og spor beboere i sanntid"). Selv om kontrollert med standardinnstillinger i kategorien strøm plottet under installasjon og oppsett (se trinn 1.6.3 i forbundet protokollen), uten ekstra utjevning det vil fortsette å være støy og hopper. Når det gjelder støy, selv når stillesittende i flere timer, aktiv RTLS koden fortsetter å logge bevegelse-spesielt hvis beboeren flytter sine lem der koden er plassert, produsere sammenhengende bevegelse som utløses kunstig gangavstand aktivitet tiltak. Plasseringen av beboeren vil også hoppe - noen ganger setter en sti gjennom en vegg (se figur 6) - hvis koden sover (blir inaktiv) en lang tids inaktivitet og deretter våkner på grunn av bosatt bevegelse. Bruk en graphics interchange format (GIF) for å visualisere pre og post utjevnet data med flere innbyggere i noen timer.

Vedvarende Turgåing er et mål på vandring blant eldre voksne med CI som er knyttet til skadelig falls, ulykker, vekttap, søvnforstyrrelser, glemsel, og død. 8 for å skille mellom gangavstand og vedvarende gangavstand, åpner CSV eller datafiler i et statistisk program. Bruk grafiske verktøy for å angi ukentlig gjennomsnitt for vedvarende gangavstand og gangavstand. Gitt at gangavstand er et mål på alle gå aktivitet og vedvarende Turgåing avstanden målt bare når beboeren går i minst 60 sekunder, sikre gåing avstand er høyere enn vedvarende gå betyr for alle innbyggere (se Figur 8 ). Også sammenligne "bevegelse rapporten," som gir data om hver beboer av dag, uke, år og så videre, i GUI med disse dataene. Merk at ytterligere gåing aktivitet kan utvikles. Det kan for eksempel være av interesse å beregne tid i stillesittende aktivitet, spore bosatt på et bestemt sted av interesse eller tidsbruk i en kjent aktivitet.

RTLS har 95% konkordans nøyaktighet med gangavstand og vedvarende gangavstand basert på observasjonsstudier. I RTLS kan også brukes til å skille mellom beboerne med/ut CI; 22 avvik fra banen rett linje (tortuosity) er korrelert med skrittlengde gangs variasjon målt ved en gang-Rite mat (p = 0,30) Mini-Mental State eksamen (p =-0.47). I tillegg har tidligere arbeid brukt en RTLS undersøke gangart og balanse; gangavstand aktivitet tiltak er korrelert med Tinetti gangart (p = 0,32-0,35) og saldo (p = 0,37-0.40) subscales. 23 derfor, papir og blyant verktøy for å måle CI, gangart kvalitet og balanse evne gir tilleggsinformasjon beboere til forskning/klinisk formål, men på RTLS kan også brukes til å undersøke disse faktorene.

Figure 1
Figur 1: sanntid å finne systemet sensor (RTLS; montert i hjørnene av tak) og to kodene å spore bosatt plassering og bevegelse i sanntid. En kompakt kode kan bæres på håndleddet eller en henge tag kan henge fra nakken eller belte løkken. Disse kodene fungerer ved å sende ut et ultra wide-band radio (UWB) signal som er triangulated av andre sensorer i miljøet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: Tag association i det grafiske brukergrensesnittet (GUI). Det er her den "pasient ID," som er en tilfeldig unik ID for beboeren, og det tilhørende kode er angitt for Stedssporing. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3: The stedet maskinen konfigurasjonen program kart med celler. Dette brukes sikre systemet registrerer hendelser (f.eks tag/bosatt lokaliseringen og armbevegelse) som kan sees når aktiv på kartet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4: The stedet maskinen konfigurasjonen program, sensor status kategorien Kategorien sensoren status brukes til å vise statusen for sensorene, som angir "kjører." Adressere sensorer meldinger som "Ukjent", "ingen timing," eller andre meldinger som dette antyder et problem med sporing i systemet, særlig hvis dette er den "master" eller "timing" sensorer. Høyreklikk på sensoren og omstart for å få en oppdatert sensor status; endre tidsberegning kabelen eller strømkabelen om omstart produserer det samme problemet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5: kartet i det grafiske brukergrensesnittet (GUI). Kartet til å vise innbyggerne i sanntid. Hvis bosatt ikke er sett på kartet de kan være utenfor området sporing, mangler koden, ha et dødt batteri. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 6
Figur 6: bevegelse uke-rapporten i det grafiske brukergrensesnittet (GUI). Hvis bosatt mangler fra sporing området og de har på seg en aktiv kode, åpne funksjonen "rapport" og finne sist bosatt ble sett av systemet ved å klikke daglig, ukentlig, etc., rapporter. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 7
Figur 7: GIF bosatt aktivitet. Vist her er reise av en bosatt reise i løpet av 24-timers periode. Når det er ingen hopp gjennom vegger og at alle stasjonære aktivitet er registrert uten hopp. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 8
Figur 8: et punkt diagram gåing aktivitet. Denne grafen viser forholdet mellom gangavstand og vedvarende gangavstand for alle innbyggerne i utvalget; gangavstand er høyere enn vedvarende gangavstand. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Det er flere viktige trinn som skal følges før begynnelsen RTLS prosjektet som er verdt diskusjon. Mens et typisk felles område i langsiktig pleie anlegg (ca 10 x 13 m eller 1000 kvadratmeter føtter) krever fire sensorer, dette varierer avhengig av miljøet og antall sensorer kreves for prosjektet er basert på presisjonsnivået kreves og miljø . Utstikkende deler og glassvegger, vil for eksempel krever flere sensorer. Hvis det er ingen siktelinjen problemer, vil fire sensorer dekke et enda større område. Også vurdere at det er sikkert noen områder av et anlegg hvor total dekning ikke er nødvendig. Oppdateringsfrekvensen koder er også viktig som høyere oppdatering priser produsere lokaliseringen og armbevegelse tilleggsdata men redusere batteribrukstiden. Fabrikken oppdatere priser kan endres i kategorien koder på stedet maskinen konfigurasjonen. Også gitt at programvareoppdateringer kan oppstå eller det er maskinvareproblemer, kjøpe en vedlikeholds- og kontrakt for ett år og kjøpe tilleggskoder sensor(er) og håndleddet (i tilfelle neddykket i vann, kastet, etc.). Ekstern tilgang til serveren kan være nødvendig å løse noen problemer med GUI: 1) Internett-tilkoblinger i anlegget er nødvendig og 2) IRB eller andre interessenter må ha gitt denne tilgang (f.eks fjernovervåking og beskyttelse av subjektet data).

Til slutt, utvikle relasjoner med interessenter (ledelse i anlegget og hands-on helsevesenet ansatte). Gjennomføre vanlig (for eksempel månedlig eller annenhver måned) møter med interessenter til deres bekymringer om teknologi for å øke samsvar og aksept og gi prosjektet oppdateringer. 12 diskutere potensielle glitches og forsinkelser å dempe interessenter forventninger prosjekttidslinje og resultater. Sikre helsevesenet ansatte forstår hvordan disse kodene skiller seg fra andre teknologier i utseende (f.eks Wanderguard). Har en kontinuerlig diskusjon om hvordan denne teknologien vil gagne enheten og anlegget generelt. Denne siste diskusjonen er avgjørende for fortsatt interessenter samsvar og aksept. I protokollen, utvikle en plan å trene nye helsevesenet medarbeidere på enheten.

Det er flere begrensninger RTLS diskuteres her. Dette systemet er dyrt og det finnes andre rimeligere RTLS valg. Men for å undersøke vandrende atferd, krever tracking-teknologi en liten, trådløse aktive bærbar kode, og et system i stand til WAN-sporing, uten siktelinjen problemer og god nøyaktighet. Det er få (om noen) andre systemer med disse mulighetene. For eksempel bruker infrarød og radiofrekvensen teknologi opprette "soner" som detalj når en person går gjennom og er ikke spesifikke nok til å bestemme vandrende atferd. Dvs om det er kjent når bosatt krysset fra en sone til en annen (for eksempel rom til rom), det ville ikke være kjent hva som skjedde i det rommet-hvor mange miles gikk, tid brukt walking, etc. ultralyd og maskinen visjon har problemer med Identifikasjon at for å overvinne må kombinere med RFID (som ligner på fremgangsmåten som brukes her) og maskinen systemer har lav oppløsning. Med UWB finnes det et større område og romlig oppløsning på 6 inches, versus 36 eller mer for andre systemer gjør det den mest nøyaktige. Det også driver på mindre "soner" og alle aktivitet mønstre er fanget, gjør den ideell for måling av vandrende atferd. Systemet er også stabil og kan brukes 24/7. For disse grunner brukes systemet beskrives her i helsevesenet miljøet-ikke bare for sporing, men også for å undersøke arbeidsflyt, merker faller,24 link kognitiv svekkelse med gangart og balanse defecits,15, 22 forutsi fallrisiko,13,25 og undersøke hvordan multi-resistente organismer (MDRO) kan spres. 26 mer helsesentre vedta RTLS og sporing blir mer kostnadseffektive tilleggsprogrammer er forventet å dukke opp og RTLS kan også integreres med andre smart teknologiene. Andre kan beboere med CI bli forvirret og ta deres koden ofte og tag batterier må endres hver 3 måneder og med vann neddykking. Dette krever daglige kontroller koder og gjennomgang av bevegelse benytter GUI.

Til tross for disse begrensningene er en RTLS med UWB overordnet observasjoner av atferd som det automatisk, kontinuerlig og objektiv. Denne RTLS teknologien har høy overensstemmelse med gangavstand og vedvarende gangavstand og kan brukes til å undersøke gangart kvalitet og balansere evnen. I tillegg kan det brukes i stedet for kognitive tester til å bestemme CI/progresjon over tid. Selv rapporterer gåing aktivitet fra formelle og uformelle helsevesenet ansatte er sårbare for gulvet effekter og husker bias og kontinuerlig observasjon gåing aktivitet på lang sikt er tidkrevende. 12 , 13 forskning tyder kontinuerlig observasjon gåing aktivitet er viktig som subtile intra individuelle endringer er assosiert med dårlig helseutfall. 13

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av en karriere Development Award # [E7503W] og en Merit Award # [RX002413-01A2] fra USA (USA) Institutt for Veteraner saker rehabilitering forskning og utvikling Service. Innholdet i dette arbeidet representerer ikke synspunktene til det amerikanske Department of Veterans Affairs eller myndighetene i USA.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Ruuskanen, J. M., Parkatti, T. Mobility and Related Factors Among Nursing Home Residents. J Am Geriatr Soc. 42, 987-991 (1994).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Cohen-Mansfield, J., Wirtz, P. W. Characteristics of adult day care participants who enter a nursing home. Psychol Aging. 22, (2), 354-360 (2007).
  11. Hope, T., et al. Wandering in dementia: a longitudinal study. Int Psychogeriatr. 13, (2), 137-147 (2001).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Alarifi, A., et al. Ultra Wideband Indoor Positioning Technologies: Analysis and Recent Advances. Sensors (Basel). 16, (5), (2016).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. Contreras, A., Grandas, F. Risk of falls in Parkinson's disease: a cross-sectional study of 160 patients. Parkinsons Dis. 362572 (2012).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics