Utilizzando un sistema di localizzazione in tempo reale su misura a piedi attività associata a comportamenti erranti fra gli adulti più anziani istituzionalizzati

Behavior

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Summary

Questa carta discute l'uso di un sistema di localizzazione in tempo reale continuo e oggettivo per misurare l'attività a piedi associato vagando comportamenti, concentrandosi sugli adulti più anziani con danno conoscitivo. Camminare attività viene misurata a piedi di distanza, sostenuta a poca distanza e velocità di andatura sostenuta. Anche valutati sono capacità di equilibrio e qualità di andatura.

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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

Un sistema di localizzazione in tempo reale (RTLS) può essere utilizzato per monitorare l'attività a piedi degli adulti più anziani istituzionalizzati in assistenza a lungo termine che sono a rischio per vagare i comportamenti. I vantaggi di un RTLS sono obiettivo e misurazioni continue delle attività. Metodi di auto-rapporto di attività, soprattutto errante, da personale sanitario sono vulnerabili agli effetti di piano e polarizzazione di richiamo, e continua osservazione clinico o di ricerca a lungo termine può essere lungo e costoso. Personale sanitario riescono anche a riconoscere l'insorgenza e/o la durata dei comportamenti erranti, che sono associati con una varietà di esiti negativi per la salute in questa popolazione, ma suscettibili di intervento. Tecnologie RTLS possono misurare l'attività ambulante dei residenti istituzionalizzati con danno conoscitivo nel tempo con un elevato grado di precisione. Questo è particolarmente utile per lo studio di vagabondaggio, definito come camminare per almeno 60 secondi con pochi (se qualsiasi) interruzioni nell'attività. Errante è associato con la progressione della malattia, ricoveri, cascate e la morte. Lavoro precedente suggerisce di adulti più anziani con capacità di equilibrio difficile e alta attività sostenuta a piedi possono essere particolarmente suscettibili ai risultati di salute cagionevole. RTLS vengono utilizzati per valutare il danno conoscitivo ed i fattori associati con andatura e l'equilibrio; Tuttavia, strumenti di andatura/bilanciamento supplementari di carta e matita possono essere utilizzati per perfezionare ulteriormente i profili di rischio. Questo progetto viene illustrato l'utilizzo di un RTLS di misurare camminare attività e anche l'andatura qualità ed equilibrio misure di capacità su questa popolazione.

Introduction

Capacità di un adulto più anziano di svolgere le attività quotidiane della vita quotidiana e di essere fisicamente attivi è associata con la capacità di equilibrio e qualità di andatura. 1 lavoro precedente mostra le correlazioni tra la capacità di equilibrio e auto-riferita attività fisica negli anziani sedentari. 2 queste correlazioni rimangono attraverso popolazioni di adulti più anziani. Ad esempio, fra gli adulti più anziani nella Comunità, livelli di attività auto-riferiti sono significativamente correlati con equilibrio3 e capacità di camminata; 4 l'attività fisica di residenti a lungo termine a cura ambulatoria è correlato positivamente con equilibrio (usando la valutazione Tinetti prestazioni orientato alla mobilità) e di andatura. 5 istituzionalizzazione è associato con attività diminuita a piedi nella successiva vita6 e risultato in un'alta prevalenza di comportamento sedentario in questa popolazione. 7 infatti, un segnalato 80% o più delle ore di Veglia di un residente istituzionalizzato è trascorso seduti o sdraiati5 e ottenere alcuni residenti di cura a lungo termine i consigliati 30 minuti di attività moderata quotidiana. 7 insufficiente attività fisica è associata con de-condizionamento, ricovero ospedaliero e altri risultati di scarsa salute in questa popolazione. Comprendere l'attività a piedi di questa popolazione può aiutare nell'andatura su misura e/o interventi di equilibrio per aumentare l'attività fisica.

Alcuni adulti più anziani istituzionalizzati con danno conoscitivo (CI) iniziano a piedi eccessivamente a seguito di progressione di malattia. Errante, si verifica quando ci sono interruzioni di poca/nessuna attività nel corso di diverse ore/giorni. Errante è associata con affaticamento, perdita di peso, pregiudizievole falls, disturbi del sonno, perdersi e morte. 8 rispetto ai residenti della casa di cura con no o lieve/moderata CI, residenti con grave CI dimostrano l'attività di 20% in più caratterizzate come vagando, 26% dei quali sono "lappatura" comportamenti, un tipo di vagare dove un residente cerchi la camera. 9 nonostante questo, è difficile per il personale sanitario e altri osservatori di distinguere tra attività fisica e vagare. Cambiamenti intra-individuale nella attività di camminata possono essere sottile e vagando non è un problema comportamentale per essere frenato fino a quando l'adulto più anziano tenta di fuggire (per esempio, sfuggire alla struttura). Errante è comune; la prevalenza della errante varia da studio a studio ma un 38% stimato10 all'80% degli adulti più anziani con CI aggiriamo a un certo punto nel corso della malattia. 11

È difficile capire che camminano attività degli adulti più anziani istituzionalizzati come la popolazione è eterogenea (ad esempio, diversi livelli cognitivi, condizioni di salute) ed attività è difficile da misurare obiettivamente. Metodi di auto-rapporto di attività da personale sanitario riflettano meglio la fuga d'amore o tentati fughe dall'impianto e osservazione continua a lungo termine è vulnerabile agli errori di inter-rater, lunghi e costosi. 12 , 13 tecnologie di sistema (RTLS) localizzazione in tempo reale hanno il potenziale di oggettivamente e continuamente misurare l'attività del camminare fra gli adulti più anziani con CI. In particolare, c'è eterogeneità nel campo RTLS e sistemi multipli possono teoricamente essere utilizzati: ultra-wideband (UWB; Vedi allegata Tabella materiali), infrarosso + radiofrequenza, ultrasuoni e sistemi di visione. Tuttavia, per valutare i comportamenti erranti, è necessaria una tecnologia di rilevamento che è piccolo e discreto, wireless, in grado di rilevamento WAN, senza problemi di linea di vista con precisione nel raggio di 20cm e ci sono pochi (eventuali) sistemi diversi da un RTLS utilizzando UWB che soddisfa tali requisiti. Ad esempio, infrarosso + tecnologia di radiofrequenza si basa sulla creazione di "zone" che dettaglio quando un residente passa attraverso, ma non è abbastanza specifico per determinare comportamenti erranti tranne entro un metro o due, che è fin troppo lordo per questi scopi. Visione di ultrasuono e macchina avere problemi con identificazione e riflessioni; sistemi di visione hanno una buona risoluzione, ma non possono distinguere i residenti senza ricorrere all'utilizzo di un tag RFID per compensare le capacità inadeguate dell'attuale intelligenza artificiale. Un RTLS utilizzando UWB ha una gamma più ampia e la risoluzione spaziale di circa 20cm..-- contro un metro o più per altri sistemi..--che lo rende il più preciso e in grado di catturare tutti i modelli di attività. 14 , 15 the RTLS utilizzando UWB discusso qui è anche stabile, essendo stati creati per applicazioni industriali 24/7. I ricercatori e i clinici hanno precedentemente usato questo sistema dove la precisione è essenziale - per prevenire e prevedere le cascate, per valutare la demenza e cambiamenti nella cognizione - in un'ampia varietà di impostazioni-- assistita vivente, ospedale, case di cura e riabilitazione unità. 13 , 16 , 17

Questa carta in dettaglio il protocollo di un RTLS utilizzando UWB per misurare l'attività a piedi [a piedi di distanza, sostenuta a poca distanza e velocità di andatura sostenuta (media metri al secondo / settimana calcolata durante sostenuta solo a piedi)] e prove di CI, carta e matita l'andatura capacità e qualità di equilibrio, come il posteriore di quale sono componenti chiave di camminare attività. Risultati dello studio si concentrerà sull'utilizzo RTLS per distinguere tra passi di distanza, che è associata con attività fisica e, quindi, i risultati positivi sulla salute, e sostenuta a piedi che è associato a vagare e così negativo sulla salute.

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Protocol

Tutti i metodi descritti qui sono stati approvati da Institutional Review Board il caporale Michael J. Crescenz VA Medical Center di Philadelphia, PA.

1. installazione e configurazione di un sistema di localizzazione in tempo reale (RTLS)

  1. Scrivi una recensione su struttura politiche, sicurezza e protezioni di informazioni personali per i residenti con le parti interessate facility. Determinare se è necessario il supporto scritto o verbale sull'uso di RTLS nella struttura. Nelle discussioni con le parti interessate includono locale protocolli e procedure (ad es., impianto locale tecnologia deroghe, disconnessione dell'Unione, ecc.) e una timeline di progetto. 12
    Nota: Aggiornamento protocolli, procedure e timeline come cambiano nel corso del progetto, incontro con le parti interessate e l'acquisizione di disconnessione da parte degli interessati.
  2. Ottenere l'approvazione del Consiglio di revisione istituzionale tra cui una rinuncia HIPAA per rivedere le tabelle mediche prima di ottenere il consenso dai residenti ammissibili.
  3. Dotare l'area desiderata di studio con un RTLS (Vedi Figura 1). Montare sensori negli angoli superiori di tutte le sale comuni e i corridoi per triangolare la posizione residente e movimento in tempo reale.
    1. Punto sensori verso il centro della zona di utilizzare il loro modello di antenna che è + /-90 gradi in Azimut (orizzontale) e + /-45 gradi nell'elevazione (verticale). Inclinare la faccia del sensore verso il basso in modo che se un raggio laser è venuto fuori il volto del sensore se avrebbe colpito l'angolo opposto dello spazio di circa 5-6 ft da terra. Accertarsi che il sensore sia a livello inserendo un livello sulle due spine di plastica sulla parte superiore posteriore del sensore.
      Nota: per una tipica area comune in una struttura di assistenza a lungo termine (circa 10 m x 13 m o 1.000 piedi quadrati), sono necessari quattro sensori. Questi sensori coprirà un'area più grande, ma questo dipende l'ambiente circostante – per esempio, pareti e divisori in vetro nella zona che possono avere un impatto sulle trasmissioni.
    2. Ogni sensore ha bisogno di un cavo di rete in esecuzione dalla porta sinistra inferiore sul retro del sensore per l'interruttore che il server è connesso a; Questo cavo è un cavo Cat5e. Con un sensore come master, eseguire il cavo di sincronizzazione dal maestro per l'altro sensore, così una topologia a stella.
      1. A tale scopo, inserire un cavo schermato cat5e in una qualsiasi delle 6 porte disponibili sul master ed eseguirlo a vicenda sensore dove esso sarà collegato alla porta destra superiore di 6 porte. Esecuzione cavi sopra il controsoffitto.
        Nota: Il numero di sensori nella zona di determina il numero delle porte necessarie per il power over Ethernet (POE). Ogni sensore richiederà due porte. Se necessario, possono essere collegati più POE Switch.
    3. Misurare dove i sensori si trovano nella zona e scegliere un punto di origine sul sensore (ad es., l'angolo inferiore sinistro così quel nord commovente è l'asse y positivo e spostando verso est è l'asse x positivo). Misurare la x, y e z di ogni sensore (con un misuratore di distanza laser) in relazione a questa origine. Registrare l'indirizzo MAC fuori dalla parte posteriore del sensore e tenere per entrare nell'interfaccia utente grafica (GUI; un software specializzato sviluppato per gestire il RTLS).
  4. Nella GUI, aprire la Piattaforma di controllo e fare clic su Server Core per evidenziarlo e quindi fare clic su Avvia. Ripetere questa operazione per il Controller del servizio. Fare clic su applica e quindi su OK.
    1. Aprire il Servizio programma di installazione e premere Avanti. Sfoglia per C:\Ubisense Software e andare nella cartella Posizione motore ed evidenziare la cartella "packages". Fare clic su OK e Avanti. Installare tutti i servizi elencati. Ripetere questo processo ma andate nella cartella piattaforma ed evidenziare la cartella "packages". Installare tutti i servizi elencati. Fare clic su Service Manager e garantire che tutti i servizi vengono visualizzati come "in esecuzione."
  5. Aprire il Gestore del sito e andare alla scheda aree creare una planimetria da apertura notepad e specificare l'inizio e interrompere il punto di ogni muro dando la x, y le coordinate del punto iniziale seguita dal punto finale. Salvare il file come un file dat. Dopo l'ultimo set di punti (0,0) premere INVIO.
    1. Nella scheda aree andare a pareti > pareti caricare e caricare il file dat. Vai alla regioni > Imposta origine e scegliere l'angolo inferiore sinistro. Fare clic sul pulsante modalità di sorteggio parete e aggiungere un muro fittizio in un punto qualsiasi all'interno della piazza. Questo indica al sistema dove calcolare le regioni (all'interno del vs fuori regione).
    2. Fare clic su regioni > calcolare regioni; Ciò evidenzia il quadrato blu. Eliminare il muro – selezionando il pulsante di Modalità di muro e premendo CANC. Vai alla Area > Save Area e salva l'area. Vai alla scheda di cellule e caricare nell'area scegliendolo dall'elenco a discesa zona .
    3. Fare clic sul pulsante Aggiungi misura nell'angolo inferiore sinistro. Per utilizzare le impostazioni predefinite fare clic su Salva. Fare clic destro sul sito nella colonna di sinistra e scegliere Nuova geometria delle cellule. Fare clic sul pulsante Aggiungi misura e ancora utilizzare le impostazioni predefinite. Fare clic con il pulsante destro sulla Geometria cella e scegliere Nuova posizione cella. Fare clic sul pulsante Aggiungi misura e utilizzare le impostazioni predefinite.
  6. Aprire la Configurazione del motore di posizione e la zona di carico andando a mappa > caricare zona. Aggiunta di una cella di posizione motore che verrà utilizzata per impostare una cella di sensori andando a cella > New. Non ci sono nessun sensori disponibili nella colonna di sinistra; Vai a File > Import sensori e individuare il file. xsc che si trova presso: C:\Ubisense Software.
    1. Visualizzazione di tutti i sensori, fare clic su un sensore e trascinarlo in un punto qualsiasi della mappa. Sarà anche sotto posizione cella 0001; fare clic con il pulsante destro su di esso e passare alla Proprietà. Immettere la x, y e z per quel particolare sensore ed il suo indirizzo MAC. Non entrare in qualsiasi cosa per yaw, pitch, o rullo. Ripetere questo processo per tutti gli altri sensori e garantire che il sistema li posiziona correttamente sulla mappa.
    2. Fare clic sulla scheda Stato sensore ; sensori in esecuzione – se non scollegare e collegare nuovamente alla fonte di alimentazione. Utilizzare la scheda registro per monitorare il processo di avvio. Ogni sensore scaricherà i pacchetti in gruppi di 100 e riferirà alla fine sensore in esecuzione. Fare riferimento alla scheda di Stato del sensore per assicurarsi che i sensori hanno avviato e in esecuzione.
    3. Fare clic sulla scheda trama di potenza incidente per esaminare il livello di rumore di fondo su ogni sensore. Lasciate che i grafici. Dopo una pausa, premere il pulsante Imposta valori soglia . Questo imposterà la soglia di attività su ogni sensore che filtrerà rumori di fondo. Rumore di fondo è consigliato inferiore a 1000.
    4. Fare clic con il pulsante destro su posizione motore cella 00001 > Proprietà. Alla Radio scheda Imposta la potenza RF a 255, che è il livello max radio. Nella scheda geometria impostare il soffitto a 5, il pavimento a 0 e l'errore Standard Max 0,05. Il soffitto è l'altezza massima dello spazio, il pavimento è min e il max errore standard è per il filtraggio povere letture.
  7. Prendere un tag compatto o si blocchi e vai alla scheda tag nella Posizione motore di configurazione e fare clic su Tag > New. Immettere il numero di tag e impostare il Qos superiore a 32, lo stesso valore come il Qos inferiore. Questi tassi sono i tassi di segnalazione del tag. Scegliere filtro predefinito informazioni come il filtro.
    1. Fare clic sulla scheda sensori e celle . Fare clic con il pulsante destro sulla posizione motore cella 0001 e fare clic su Monitor. Questo imposta il tag della cella per trasmettere e mai addormentarsi. Premere e tenere premuto la metà inferiore del tag compatto e la metà del tag si blocchi per tre secondi per accendere il tag. È su quando la luce nell'angolo superiore destro è costante e inizia a lampeggiare.
    2. Messo il tag nel mezzo della zona dove tutti i sensori hanno in linea di vista. Misura la x, y e z di quel punto rispetto all'origine stessa del sensore utilizzato prima. Fare clic con il pulsante destro su uno qualsiasi dei tre altri sensori e scegliere Doppia taratura. Utilizzare il master come riferimento, digitare il numero di tag, digitare il percorso misurato e fare clic su successivo. Al termine della calibrazione è possibile salvare i valori per tutti i sensori.
    3. Eseguire questo passaggio nuovamente per garantire che i valori sono + /-2 sopra. Ripetere questo processo per tutti gli altri sensori, ma non salvare i valori di sensore master. Se si utilizza un tag hang, ruotarlo in modo che il volto del tag sia rivolta tra il master e un altro sensore in taratura e assicurarsi che l'etichetta sia in posizione verticale. Il compatto tag deve essere in un posto piatto bugiardo.
    4. Garantire i sensori siano correttamente rivolte verso il centro della zona e Mostra l'angolo verde di linee di arrivo convergenti al tag. Fare clic sulla casella TDOA nella parte inferiore della finestra e Mostra il tempo di ritardo di curve arrivo convergenti al tag. Si noti che queste linee e curve non sarà perfette. Se necessario, ripetere la calibrazione. Seguenti istruzioni dal punto 5.1, quindi il flag di controllo disattivato.
    5. Aprire la mappa e l'Area sotto la zona di carico > Area carico e guardare l'etichetta sulla mappa.

2. utilizzare i tag RTLS di individuare e monitorare i residenti in tempo reale

  1. Rivedere le tabelle mediche per identificare ambulacro (con/out un dispositivo di assistenza) residenti o residenti che possono spingere con loro piedi età di 55 anni o più con CI/demenza. Ottenere il consenso. In alternativa, se il residente è in grado di consenso per conto proprio, è possibile utilizzare informazioni di contatto fornite nella tabella medica contattare il loro rappresentante legalmente autorizzato (LAR) o parente (NOK).
  2. Outfit residenti consenzienti con polso o appendere-tag (Vedi Figura 1). Per attivare il tag, posto un magnete in basso a destra del tag e attendere che la luce lampeggia continuamente. Garantire il cartellino che non è il rovescio o il segnale verrà attenuato. Allegare l'etichetta da polso ad una zona del corpo con una piccola area sezionale trasversale e più limitato assorbimento di energia in radiofrequenza e fornisce la migliore precisione di rilevamento.
  3. Sviluppare un protocollo per personale sanitario rimuovere un tag residente durante il bagno e la doccia e formare il personale sanitario su questi passaggi. Una posizione pre-determinata di comunicare al personale sanitario dove poter lasciare le tag scoprono nell'unità (ad es., dietro la stazione dell'infermiera) in caso di personale di ricerca non sono lì per recuperarli.
  4. Prima di mettere il tag sul residente, nell' Associazione di Tag scheda GUI (vedere la Figura 2), assegnare ciascun residente un casuale e unico "paziente ID" numero e ingresso nella GUI. Utilizzando il numero presente nel tag, inserire il numero di Tag ID associandolo con il "paziente ID." Il tag verrà registrato in modalità wireless una volta assegnate nella GUI. Mantenere la posizione a "origine" ma in "Consenti tag swap", selezionare "vero" e quindi fare clic su Salva.
    Nota: Se i dati sono compromesse la privacy e la sicurezza dei residenti è mantenuto come solo un numero di identificazione casuale e x, y coordinate sono disponibili; Queste coordinate non corrispondono a qualsiasi casa/istituzione, città, ecc.
  5. Creare un documento distinto salvato su un server protetto da un firewall e un computer protetto da password collegamento delle informazioni personali dei residenti con il loro paziente ID e tag ID.
  6. In Smart spazio configurazione fare clic su Visualizza i messaggi di traccia. Fare clic su "i messaggi di traccia di get. Esaminare gli eventi per tag/residente posizione e movimento. Fare clic sulla scheda Registro per garantire che non sono presenti messaggi di errore.
  7. Fare clic sulla scheda stato del sensore e mostra che tutti i sensori sono "in esecuzione" (Vedi Figura 4). In caso contrario, fare clic con il pulsante destro sul sensore e riavvio. Se temporizzazione o altri Stati sono notati dopo il riavvio, verificare cavi fisici in esecuzione al sensore problematico.
    1. Garantire tutti i cavi siano collegati allo switch POE e che tempismo e cavi di alimentazione stanno lavorando sul sensore specifico. Ad esempio, se il cavo di alimentazione non funziona, non ci sarà nessuna luce sul sensore ed è necessario un nuovo cavo di alimentazione. Se c'è potenza, è necessario un nuovo cavo di sincronizzazione.
  8. Nei file di sistema C: Ubisense Software , impostare una cartella sul server per accedere ai file di dati CSV quotidiani crudi.
  9. Impostare un sistema di backup automatico dei dati (disco rigido esterno) e fissare in modo non può essere scollegato o spostato dal server.
  10. In un programma di gestione dati, RTLS lisci dati raw utilizzando un movimento di 5 secondi media finestra temporale (basato su tempo fornito in x e y coordinate di dati grezzi) e una soglia di 0,7 m di movimento (basato su posizione fornita in x e y coordinate di dati grezzi).
    Nota: Questa crea una serie stabile delle coordinate, l'attività di ambulante residente osservata di somiglianza. Per gestire i salti nei dati, durante il calcolo di movimento di una giornata, solo accumulare distanza e tempo (e i dati del percorso) quando il tempo tra punti è meno di 30 secondi.

3. misurazione camminare attività e vagando

  1. Scaricare file csv giornalieri in un programma di analisi e gestione dati.
    Nota: Si basa sulla finalità del progetto, dati RTLS possono essere ridotto a oraria, giornaliera, settimanale, bi-settimanale, e così via. Per gli scopi di questo progetto, sono una media dei dati settimanale (sommati al giorno/7) per esaminare i cambiamenti intra-individuale nella deambulazione entro la settimana. Si noti che il numero di campioni quotidiani disponibili per ogni residente varierà basato sul loro livello di attività. I residenti che sono in gran parte sedentari avrà diverse centinaia dati punti/giorno o meno; i residenti che sono più attivi avranno più come diversi mille dati punti/giorno.
  2. Calcolare la media a piedi, sostenuta a poca distanza e velocità di andatura sostenuta e calcolare l'entità delle variazioni in queste misure nel tempo utilizzando i dati grezzi posizione forniti (medie settimanali delle coordinate x, y).
  3. Nota: A piedi distanza = media numero totale di metri camminato a settimana [ad esempio, per calcolare tra ogni punto: √ (x2-x1) ^ 2 + (y2-y1) ^ 2], sostenuta a pochi passi = numero medio di continui metri camminato a settimana calcolata solo quando il residente viaggia per almeno 60 secondi con una sosta non superiore ai 30 secondi, velocità di andatura = media metri al secondo / settimana calcolata durante la camminata sostenuta solo [per calcolare tra ogni punto: √ (x2-x1) ^ 2 + (y2-y1) ^ 2 e quindi t2-t1 per determinare il tempo necessario per andare Questa distanza].
  4. Controllare visivamente tutti gli indicatori luminosi di sensore su RTLS sensori e tag una volta al giorno. Verifica tutte le attrezzatura supplementare fornito (ad es., switch POE e scatole di temporizzazione) per luci.
    1. Nella GUI, sotto controllo «mappa» per garantire tutti taggati residenti sono visibili e monitorata ogni giorno (Vedi Figura 5). Se c'è un residente mancante sulla mappa, fare clic su report per determinare l'ultima volta il residente è stato visto dal sistema. Fare clic su report oraria, giornaliera o settimanale, che possono anche essere filtrati dall'ID del paziente (vedere la Figura 6).
      Nota: Questo può anche essere realizzato esaminando il file CSV giornalieri per i numeri di identificazione del paziente.
    2. Quando un tag non funziona, sostituire il tag e/o controllare la batteria. Quando le batterie sono sostituite, clicca l'etichetta associato e il pulsante di "sostituita della batteria tag" nell'angolo a destra della SmartSpaceConfig.
    3. Alcuni residenti con CI possono togliere loro tag (gettato via per errore) quando si dimenticano la loro partecipazione al progetto. In questo caso, ricordare il residente del progetto, chiedere se vogliono continuare ed eventualmente, sostituire il tag di polso. Negli incontri con il personale sanitario ricordano i soggetti interessati a parlare con i residenti e ricordare loro della loro partecipazione al progetto.
  5. Verifica giornaliera che nessun polso/cartellini sono stati sommersi o altrimenti damaed di acqua (residente prende un bagno invece di doccia); Se il danno dell'acqua se è visibile, sostituisce il tag.

4. misura di equilibrio, andatura e danno conoscitivo

  1. Registrare, scaricare e valutare lo stato cognitivo dei residenti consenzienti a partecipare allo studio, alla linea di base e ogni 6 mesi nel corso dello studio utilizzando la valutazione cognitiva di Montreal (MoCA). 18
    1. Spartiti di MoCA residente input in un set di dati che possono essere Uniti con i dati RTLS attraverso un programma di gestione dati.
  2. Ricodificare crudo MocA punteggi tale che una ventina di MoCA di ≥ 24 non indica nessun CI, un punteggio compreso tra 10-23 indica lieve/moderata CI, e un punteggio compreso tra 0-9 indica grave CI. 19
  3. Utilizzando il Tinetti Performance Oriented Mobility Assessment (POMA) e la descrizione associata,20valutare l'andatura e l'equilibrio dei residenti consenzienti a partecipare allo studio ogni settimana nel corso del periodo di studio. 20
    Nota: Esistono due sottoscale al POMA con andatura qualità che vanno da 0-12 e la capacità di equilibrio che variano da 0-16. Punteggi più elevati indicano meno disturbi di equilibrio e di andatura. Questi sottoscale valutare una varietà di abilità associate e includono attività quali alzarsi da una sedia, seduto e in piedi equilibrio, equilibrio mentre si gira, lunghezza del passo, passo altezza, deviazione da un atteggiamento di pathand. Adulti più anziani fragili o istituzionalizzati, coerenti con la popolazione utilizzata in questo progetto, hanno un punteggio medio di 11-12 (SD = 3.3-5.7) sul sottoscala di capacità di equilibrio e un punteggio medio di 8,1-8.6 (SD = 3.2-4.6) sul sottoscala di qualità di andatura. 1 , 21
    1. Ingresso equilibrio e andatura subscale totale punteggi e nel database con altre variabili con le caratteristiche demografiche di interesse (età, razza/etnia, sesso).
  4. Analizzare la relazione fra CI, andatura, attività di equilibrio e la deambulazione in un programma di analisi e gestione dati. Fare clic su campi incrociati e le variabili di input per esaminare le relazioni bivariate. Fare clic su "chi" quadrato per esaminare la forza dell'associazione fra queste variabili di interesse.

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Representative Results

Dati grezzi RTLS richiedono levigante per migliorare la precisione dei dati di posizione (Vedi protocollo fase 9 sotto la sezione, "Utilizzare i tag RTLS individuazione e residenti di traccia in tempo reale"). Anche se controllato con le impostazioni predefinite nella scheda trama di alimentazione durante l'installazione e set-up (Vedi punto 1.6.3 nel protocollo associato), senza ulteriore lisciatura continuerà ad essere rumore e salti. Per quanto riguarda il rumore, anche quando sedentaria per diverse ore, il tag RTLS attivi continua a registrare il movimento — soprattutto se il residente si muove loro arto in cui si trova il tag — produzione di continuo movimento che gonfia artificialmente a piedi misure di attività. La posizione del residente salterà anche - a volte mettendo un percorso attraverso un muro (Vedi Figura 6) - se il tag posti letto (diventa inattivo) a causa di un lungo periodo di inattività e poi si sveglia a causa del movimento residente. Utilizzare un formato di interscambio grafica (GIF) per visualizzare pre e post-lisciati dati con diversi residenti per poche ore.

Sostenuta a piedi è una misura di vagare tra gli adulti più anziani con CI che è legata alla pregiudizievole cadute, incidenti, perdita di peso, disturbi del sonno, perdersi e morte. 8 per distinguere tra pochi passi e sostenuta a poca distanza, aprire un file CSV o dati in un programma di statistico. Utilizzo di grafici strumenti per immettere le medie settimanali per sostenuta a piedi e a pochi passi. Dato che a piedi è una misura di tutte le passeggiate attività e sostenuta a piedi la distanza viene misurata solo quando il residente cammina per almeno 60 secondi, in modo a piedi distanza mezzi sono superiori a quello sostenuto pochi mezzi per tutti i residenti (Vedi figura 8 ). Inoltre confronta la "relazione del movimento," che fornisce i dati su ogni residente di giorno, settimana, anno e così via, nella GUI con questi dati. Si noti che ulteriori misure di camminare attività possono essere sviluppate. Ad esempio, può essere di interesse per calcolare il tempo trascorso in attività sedentarie, traccia il residente in un percorso specifico di interesse o di tempo trascorso in un'attività conosciuta.

RTLS ha 95% concordanza in precisione con pochi passi e sostenuta a piedi sulla base di studi osservazionali. Il RTLS può essere anche essere utilizzato per distinguere tra i residenti con/out CI; 22 deviazione dal percorso di linea retta (tortuosità) è correlata con la variabilità di falcata-tempo misurato da un tappetino di andatura-Rite (p = 0.30) l'esame di stato Mini-mentale (p = -0,47). Inoltre, il lavoro precedente ha utilizzato un RTLS per esaminare andatura ed equilibrio; poca attività misure sono correlati con l'andatura di Tinetti (p = 0,32-0.35) e saldo (p = 0,37-0.40) sottoscale. 23 così, carta e matita per misura CI strumenti, capacità di equilibrio e qualità di andatura forniscono informazioni supplementari sui residenti per scopi clinici/ricerca, ma il RTLS possono anche essere utilizzati per esaminare questi fattori.

Figure 1
Figura 1: sensore di sistema di localizzazione in tempo reale (RTLS; montati negli angoli dei soffitti) e due tag per tenere traccia di residente posizione e gli spostamenti in tempo reale. Un tag compatto può essere indossato al polso o una modifica di caduta può appendere dal ciclo del collo o alla cintura. Questi tag funzionano emettendo un segnale radio (UWB) banda ultra-larga che è triangolato da altri sensori nell'ambiente. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Tag associazione nell'interfaccia utente grafica (GUI). Questo è dove il "paziente ID," che è un identificatore univoco casuale del residente, e i numeri associati tag vengono immessi per il rilevamento della posizione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3: mappa di programma di configurazione del motore la posizione con le cellule. Questo è usato garantire il sistema è la registrazione di eventi (ad esempio, tag/residente posizione e movimento) che possono essere visto quando attivo sulla mappa. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4: configurazione del motore la posizione programma, sensore stato Tab. La scheda di stato del sensore viene utilizzata per visualizzare lo stato dei sensori, che indica "in esecuzione". Indirizzare i messaggi di sensori come "sconosciuto" "senza tempo", o altri messaggi come questo suggerisce un problema con il monitoraggio del sistema, in particolare se questi sono i "master" o sensori di "timing". Fare clic con il pulsante destro sul sensore e riavviare il sistema per ottenere un sensore aggiornato lo stato; Se il riavvio produce lo stesso problema, modificare il cavo di sincronizzazione o il cavo di alimentazione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 5
Figura 5: la mappa nell'interfaccia utente grafica (GUI). La mappa viene utilizzata per visualizzare i residenti monitorati in tempo reale. Se un residente non è visibile sulla mappa che possono essere fuori della zona di rilevamento, manca la loro etichetta, hanno una batteria morta. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 6
Figura 6: movimento di relazione settimana nell'interfaccia utente grafica (GUI). Se un residente è manca dall'area di rilevamento e che indossano un tag attivo, aprire la funzione "report" e determinare l'ultima volta il residente è stato visto dal sistema facendo clic su giornaliera, settimanale, ecc., rapporti. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 7
Figura 7: un GIF di residente attività. Mostrato qui è il viaggio di un viaggio per residenti nel corso del periodo di 24 ore. Verifica non esistono salti attraverso i muri e che tutte le attività stazionaria sono registrato senza salti. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 8
Figura 8: un punto grafico di camminare attività. Questo grafico mostra il rapporto tra pochi passi e sostenuta a piedi per tutti i residenti nel campione; a pochi passi è superiore a quello sostenuto a breve distanza a piedi. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Discussion

Ci sono diversi passaggi fondamentali da seguire prima di iniziare il progetto RTLS che meritano una discussione. Mentre una tipica area comune in una struttura di assistenza a lungo termine (circa 10 m x 13 m o 1.000 piedi quadrati) richiede quattro sensori, questo varia in base all'ambiente e il numero di sensori necessari per il progetto è basato sul livello di precisione richiesto e l'ambiente . Sporgenze e pareti di vetro, per esempio, richiederà ulteriori sensori. Se non ci sono problemi di linea di vista, quattro sensori coprirà un'area ancora più grande. Considera anche che probabilmente ci sono alcune aree di un impianto di cui non è necessaria una copertura totale. Il tasso di aggiornamento dei tag è anche importante come tassi più elevati di aggiornamento producono ulteriori dati di posizione e movimento, ma diminuiscono la durata della batteria. Le tariffe di aggiornamento di fabbrica possono essere modificate nella scheda Tag di configurazione del motore di posizione. Inoltre, dato che gli aggiornamenti software possono verificarsi o ci sono problemi hardware, acquistare un contratto di manutenzione e supporto per un anno e acquistare ulteriori tag o dai sensori e da polso (nel caso in cui immerso in acqua, gettato via, ecc.). Accesso remoto al server potrebbe essere necessario risolvere alcuni problemi con la GUI: sono necessarie connessioni internet 1) nella struttura e 2) l'IRB o altri soggetti interessati dovranno essere muniti dell'autorizzazione per l'accesso (ad es., monitoraggio remoto e la protezione dei dati del soggetto umano).

Infine, sviluppare le relazioni con le parti interessate (leadership nella struttura e personale sanitario hands-on). Condurre riunioni regolari (ad esempio mensile o bimestrale) con le parti interessate per affrontare le loro preoccupazioni circa la tecnologia per aumentare la conformità e l'accettazione e a fornire progetto Aggiorna. 12 discutere potenziali difetti e ritardi per frenare le aspettative degli stakeholder del progetto timeline e risultati. Garantire il personale sanitario a capire come questi tag si differenziano da altre tecnologie di aspetto (ad esempio, Wanderguard). Avere una discussione continua di come questa tecnologia sarà apprezzati l'unità e la struttura in generale. Questa discussione di quest'ultima è fondamentale per conformità costante delle parti interessate e l'accettazione. Nel protocollo, sviluppare un piano per formare nuovo personale sanitario sull'unità.

Ci sono diverse limitazioni per RTLS discusso qui. Questo sistema è costoso e ci sono altre scelte RTLS di basso costo. Tuttavia, per esaminare i comportamenti erranti, la tecnologia di rilevamento richiede un tag di wearable attivo piccolo, senza fili e un sistema capace di WAN, senza problemi di linea di vista con buona precisione di rilevamento. Ci sono pochi (eventuali) altri sistemi con queste funzionalità. Ad esempio, tecnologia infrarossi e radio frequenza si basa sulla creazione di "zone" che dettaglio quando una persona passa attraverso e non è abbastanza specifica per determinare comportamenti erranti. Vale a dire, anche se è noto quando un residente è attraversato da una zona a altra (ad esempio, una stanza a altra), sarebbe non essere conosciuto quello che è successo in quella stanza – quante miglia camminate, tempo speso a piedi, ecc ad ultrasuoni e sistemi di visione hanno problemi con identificazione che per superare sarebbe necessario combinare con RFID (che è simile all'approccio utilizzato qui) e sistemi di visione artificiale con bassa risoluzione. Con UWB c'è una gamma più ampia e la risoluzione spaziale, dell'ordine di 6 pollici, contro 36 o più per gli altri sistemi che lo rende il più preciso. Funziona anche su "zone" più piccole e tutti i modelli di attività vengono catturati, che lo rende ideale per la misurazione di vagabondaggio comportamenti. Il sistema è anche stabile e può essere utilizzato 24/7. Per questi motivi, il sistema qui descritto è usato in tutto l'ambiente sanitario – non solo per l'inseguimento del bene, ma anche per esaminare il flusso di lavoro, rilevare cascate, danno conoscitivo di collegamento24 con equilibrio e andatura defecits,15, 22 predire rischio,13,25 di caduta ed esaminare gli organismi come multi-farmaco resistenti (MDRO) può diffondersi. 26 come altre strutture sanitarie adottano RTLS e questo rilevamento diventa più conveniente applicazioni aggiuntive sono attesi ad emergere e RTLS può anche essere integrato con altre tecnologie intelligenti. In secondo luogo, i residenti con CI possono confondersi e togliere loro tag frequentemente e tag batterie c'è bisogno di essere cambiato ogni 3 mesi e con immersione in acqua. Ciò richiede controlli giornalieri dei tag e revisione del movimento utilizzando la GUI.

Nonostante queste limitazioni, un RTLS utilizzando UWB è superiore alle osservazioni del comportamento, in quanto è automatico, continuo e oggettivo. Questa tecnologia RTLS ha alta concordanza con pochi passi e sostenuta a poca distanza e può essere utilizzata per esaminare andatura qualità e capacità di equilibrio. Inoltre, esso può essere utilizzato al posto di prova conoscitiva per determinare CI/progressione nel tempo. I auto-rapporti di camminare attività da formali e informali sanità personale sono vulnerabili agli effetti di piano e recall bias e continua osservazione del camminare attività a lungo termine è che richiede tempo. 12 , 13 ricerca suggerisce osservazione continua di camminare attività è importante come sottili cambiamenti intra-individuali sono associati con i risultati di salute cagionevole. 13

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Disclosures

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Acknowledgments

Questo lavoro è stato supportato da un Career Development Award # [E7503W] e un premio di merito # [RX002413-01A2] da Stati Uniti (US) Department of Veterans Affairs riabilitazione servizio ricerca e sviluppo. Il contenuto di questo lavoro non rappresentano le opinioni di l'US Department of Veterans Affairs o di governo degli Stati Uniti.

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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