Name: setup of consumer wearable devices for exposure and health monitoring in population studies
Uploaded: 2023-02-03T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Setup of Consumer Wearable Devices for Exposure and Health Monitoring in Population Studies at JoVE.com

המחברים אסירי תודה לכל המשתתפים ולמשפחותיהם, כמו גם לאנשי ההוראה והמנהלה של בתי הספר היסודיים המשתתפים בקפריסין וביוון. המחקר מומן על ידי פרויקט LIFE MEDEA של האיחוד האירופי (LIFE16 CCA/CY/000041).

אישורים מנהליים ואתיים התקבלו ממשרד הבריאות של קפריסין (YY5.34.01.7.6E) ומהוועדה הלאומית לביואתיקה של קפריסין (ΕΕΒΚ/ΕΠ/2016.01.23). חולים עם פרפור פרוזדורים והאפוטרופוסים של הילדים האסתמטיים נתנו הסכמה מדעת בכתב לפני ההשתתפות במחקר.
1. לוקרים ליישומים ויישומי אוטומציה של מכשירים</st...

<ol>
	<li>Alami, H., Gagnon, M. P., Fortin, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+health+and+the+challenge+of+health+systems+transformation.">Digital health and the challenge of health systems transformation.</a> mHealth. 3, 31 (2017).</li><li>Dunn, J., Runge, R., Snyder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wearables+and+the+medical+revolution.">Wearables and the medical revolution.</a> Personalized Medicine. 15 (5), 429-448 (2018).</li><li>Bietz, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opportunities+and+challenges+in+the+use+of+personal+health+data+for+health+research.">Opportunities and challenges in the use of personal health data for health research.</a> Journal of the American Medical Informatics Association. 23, 42-48 (2016).</li><li>Coughlin, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recall+bias+in+epidemiologic+studies.">Recall bias in epidemiologic studies.</a> Journal of Clinical Epidemiology. 43 (1), 87-91 (1990).</li><li>Munos, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mobile+health:+The+power+of+wearables,+sensors,+and+apps+to+transform+clinical+trials.">Mobile health: The power of wearables, sensors, and apps to transform clinical trials.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1375 (1), 3-18 (2016).</li><li>Reeder, B., David, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Health+at+hand:+A+systematic+review+of+smart+watch+uses+for+health+and+wellness.">Health at hand: A systematic review of smart watch uses for health and wellness.</a> Journal of Biomedical Informatics. 63, 269-276 (2016).</li><li>Trifan, A., Oliveira, M., Oliveira, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Passive+sensing+of+health+outcomes+through+smartphones:+Systematic+review+of+current+solutions+and+possible+limitations.">Passive sensing of health outcomes through smartphones: Systematic review of current solutions and possible limitations.</a> JMIR mHealth and uHealth. 7 (8), 12649 (2019).</li><li>Rodgers, M. M., Alon, G., Pai, V. M., Conroy, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wearable+technologies+for+active+living+and+rehabilitation:+current+research+challenges+and+future+opportunities.">Wearable technologies for active living and rehabilitation: current research challenges and future opportunities.</a> Journal of Rehabilitation and Assistive Technologies Engineering. 6, 2055668319839607 (2019).</li><li>Huberty, J., Ehlers, D. K., Kurka, J., Ainsworth, B., Buman, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feasibility+of+three+wearable+sensors+for+24+hour+monitoring+in+middle-aged+women.">Feasibility of three wearable sensors for 24 hour monitoring in middle-aged women.</a> BMC Women's Health. 15, 55 (2015).</li><li>Schall, M. C., Sesek, R. F., Cavuoto, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Barriers+to+the+adoption+of+wearable+sensors+in+the+workplace:+A+survey+of+occupational+safety+and+health+professionals.">Barriers to the adoption of wearable sensors in the workplace: A survey of occupational safety and health professionals.</a> Human Factors. 60 (3), 351-362 (2018).</li><li>Henriksen, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+fitness+trackers+and+smartwatches+to+measure+physical+activity+in+research:+Analysis+of+consumer+wrist-worn+wearables.">Using fitness trackers and smartwatches to measure physical activity in research: Analysis of consumer wrist-worn wearables.</a> Journal of Medical Internet Research. 20 (3), 9157 (2018).</li><li>Kouis, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+MEDEA+childhood+asthma+study+design+for+mitigation+of+desert+dust+health+effects:+Implementation+of+novel+methods+for+assessment+of+air+pollution+exposure+and+lessons+learned.">The MEDEA childhood asthma study design for mitigation of desert dust health effects: Implementation of novel methods for assessment of air pollution exposure and lessons learned.</a> BMC Pediatrics. 21, 13 (2021).</li><li>Kouis, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+wearable+sensors+to+assess+compliance+of+asthmatic+children+in+response+to+lockdown+measures+for+the+COVID-19+epidemic.">Use of wearable sensors to assess compliance of asthmatic children in response to lockdown measures for the COVID-19 epidemic.</a> Scientific Reports. 11, 5895 (2021).</li><li>Arigo, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+history+and+future+of+digital+health+in+the+field+of+behavioral+medicine.">The history and future of digital health in the field of behavioral medicine.</a> Journal of Behavioral Medicine. 42 (1), 67-83 (2019).</li><li>Fuller, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+and+validity+of+commercially+available+wearable+devices+for+measuring+steps,+energy+expenditure,+and+heart+rate:+Systematic+review.">Reliability and validity of commercially available wearable devices for measuring steps, energy expenditure, and heart rate: Systematic review.</a> JMIR mHealth and uHealth. 8 (9), 18694 (2020).</li><li>Majumder, S., Mondal, T., Deen, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wearable+sensors+for+remote+health+monitoring.">Wearable sensors for remote health monitoring.</a> Sensors. 17 (1), 130 (2017).</li><li>Beukenhorst, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engagement+and+participant+experiences+with+consumer+smartwatches+for+health+research:+Longitudinal,+observational+feasibility+study.">Engagement and participant experiences with consumer smartwatches for health research: Longitudinal, observational feasibility study.</a> JMIR mHealth and uHealth. 8 (1), 14368 (2020).</li><li>Galarnyk, M., Quer, G., McLaughlin, K., Ariniello, L., Steinhubl, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Usability+of+a+wrist-worn+smartwatch+in+a+direct-to-participant+randomized+pragmatic+clinical+trial.">Usability of a wrist-worn smartwatch in a direct-to-participant randomized pragmatic clinical trial.</a> Digital Biomarkers. 3 (3), 176-184 (2019).</li><li>de Lima, A. L. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+wearable+sensor+deployment+in+Parkinson's+patients:+The+Parkinson@+home+study+protocol.">Large-scale wearable sensor deployment in Parkinson's patients: The Parkinson@ home study protocol.</a> JMIR Research Protocols. 5 (3), 5990 (2016).</li><li>Steinle, S., Reis, S., Sabel, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+human+exposure+to+air+pollution-Moving+from+static+monitoring+to+spatio-temporally+resolved+personal+exposure+assessment.">Quantifying human exposure to air pollution-Moving from static monitoring to spatio-temporally resolved personal exposure assessment.</a> Science of the Total Environment. 443, 184-193 (2013).</li><li>Dias, D., Tchepel, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+of+human+exposure+to+air+pollution+in+the+urban+environment:+a+GPS-based+approach.">Modelling of human exposure to air pollution in the urban environment: a GPS-based approach.</a> Environmental Science and Pollution Research. 21 (5), 3558-3571 (2014).</li><li>Chen, W., Kao, K., Chang, Y., Chang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+RSSI-based+distributed+real-time+indoor+positioning+framework.">An RSSI-based distributed real-time indoor positioning framework.</a> 2018 IEEE International Conference on Applied System Invention (ICASI). , 1288-1291 (2018).</li><li>Nagah Amr, M., El Attar, H. M., Abd El Azeem, M. H., El Badawy, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+enhanced+indoor+positioning+technique+based+on+a+novel+received+signal+strength+indicator+distance+prediction+and+correction+model.">An enhanced indoor positioning technique based on a novel received signal strength indicator distance prediction and correction model.</a> Sensors. 21 (3), 719 (2021).</li><li>Lancioni, G. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+upgraded+smartphone-based+program+for+leisure+and+communication+of+people+with+intellectual+and+other+disabilities.">An upgraded smartphone-based program for leisure and communication of people with intellectual and other disabilities.</a> Frontiers in Public Health. 6, 234 (2018).</li><li>Lancioni, G. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=People+with+intellectual+and+visual+disabilities+manage+functional+occupation+via+basic+technology+providing+spatial+cues+and+timely+repetition+of+response-related+instructions.">People with intellectual and visual disabilities manage functional occupation via basic technology providing spatial cues and timely repetition of response-related instructions.</a> Advances in Neurodevelopmental Disorders. 6 (1), 11-19 (2022).</li><li>Rao, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IoT+enabled+wearable+device+for+COVID+safety+and+emergencies.">IoT enabled wearable device for COVID safety and emergencies.</a> International Journal of Interactive Mobile Technologies. 3 (3), 146-154 (2021).</li><li>Brunschwiler, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Internet+of+the+body-Wearable+monitoring+and+coaching.">Internet of the body-Wearable monitoring and coaching.</a> 2019 Global IoT Summit (GIoTS). , 1-6 (2019).</li></ol>

חיישנים לבישים הם כלים שימושיים המאפשרים ניטור רציף ולא פולשני של פרמטרים בריאותיים והתנהגות המטופל. שעונים חכמים מסחריים, המצוידים במגוון חיישנים, מספקים אלטרנטיבה מבטיחה לשיטות איסוף הנתונים המסורתיות, והשימוש בהם במחקרים קליניים ובבריאות הציבור צפוי רק לעלות כתוצאה מהגדלת המגוון וה...

יישומי טכנולוגיית בריאות דיגיטלית וחיישנים לבישים מאפשרים ניטור מטופלים לא פולשני וחסכוני הן בתחום הבריאות והן בסביבה הביתית1. יחד עם זאת, כמות הנתונים הגדולה שנאספה והזמינות של פלטפורמות אנליטיות מבוססות לביש מאפשרות פיתוח אלגוריתמים לחיזוי אוטומטי של אירועי בריאות, מניעה והתערבות במגוון רחב של מחלות אקוטיות וכרוניות2. חיישנים לבישים הזמינים מסחרית, המשמשים בעיקר למעקב אחר כושר, משמשים יותר ויותר גם אנשי מקצוע רפואיים במחקר בריאות הציבור ומייצגים כלי מבטיח לאיסוף נתונים רב-מודאליים ורציפים בתנאי אמת3. אך חשוב מכך, איסוף נתונים בלתי משוחד מחיישנים לבישים מאפשר לחוקרים להתגבר על האתגרים של הטיית היזכרות המאפיינים שיטות איסוף נתונים מסורתיות כגון ראיונות ויומנים4.
עם זאת, למטרות ניסויים קליניים או מחקרי אוכלוסייה אחרים, דיוק נתונים, אמינות ותקינות הם חיוניים. בנוסף, האמינות של הנתונים שנאספו עשויה להיות מושפעת גם ממספר פרמטרים אחרים, כגון תחולת קבוצת גיל, כמו גם קיבולת הזיכרון ויעילות האנרגיה של המכשיר5. סקירות שיטתיות אחרונות של מחקרים מעבדתיים ומבוססי שדה עם מספר מוגבל של משתתפים אישרו באופן כללי את תחולתם של שעונים חכמים מסחריים לניטור פעילות, דופק, פרכוסים והתנהגות, אם כי הביקורות הראו גם התאמה לקויה למשתמשים קשישים, כמו גם מגבלות סוללה, זיכרון ואיכות נתונים 6,7 . מגבלות אלה עשויות להיות מוגברות עוד יותר במחקרי אוכלוסייה גדולים יותר בתנאים אמיתיים שבהם פרמטרים נוספים כגון קישוריות אינטרנט לא עקבית, נוחות המכשיר ושימוש שגוי בשעונים חכמים נכנסים לפעולה8. באופן ספציפי, מראה ואי נוחות הם חסמים משמעותיים ללבישת חיישניםמדי יום 9, בעוד שחששות הנוגעים לנושאי פרטיות וסודיות עשויים להשפיע על גיוס במחקרים המערבים חיישנים לבישים10. באשר לתחולתם של שעונים חכמים מסחריים ומעקבי כושר למדידת פעילות גופנית במחקרים, מחקר שנערך לאחרונה על ידי Henriksen et al. הציע כי בחירת מכשיר מתאים למחקר מסוים צריכה לא רק להתבסס על החיישנים המשובצים הזמינים אלא גם לקחת בחשבון אימות ושימוש קודם במחקר, מראה, חיי סוללה, חוסן, עמידות במים, קישוריות ושימושיות11.
לצורך מחקר זה, אנו מציגים פרוטוקול לשיפור האתגרים בהם נתקלים במהלך פרויקט LIFE MEDEA, מחקר התערבות להפחתת ההשפעות הבריאותיות של סופות אבק מדבריות12. המחקר כלל שתי קבוצות אוכלוסייה שונות: ילדים אסתמטיים בגילאי 6-11 שנים וקשישים עם פרפור פרוזדורים (AF). שתי הקבוצות צוידו בשעון חכם מסחרי להערכת פעילות גופנית (באמצעות מד דופק, מד צעדים ומד תאוצה) ומיקום (שימוש באותות GPS לאיתור אנשים במיקרו-סביבה פנימית "בבית" או בחוץ). המשתתפים נדרשו לענוד את השעון החכם מדי יום, והנתונים שודרו באמצעות רשת אלחוטית לפלטפורמת איסוף נתונים המנוהלת באופן מרכזי באמצעות אפליקציית איסוף הנתונים לצורך הערכה כמעט בזמן אמת של תאימות. פרטים נוספים על השעון החכם והגדרת המערכת מופיעים במחקר קודם13. במהלך השנה הראשונה ליישום הפרויקט, צצו מספר אתגרים טכניים ומציאותיים הקשורים למכשיר, אשר השפיעו על הגיוס, על הציות של המשתתפים ללבוש את המכשיר מדי יום, ואת השלמות של הנתונים שנאספו. חלק מהאתגרים היו ספציפיים לאוכלוסייה, כגון הדרישה של מנהלי בתי ספר והורים רבים שלילדים שעונדים את השעונים החכמים לא תהיה גישה לתכונות סטנדרטיות של שעונים חכמים, כגון משחקים, דפדפן אינטרנט, מצלמה ויישומי הקלטת שמע. אתגרים אחרים היו טכניים באופיים, כגון אובדן אות GPS, במיוחד בסביבות פנימיות, והגדרות שעון חכם פנימיות המפריעות ליישום איסוף הנתונים. סקירה מפורטת של האתגרים העיקריים שזוהו וכן תיאור קצר של השלכותיהם ופתרונם מוצגים בטבלה 1.
במחקר זה, אנו מציעים פתרונות פשוטים, חסכוניים ופתרונות מדף לשיפור תאימות המשתמשים, איכות הנתונים ושלמות הנתונים במחקרי אוכלוסייה המשתמשים בחיישנים לבישים ומספקים את הפרוטוקולים הרלוונטיים. בנוסף, אנו מדגימים את השיפורים בשלמות הנתונים מיישום פרוטוקולים כאלה באמצעות תוצאות מייצגות מהמחקר13.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>APK Extractor</td>
			<td>Meher</td>
			<td>Version 4.21.08</td>
			<td>Application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Charger/Adaptor with data cable</td>
			<td>Jiangsu Chenyang Electron Co. Ltd</td>
			<td>C-P17</td>
			<td>Charger</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Embrace application</td>
			<td>EmbraceTech LTD</td>
			<td>Version 1.5.4</td>
			<td>Application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LEMFO LF25 Smartwatch</td>
			<td>Shenzhen domino Times Technology Co. Ltd</td>
			<td>DM368 Plus</td>
			<td>Smartwatch</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lock App - Smart App Locker</td>
			<td>ANUJ TENANI</td>
			<td>Version 4.0</td>
			<td>Application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Macrodroid-Device Automation</td>
			<td>ArloSoft</td>
			<td>Version 5.5.2</td>
			<td>Application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xiaomi Redmi 6A</td>
			<td>Xiaomi</td>
			<td>M1804C3CG</td>
			<td>Smartphone</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

setup of consumer wearable devices for exposure and health monitoring in population studies

חיישנים לבישים, שלעתים קרובות מוטמעים בשעונים חכמים מסחריים, מאפשרים מדידות בריאות רציפות ולא פולשניות והערכות חשיפה במחקרים קליניים. עם זאת, היישום האמיתי של טכנולוגיות אלה במחקרים המערבים מספר רב של משתתפים לתקופת תצפית משמעותית עשוי להיפגע על ידי מספר אתגרים מעשיים. 
במחקר זה אנו מציגים פרוטוקול שונה ממחקר התערבות קודם להפחתת ההשפעות הבריאותיות מסופות אבק מדבריות. המחקר כלל שתי קבוצות אוכלוסייה שונות: ילדים אסתמטיים בגילאי 6-11 שנים וקשישים עם פרפור פרוזדורים (AF). שתי הקבוצות צוידו בשעון חכם להערכת פעילות גופנית (באמצעות מד דופק, מד צעדים ומד תאוצה) ומיקום (שימוש באותות GPS לאיתור אנשים במיקרו-סביבה פנימית "בבית" או בחוץ). המשתתפים נדרשו לענוד את השעון החכם המצויד ביישום איסוף נתונים על בסיס יומי, והנתונים שודרו באמצעות רשת אלחוטית לפלטפורמת איסוף נתונים המנוהלת באופן מרכזי לצורך הערכה כמעט בזמן אמת של תאימות. 
במשך תקופה של 26 חודשים, יותר מ -250 ילדים ו -50 חולים עם AF השתתפו במחקר הנ"ל. האתגרים הטכניים העיקריים שזוהו כללו הגבלת גישה לתכונות סטנדרטיות של שעונים חכמים, כגון משחקים, דפדפן אינטרנט, מצלמה ויישומי הקלטת שמע, בעיות טכניות, כגון אובדן אות GPS, במיוחד בסביבות פנימיות, והגדרות השעון החכם הפנימיות המפריעות ליישום איסוף הנתונים.
מטרת פרוטוקול זה היא להדגים כיצד השימוש בלוקרים של יישומים הזמינים לציבור וביישומי אוטומציה של מכשירים איפשר להתמודד עם רוב האתגרים הללו בצורה פשוטה וחסכונית. בנוסף, הכללת מחוון עוצמת אות של Wi-Fi קיבל שיפור משמעותי בלוקליזציה פנימית ומזערה במידה רבה את הסיווג השגוי של אות GPS. היישום של פרוטוקולים אלה במהלך ההשקה של מחקר התערבות זה באביב 2020 הוביל לשיפור משמעותי בתוצאות במונחים של שלמות הנתונים ואיכות הנתונים.

הפרוטוקול מתאר פתרונות פשוטים וחסכוניים לאתגרים בחיים האמיתיים המשפיעים על גיוס, תאימות ואיכות נתונים במחקרי אוכלוסייה המשתמשים בחיישנים לבישים. הצעדים המתוארים כאן אפשרו התקנה מוצלחת של מכשיר לביש לצרכן לחשיפה ולניטור בריאות במחקר אוכלוסייה גדול שכלל ילדים עם אסתמה ומבוגרים עם פרפור ...

Watch this Scientific Journal Video about Setup of Consumer Wearable Devices for Exposure and Health Monitoring in Population Studies at JoVE.com

Setup of Consumer Wearable Devices for Exposure and Health Monitoring in Population Studies

שעונים חכמים מסחריים המצוידים בחיישנים לבישים נמצאים בשימוש הולך וגובר במחקרי אוכלוסייה. עם זאת, כלי השירות שלהם מוגבל לעתים קרובות על ידי משך הסוללה המוגבל שלהם, קיבולת הזיכרון ואיכות הנתונים. דו"ח זה מספק דוגמאות לפתרונות חסכוניים לאתגרים טכניים אמיתיים שנתקלו בהם במהלך מחקרים שכללו ילדים חולי אסתמה וחולי לב קשישים.

הקמת מכשירים לבישים לצרכנים לחשיפה ולניטור בריאות במחקרי אוכלוסייה

Wearable sensors, which are often embedded in commercial smartwatches, allow for continuous and non-invasive health measurements and exposure assessments ...

מטרת סרטון זה היא לספק את הניסיון שלנו מפריסת חיישנים לבישים המוטמעים בשעונים חכמים מסחריים עבור ההצעות של פרויקט המדיה החיה, מחקר אוכלוסייה המתמקד בהפחתת ההשפעה הבריאותית. הפרויקט כלל שתי קבוצות אוכלוסייה נפרדות המטופלים בפרפור פרוזדורים, ילדים אסתמטיים בגילאי 6 עד 11 לצורך הערכת פעילותם הגופנית ומיקומם האישי. שתי הקבוצות היו מצוידות בשעון חכם מסחרי.המשתתפים נדרשו לענוד את השעון החכם מדי יום והנתונים שודרו ברשת האלחוטית של ביתם לפלטפורמת איסוף להערכה כמעט בזמן אמת של תאימות ואיכות נתונים. בסרטון זה, הצגנו פתרונות מדף פשוטים, חסכוניים ומבוססי מדף שיישמנו בשטח כדי לשפר את תאימות המשתמשים, איכות הנתונים ושלמות הנתונים. בנוסף, הצגנו שיפורים בשלמות הנתונים מתוך פרוטוקולים כאלה באמצעות התוצאות המייצגות ממחקר המדיה החיה.הפעל את יישום האוטומציה של ההתקן ונווט אל משימות השלמת הממשק. הוסף מאקרו או פעילות על-ידי לחיצה על סימן החיבור. לחץ על סימן הפלוס בכרטיסיית ההדק.בחר תאריך ושעה. בחר בכרטיסיה מרווח קבוע. אל תנצלו את זמן ההתייחסות.הגדר את המרווח הרגיל. הגדר את מרווח הזמן הקבוע כך שישמש כגורם מפעיל להתחלת ההליך. לחץ OK.To הוסף פעולה, לחץ על סימן החיבור בכרטיסיה פעולה.בחר בכרטיסיה תנאים/לולאות. בחר סגור. הוסף תנאי על-ידי לחיצה על סימן הפלוס.בחר בכרטיסיה תאריך/שעה. בחר שעון עצר. לחץ על OK. הגדר משך זמן קבוע שיתווסף כתנאי.כחלק מההליך, התנאי הנבדק הוא האם סטופר הוא יותר מ-29 דקות, או פחות משנייה אחת. הראשון משקף את העדפתנו להפעיל באופן שיטתי את יישום איסוף הנתונים לפחות כל 30 דקות. וזה האחרון מייצג מקרה שהסטופר לא עובד או הפסיק.שנה את הסוף על ידי לחיצה על המשולש. בחר או.בכל פעם שאחד התנאים מתקיים, התהליך יכול להמשיך. כדי להוסיף פעולה בין המשפטים, לחץ על האפשרות סיים אם.בחר הוסף פעולה לעיל.נווט ומצא את הכרטיסיה מסך. בחר את מסך הפעולה מופעל ולחץ על אישור. כאשר התנאים מתקיימים, המשימה תפעיל את המסך. ביצוע שלבים דומים בפעולה השנייה שמפחיתה את בהירות המסך לאחוז הנמוך ביותר.הוסף פעולה נוספת שמאפסת ומפעילה מחדש את שעון העצר שנמצא בשימוש בתהליך אוטומטי זה. זה יוצר לולאה. בצע שלבים דומים והוסף פעולה המאפשרת יישום איסוף.בחר יישומים. בחר הפעל יישומים. חפש ובחר את היישום איסוף נתונים.בחר כפה חדש ולחץ על אישור. התהליך שלנו הושלם. הגורם המפעיל, התנאים והפעולות מוגדרים. תן שם לתהליך זה ובחר שמור.צור תהליך המאפשר באופן שיטתי את ה- wifi של השעון החכם. הוסף גורם מפעיל כדי ליצור נקודת התחלה עבור התהליך. בחר אירועי מכשיר ובחר מסך כבוי.בחר מסך מופעל ולחץ על אישור. הוסף פעולה על-ידי לחיצה על סימן החיבור בכרטיסיה פעולה. בחר בכרטיסיה תנאים/לולאות. בחר את הסגירה.הוסף תנאי על-ידי לחיצה על סימן הפלוס. בחר בכרטיסיה קישוריות. בחר מצב WiFi ובחר WiFi מושבת.לחץ על OK. בחר אישור. לחץ על הסוף אם.בחר הוסף ניתן לפעולה. בחר בכרטיסיה קישוריות. לחץ על הכרטיסייה Wifi מוגדר.בחר הפעל WiFi ולחץ על אישור. עם הפעלת המסך, ואם התנאי מתקיים, התהליך מפעיל את ה- wifi. הוסף פעולה נוספת בין המשפט If שמאפסת ומפעילה מחדש את שעון העצר השני. סטופר זה חשוב להשבתת ה- wifi לאחר מספר דקות.פעולה המתבצעת בתהליך אחר בפרוטוקול. תן שם לתהליך זה ובחר שמור. צור תהליך הנועל באופן שיטתי את פרטי האירוע.לחץ על סימן הפלוס בכרטיסיה טריגר. בחר תאריך ושעה. בחר את המרווח הרגיל.אל תנצלו את זמן ההתייחסות. הגדר את מרווח הזמן לחמש דקות ולחץ OK.To הוסף פעולה, לחץ על סימן החיבור בכרטיסיה פעולה.לחץ על יומן אירוע. לחץ על הכרטיסיה שלוש נקודות. מצא ובחר WiFi SSID.בחר OK.By לחיצה נוספת על הכרטיסייה נקודת אליפסה וביצוע אותם שלבים בדיוק, תוכל להוסיף עוד עוצמת אות WiFi, מספר סידורי של המכשיר, קואורדינטות GPS, דיוק אות GPS, כמו גם אם השעון החכם נטען או לא. פעולה זו יוצרת אירוע יומן עם משתנים שצוינו מראש הרלוונטיים לפרוייקט. תן שם לתהליך זה ובחר שמור.לפני שהשעון החכם ניתן למשתתף יש לשנות מספר הגדרות חשובות. החלק את מסך השעון החכם שמאלה ונווט אל פונקציית ההגדרות של השעון החכם. לחץ על הגדרות.בחר צליל והשבת את כל הצלילים על-ידי מזעור רמות עוצמת הקול של כל ההגדרות הנפרדות. החלק את המסך ימינה כדי לחזור למסך ההגדרות הראשי. גלול מטה ובחר את הפונקציה Connect.בחר GPS. לחץ על מצב והגדר את הגדרת ה- GPS לדיוק גבוה. החלק את המסך ימינה כדי לחזור למסך ההגדרות הראשי.גלול מטה ובחר פונקציית חיסכון בחשמל. בטל את הגדרת צריכת החשמל החכמה 'המתנה' ובדוק שהחיסכון בצריכת הסוללה תמיד כבוי. החלק את המסך ימינה כדי לחזור למסך ההגדרות הראשי.גלול מטה ובחר פונקציית תאריך שעה. השבת את הכרטיסיה אזור זמן אוטומטי. גלול מטה ולחץ על בחר אזור זמן ובחר את אזור הזמן הנכון והפעל את פורמט 24 השעות.גלול מעלה והפעל את אזור הזמן אוטומטי ובדוק שמצב השעה האוטומטי מוגדר לשימוש בזמן המסופק על-ידי הרשת. החלק את המסך ימינה כדי לחזור למסך ההגדרות הראשי. גלול מטה ובחר עוד.פתח את האפשרות מנקה רקע והשבית את החיסכון בצריכת הסוללה. החלק את המסך שמאלה כדי לחזור למסך הגדרות נוספות. גלול מטה ובחר הקפאת אפליקציות.לחץ על הבא. גלול מטה ולחץ על חנות Google Play. בחר הקפא.האפליקציה תושבת באופן אוטומטי. החלק את המסך שמאלה כדי לחזור למסך ההגדרות עוד. בחר התראות.בחר Google וחסום את כל ההתראות מאפליקציה זו. בהתאם למכשיר ולמערכת ההפעלה, יישומים אחרים עשויים גם הם להקפיץ הודעות. החלק את המסך שמאלה כדי לחזור למסך ההגדרות עוד.גלול מטה ובחר שמירת נתונים. הפוך את שמירת הנתונים ללא זמינה. החלק את המסך שמאלה כדי לחזור למסך ההגדרות עוד.בחר הגדרות אפליקציה. גלול מטה ובחר גישה מיוחדת. לחץ על הגדרת מיטוב הסוללה.לחצו על המשולש ובחרו 'כל האפליקציות'. גלול מטה ומצא את ארונית היישום ובחר אל תמטב. מצא את כל האפליקציות הרלוונטיות המשמשות בהגדרת השעון החכם ובחר אל תמטב.היישומים העיקריים המבצעים או תומכים חייבים לפעול ללא כל מגבלות סוללה. לאחר שתסיים עם ההתקנה, בצע בדיקה של ההגדרות שעשינו בשלב זה. בדוק שוב שמזערת את כל הצלילים והרטטים, שמצב ה-GPS נמצא בדיוק גבוה.הגדרות התאריך והשעה נכונות, ויתרה מכך, הקפד להשבית את כל ההגדרות שמפריעות לפעולה החלקה של האפליקציות ברקע. בנוסף, ודא שהקפאת את כל האפליקציות שעשויות לבצע עדכונים. ודא שהיישומים העיקריים שמבצעים או תומכים ב- פועלים ללא הגבלות סוללה.המשתתפים קיבלו הוראות ספציפיות להטעין את השעון החכם מדי לילה ולענוד אותו במהלך היום. התצורה של המכשיר המוצג בפרוטוקול בשילוב עם ההליכים האוטומטיים שפותחו עם tasker, למזער כל טרחה נוספת עבור המשתתף. כאן אנו מספקים תוצאות מופת מתוך סך של 17 משתתפים מפאנל האסתמה במהלך אביב 2020.המשתתפים צוידו בשעון החכם וסיפקו נתונים שבועיים לפני ואחרי הטמעת הפרוטוקול. איור 7A מציג אחוז זמן עם נתונים עבור כל משתתף בנפרד, ואילו איור 7B מציג את ההתפלגויות המתאימות של אחוז הזמן עם נתונים עבור הקבוצה כולה. נצפתה עלייה באחוז הזמן עם נתונים.יישום הפרוטוקול הוביל לעלייה מובהקת סטטיסטית בשלמות הנתונים של כ-15% יתר על כן, איור 8 ואיור 9 מציגים שני תאריכים שונים ממטופל AF יחיד שהשתתף במחקר המדיה החיה באביב 2020. איורים 8A ו-9A מציגים את אותות ה-GPS הגולמיים בפועל. באיורים 8B ו-9B, יש לנו את היישום של אלגוריתם מילוי נתוני GPS המאפשר להחליף נתונים חסרים בערכים משוערים.איורים 8C ו-9C מציגים אותות מקישוריות השעון החכם עם רשת ה-Wi-Fi. האלגוריתם הציג ביצועים סבירים באיור 8A בהשוואה לאותות הרשת ב-8C. עם זאת, באיור 9, האלגוריתם לבדו לא העריך במדויק את כל הנתונים החסרים, מכיוון שהוא לא הצליח ללכוד שגם המשתתף חזר הביתה לפרק זמן של כ-90 דקות.הכללת אות חיבור Wi-Fi, כפי שנאסף על ידי יישום המשימה, יכולה להוכיח באופן משמעותי את ביצועי האלגוריתם ולמזער סיווג שגוי. פרוטוקול זה הופעל באביב 2020 ושימש להתקנת שעונים חכמים שניתנו לילדים אסתמטיים שנרשמו לפרויקט המדיה החיה. כתוצאה מכך, הילדים היו מצוידים בשעונים החכמים במהלך הגל הראשון של מגיפת COVID 19 וזה נתן לנו את ההזדמנות להעריך באופן אובייקטיבי את עמידתם באמצעי הנעילה של COVID 19.התוצאות של עבודה זו פורסמו בעבר Scientific Reports General והראו כי עם החרפת אמצעי הסגר ילדים מגדילים את שבריר הזמן היומי שהם מבלים בבית ומפחיתים את הפעילות הגופנית שלהם בשתי המדינות. לסיכום, עבודה זו מספקת פרוטוקול הכולל פתרונות פשוטים וחסכוניים לאתגרי החיים האמיתיים במחקרי אוכלוסייה המשתמשים במכשירים לבישים לצרכנים. גישה זו ניתנת לשכפול או להתאמה בקלות על ידי חוקרים העובדים עם מכשירים לבישים בתחומי המחקר הקליני ובריאות הציבור.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

התקני microfluidic פשוטים עבור<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של<em&gt; ג elegans</em&gt;,<em&gt; דרוזופילה</em&gt; ודג זברה

Micro fabricated fluidic devices provide an accessible micro-environment for in vivo studies on small organisms. Simple fabrication processes are ...

Mass Cytometry: Protocol for Daily Tuning and Running Cell Samples on a CyTOF Mass Cytometer

Cytometry המוני: פרוטוקול לכוונון יומי ודגימות תאים פועלים על Cytometer המוני CyTOF

In recent years, the rapid analysis of single cells has commonly been performed using flow cytometry and fluorescently-labeled antibodies. However, the ...

Manufacturing Devices and Instruments for Easier Rat Liver Transplantation

התקני ייצור מכשירים להשתלת כבד חולדה קלה יותר

Orthotopic rat liver transplantation is a popular model, which has been shown in a recent JoVE paper with the use of the "quick-linker" device. This ...

Millifluidics for Chemical Synthesis and Time-resolved Mechanistic Studies

Millifluidics לסינתזה כימית וזמן נפתר מכניסטית לימודים

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the ...

Paper-based Devices for Isolation and Characterization of Extracellular Vesicles

מכשירים מבוססי נייר לבידוד ואפיון של תאית שלפוחית

Extracellular vesicles (EVs), membranous particles released from various types of cells, hold a great potential for clinical applications. They contain ...

Layer-by-layer Collagen Deposition in Microfluidic Devices for Microtissue Stabilization

קולגן שכבת הפקדת-ידי שכבה במכשירי microfluidic לMicrotissue ייצוב

Although microfluidics provides exquisite control of the cellular microenvironment, culturing cells within microfluidic devices can be challenging. 3D ...

Automated Robotic Liquid Handling Assembly of Modular DNA Devices

אוטומטית רובוטית טיפול בנוזלים הרכבה של התקנים DNA מודולרי

Recent advances in modular DNA assembly techniques have enabled synthetic biologists to test significantly more of the available &#34;design space&#34; ...

Polydimethylsiloxane-polycarbonate Microfluidic Devices for Cell Migration Studies Under Perpendicular Chemical and Oxygen Gradients

Polydimethylsiloxane-פוליקרבונט התקני microfluidic הכימי בניצב תחת מחקרי נדידת תאים והדרגות חמצן

This paper reports a microfluidic device made of polydimethylsiloxane (PDMS) with an embedded polycarbonate (PC) thin film to study cell migration under ...

Construction and Setup of a Bench-scale Algal Photosynthetic Bioreactor with Temperature, Light, and pH Monitoring for Kinetic Growth Tests

בנייה והתקנה של אלגורית מידה של אלגוריה ביאוריאקטור פוטוסינתטי עם טמפרטורה, אור, וניטור pH עבור בדיקות צמיחה קינטית

The optimal design and operation of photosynthetic bioreactors (PBRs) for microalgal cultivation is essential for improving the environmental and economic ...

Advanced 3D Liver Models for In vitro Genotoxicity Testing Following Long-Term Nanomaterial Exposure

דגמי כבד תלת-ממדיים מתקדמים לבדיקות גנוטוקסיות במבחנה בעקבות חשיפה ננו-חומרית לטווח ארוך

Due to the rapid development and implementation of a diverse array of engineered nanomaterials (ENM), exposure to ENM is inevitable and the development of ...