Name: setup of consumer wearable devices for exposure and health monitoring in population studies
Uploaded: 2023-02-03T12:30:00
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저자는 모든 참가자와 그 가족뿐만 아니라 키프로스와 그리스의 참여 초등학교의 교사 및 행정 직원에게 감사드립니다. 이 연구는 유럽 연합 LIFE 프로젝트 MEDEA (LIFE16 CCA / CY / 000041)의 재정 지원을 받았습니다.

행정 및 윤리 승인은 키프로스 보건부(YY5.34.01.7.6E)와 키프로스 국가 생명윤리위원회(ΕΕΒΚ/ΕΠ/2016.01.23)로부터 획득되었습니다. 심방 세동 환자와 천식 어린이의 보호자는 연구에 참여하기 전에 서면 동의서를 제공했습니다.
1. 응용 프로그램 보관함 및 장치 자동화 응용 프로그램
참고: 무료로 사용할 수 있는 애플리케이션 보관함 및 장치 자?...

<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>

웨어러블 센서는 건강 매개 변수 및 환자 행동을 지속적이고 비 침습적으로 모니터링 할 수있는 유용한 도구입니다. 다양한 센서가 장착된 상업용 스마트워치는 기존 데이터 수집 방법에 대한 유망한 대안을 제공하며, 임상 및 공중 보건 연구에서의 사용은 내장 센서의 다양성과 품질 향상, 산학 파트너십 강화, 소매 가격 인하의 결과로 증가할 것으로 예상됩니다.14 . 이 연구에?...

디지털 건강 기술 애플리케이션 및 웨어러블 센서는 의료 및가정 환경 모두에서 비침습적이고 비용 효율적인 환자 모니터링을 가능하게 합니다1. 동시에 수집된 대량의 데이터와 웨어러블 기반 분석 플랫폼의 가용성은 광범위한 급성 및만성 질환에 대한 자동화된 건강 사건 예측, 예방 및 개입을 위한 알고리즘 개발을 가능하게 합니다2. 주로 피트니스 추적에 사용되는 상업적으로 이용 가능한 웨어러블 센서는 공중 보건 연구에서 의료 전문가가 점점 더 많이 사용하고 있으며 실제 조건에서 다중 모드 및 지속적인 데이터 수집을위한 유망한 도구를 나타냅니다3. 그러나 더 중요한 것은 웨어러블 센서의 편향되지 않은 데이터 수집을 통해 연구원이 인터뷰 및 일기4와 같은 전통적인 데이터 수집 방법을 특징 짓는 회상 편향의 문제를 극복 할 수 있다는 것입니다.
그러나 임상 시험 또는 기타 인구 연구를 위해서는 데이터 정확성, 신뢰성 및 무결성이 필수적입니다. 또한, 수집된 데이터의 신뢰성은 또한 연령 그룹 적용 가능성 뿐만 아니라 장치(5)의 메모리 용량 및 에너지 효율과 같은 몇몇 다른 파라미터에 의해 영향을 받을 수 있다. 제한된 수의 참가자를 대상으로 한 실험실 및 현장 기반 연구에 대한 최근의 체계적인 검토는 일반적으로 활동, 심박수, 발작 및 행동 모니터링에 대한 상업용 스마트 워치의 적용 가능성을 확인했지만, 리뷰는 노인 사용자에 대한 적합성이 낮고 배터리, 메모리 및 데이터 품질 제한이 있음을 입증했습니다 6,7 . 이러한 제한은 일관성없는 인터넷 연결, 장치 편안함 및 잘못된 스마트 워치 사용과 같은 추가 매개 변수가 작용하는 실제 조건에서 더 많은 인구 연구에서 더욱 증폭 될 수 있습니다8. 특히, 외관 및 불편함은 매일 센서를 착용하는 데 중요한 장벽이며9, 개인 정보 보호 및 기밀 유지 문제와 관련된 우려는 웨어러블 센서(10)와 관련된 연구에서 모집에 영향을 미칠 수 있습니다. 연구 연구에서 신체 활동을 측정하기위한 상업용 스마트 워치 및 피트니스 트래커의 적용 가능성과 관련하여 Henriksen et al.의 최근 연구는 특정 연구에 적합한 장치를 선택하는 것이 사용 가능한 임베디드 센서를 기반으로해야 할뿐만 아니라 연구에서의 검증 및 이전 사용을 고려해야한다고 제안했습니다. 외관, 배터리 수명, 견고성, 내수성, 연결성 및 유용성11.
이 연구의 목적을 위해 우리는 사막 먼지 폭풍의 건강 영향을 완화하기위한 중재 연구 인 LIFE MEDEA 프로젝트12에서 직면 한 문제를 개선하기위한 프로토콜을 제시합니다. 이 연구에는 6-11 세의 천식 어린이와 심방 세동 (AF)이있는 노인 환자의 두 가지 별개의 인구 그룹이 포함되었습니다. 두 그룹 모두 신체 활동 (심박수 모니터, 보수계 및 가속도계 사용) 및 위치 (GPS 신호를 사용하여 실내 "집"또는 실외 미세 환경에서 개인을 찾습니다)를 평가하기위한 상업용 스마트 워치를 장착했습니다. 참가자들은 매일 스마트 워치를 착용해야하며 데이터는 거의 실시간으로 규정 준수 평가를 위해 데이터 수집 애플리케이션을 통해 무선 네트워크를 통해 중앙 관리 데이터 수집 플랫폼으로 전송되었습니다. 스마트워치 및 시스템 셋업에 대한 추가의 세부사항은 이전 연구(13)에서 제공된다. 프로젝트 구현 첫해에 장치와 관련된 몇 가지 기술 및 실제 문제가 발생하여 채용, 매일 장치를 착용하는 참가자의 준수 및 수집된 데이터의 완전성에 영향을 미쳤습니다. 스마트 워치를 착용 한 어린이가 게임, 인터넷 브라우저, 카메라 및 오디오 녹음 응용 프로그램과 같은 표준 스마트 워치 기능에 액세스해서는 안된다는 학교 관리자 및 많은 부모의 요구 사항과 같은 일부 문제는 인구 별 문제였습니다. 다른 문제는 특히 실내 환경에서 GPS 신호 손실 및 데이터 수집 응용 프로그램을 방해하는 내부 스마트 워치 설정과 같은 본질적으로 기술적 인 문제였습니다. 식별된 주요 과제에 대한 자세한 개요와 그 의미 및 솔루션에 대한 간략한 설명이 표 1에 나와 있습니다.
이 연구에서는 웨어러블 센서를 사용하는 인구 연구에서 사용자 규정 준수, 데이터 품질 및 데이터 완전성을 개선하고 관련 프로토콜을 제공하기 위해 간단하고 비용 효율적이며 기성품 솔루션을 제안합니다. 또한, 우리는 연구13의 대표 결과를 사용하여 이러한 프로토콜의 구현으로 인한 데이터 완전성 향상을 입증합니다.

<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

종종 상업용 스마트 워치에 내장 된 웨어러블 센서는 임상 연구에서 지속적이고 비 침습적 인 건강 측정 및 노출 평가를 가능하게합니다. 그럼에도 불구하고 상당한 관찰 기간 동안 많은 수의 참가자가 참여하는 연구에서 이러한 기술의 실제 적용은 몇 가지 실질적인 문제로 인해 방해받을 수 있습니다. 
이 연구에서 우리는 사막 먼지 폭풍으로 인한 건강 영향 완화를위한 이전 개입 연구에서 수정 된 프로토콜을 제시합니다. 이 연구에는 6-11 세의 천식 어린이와 심방 세동 (AF)이있는 노인 환자의 두 가지 별개의 인구 그룹이 포함되었습니다. 두 그룹 모두 신체 활동 (심박수 모니터, 만보계 및 가속도계 사용) 및 위치 (GPS 신호를 사용하여 실내 "집"또는 실외 미세 환경에서 개인을 찾는 것)를 평가하기위한 스마트 워치를 장착했습니다. 참가자들은 매일 데이터 수집 애플리케이션이 장착된 스마트워치를 착용해야 했으며, 데이터는 거의 실시간으로 규정 준수 평가를 위해 무선 네트워크를 통해 중앙 관리 데이터 수집 플랫폼으로 전송되었습니다. 
26 개월 동안 250 명 이상의 어린이와 50 명의 AF 환자가 앞서 언급 한 연구에 참여했습니다. 확인된 주요 기술적 과제에는 게임, 인터넷 브라우저, 카메라 및 오디오 녹음 애플리케이션과 같은 표준 스마트워치 기능에 대한 액세스 제한, 특히 실내 환경에서 GPS 신호 손실과 같은 기술적 문제, 데이터 수집 애플리케이션을 방해하는 내부 스마트워치 설정이 포함되었습니다.
이 프로토콜의 목적은 공개적으로 사용 가능한 애플리케이션 로커 및 장치 자동화 애플리케이션을 사용하여 이러한 문제의 대부분을 간단하고 비용 효율적인 방식으로 해결할 수 있었던 방법을 보여주는 것입니다. 또한 Wi-Fi 수신 신호 강도 표시기를 포함하여 실내 위치 파악이 크게 향상되고 GPS 신호 오분류가 크게 최소화되었습니다. 2020년 봄에 이 중재 연구를 출시하는 동안 이러한 프로토콜을 구현함으로써 데이터 완전성과 데이터 품질 측면에서 결과가 크게 개선되었습니다.

이 프로토콜은 웨어러블 센서를 사용하는 인구 연구에서 채용, 규정 준수 및 데이터 품질에 영향을 미치는 실제 문제에 대한 간단하고 비용 효율적인 솔루션을 설명합니다. 여기에 설명된 단계를 통해 천식 어린이와 심방세동 성인을 대상으로 한 대규모 인구 연구에서 노출 및 건강 모니터링을 위한 소비자 웨어러블 장치를 성공적으로 설정할 수 있었습니다. 그림 6 은 제공...

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

웨어러블 센서가 장착 된 상업용 스마트 워치는 인구 연구에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 그러나 유틸리티는 제한된 배터리 지속 시간, 메모리 용량 및 데이터 품질로 인해 제한되는 경우가 많습니다. 이 보고서는 천식 어린이 및 노인 심장 환자를 대상으로 한 연구에서 직면하는 실제 기술 문제에 대한 비용 효율적인 솔루션의 예를 제공합니다.

인구 연구에서 노출 및 건강 모니터링을 위한 소비자 웨어러블 장치 설정

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

이 비디오의 목적은 건강 영향 완화에 중점을 둔 인구 연구인 라이브 미디어 프로젝트의 제안을 위해 상업용 스마트워치에 내장된 웨어러블 센서를 배포한 경험을 제공하는 것입니다. 이 프로젝트에는 심방 세동 환자, 6 세에서 11 세 사이의 천식 어린이 인 두 개의 별개의 인구 집단이 신체 활동 및 개인 위치 평가를 위해 참여했습니다. 두 그룹 모두 상업용 스마트 워치를 장착했습니다.참가자들은 매일 스마트 워치를 착용해야했으며 데이터는 가정의 무선 네트워크를 통해 수집 플랫폼으로 전송되어 규정 준수 및 데이터 품질을 거의 실시간으로 평가했습니다. 이 비디오에서는 사용자 규정 준수, 데이터 품질 및 데이터 완전성을 개선하기 위해 현장에서 구현한 간단하고 비용 효율적인 기성 솔루션을 보여주었습니다. 또한 라이브 미디어 연구의 대표 결과를 사용하여 이러한 프로토콜의 데이터 완전성 향상을 보여주었습니다.장치 자동화 애플리케이션을 시작하고 인터페이스 완료 작업으로 이동합니다. 더하기 기호를 클릭하여 매크로 또는 작업을 추가합니다. 트리거 탭에서 더하기 기호를 클릭합니다.날짜 및 시간을 선택합니다. 일반 간격 탭을 선택합니다. 참조 시간을 사용하지 마세요.일정한 간격을 설정합니다. 절차를 시작하기 위한 트리거 역할을 할 고정 시간 간격을 설정합니다. 작업을 추가하려면 OK.To 클릭하고 작업 탭에서 더하기 기호를 클릭합니다.조건/루프 탭을 선택하고 닫기를 선택합니다. 더하기 기호를 클릭하여 조건을 추가합니다.날짜/시간 탭을 선택하고 스톱워치를 선택합니다. 확인을 클릭합니다. 조건으로 추가할 고정 기간을 설정합니다.절차의 일부로 테스트되는 조건은 스톱워치가 29분 이상인지 또는 1초 미만인지 여부입니다. 전자는 적어도 30분마다 데이터 수집 애플리케이션을 체계적으로 활성화하는 우리의 선호도를 반영합니다. 후자는 스톱워치가 작동하지 않거나 멈춘 경우를 나타냅니다.삼각형을 클릭하여 끝을 변경합니다. 또는을 선택합니다.조건 중 하나가 충족될 때마다 프로세스를 계속할 수 있습니다. 명령문 사이에 동작을 추가하려면 End If를 클릭합니다.위의 동작 추가를 선택합니다.탐색하여 화면 탭을 찾습니다. 작업 화면 켜기를 선택하고 확인을 클릭합니다. 조건이 충족되면 태스커가 화면을 활성화합니다. 화면의 밝기를 가장 낮은 백분율로 줄이는 두 번째 작업에서 유사한 단계를 따릅니다.이 자동화된 프로세스에서 사용 중인 스톱워치를 재설정하고 다시 시작하는 추가 작업을 추가합니다. 이렇게 하면 루프가 생성됩니다. 유사한 단계를 수행하고 컬렉션 응용 프로그램을 사용하도록 설정하는 작업을 추가합니다.응용 프로그램을 선택합니다. 응용 프로그램 시작을 선택합니다. 데이터 수집 응용 프로그램을 찾아 선택합니다.새로 적용을 선택하고 확인을 클릭합니다. 프로세스가 완료되었습니다. 트리거, 조건 및 작업이 설정됩니다. 이 프로세스에 이름을 지정하고 저장을 선택합니다.스마트 워치의 Wi-Fi를 체계적으로 활성화하는 프로세스를 만듭니다. 트리거를 추가하여 프로세스의 시작점을 만듭니다. 장치 이벤트를 선택하고 화면 켜기 끄기를 선택합니다.화면 켜기를 선택하고 확인을 클릭합니다. 작업 탭에서 더하기 기호를 클릭하여 작업을 추가합니다. 조건/루프 탭을 선택합니다. 닫기를 선택합니다.더하기 기호를 클릭하여 조건을 추가합니다. 연결 탭을 선택하고 Wi-Fi 상태를 선택하고 Wi-Fi 사용 안 함을 선택합니다.확인을 클릭합니다. 확인을 선택합니다. 다음과 같은 경우 종료를 클릭합니다.실행 가능 항목 추가를 선택합니다. 연결 탭을 선택합니다. Wi-Fi 구성 탭을 클릭합니다.Wi-Fi 사용을 선택하고 확인을 클릭합니다. 화면 활성화 시 조건이 충족되면 프로세스가 Wi-Fi를 활성화합니다. Stopwatch Two를 재설정하고 다시 시작하는 If 문 사이에 추가 작업을 추가합니다. 이 스톱워치는 몇 분 후에 Wi-Fi를 비활성화하는 데 중요합니다.프로토콜의 다른 프로세스에 의해 수행되는 작업입니다. 이 프로세스에 이름을 지정하고 저장을 선택합니다. 이벤트 정보를 체계적으로 잠그는 프로세스를 만듭니다.트리거 탭에서 더하기 기호를 클릭하고 날짜 및 시간을 선택합니다. 일반 간격을 선택합니다.참조 시간을 사용하지 마세요. 간격을 5분으로 설정하고 작업을 추가 OK.To 클릭하고 더하기 기호를 클릭합니다. 작업 탭에서 로깅을 선택합니다.이벤트 기록을 클릭합니다. 줄임표 점 탭을 클릭합니다. 와이파이 SSID를 찾아 선택합니다.타원 포인트 탭을 다시 클릭 OK.By 선택하고 정확히 동일한 단계에 따라 Wi-Fi 신호 강도, 장치 일련 번호, GPS 좌표, GPS 신호 정확도 및 스마트 워치 충전 여부를 추가로 추가 할 수 있습니다. 이 작업은 프로젝트와 관련된 미리 지정된 변수를 사용하여 로그 이벤트를 만듭니다. 이 프로세스에 이름을 지정하고 저장을 선택합니다.스마트 워치를 참가자에게 제공하기 전에 몇 가지 중요한 설정을 수정해야합니다. 스마트워치 화면을 왼쪽으로 스와이프하고 스마트워치 설정 기능으로 이동합니다. 설정을 클릭합니다.사운드를 선택하고 모든 개별 설정의 볼륨 레벨을 최소화하여 모든 사운드를 비활성화합니다. 화면을 오른쪽으로 스와이프하여 기본 설정 화면으로 돌아갑니다. 아래로 스크롤하여 연결 기능을 선택합니다.GPS를 선택합니다. 모드를 클릭하고 GPS 설정을 높은 정확도로 설정하십시오. 화면을 오른쪽으로 스와이프하여 기본 설정 화면으로 돌아갑니다.아래로 스크롤하여 절전 기능을 선택합니다. 대기 인텔리전트 전원 설정을 비활성화하고 배터리 세이버가 항상 꺼져 있는지 확인합니다. 화면을 오른쪽으로 스와이프하여 기본 설정 화면으로 돌아갑니다.아래로 스크롤하여 날짜 시간 기능을 선택합니다. 자동 표준 시간대 탭을 비활성화합니다. 아래로 스크롤하여 시간대 선택을 클릭하고 올바른 시간대를 선택하고 24시간 형식을 활성화합니다.위로 스크롤하여 자동 시간대를 활성화하고 자동 날짜 시간 모드가 네트워크 제공 시간을 사용하도록 설정되어 있는지 확인합니다. 화면을 오른쪽으로 스와이프하여 기본 설정 화면으로 돌아갑니다. 아래로 스크롤하여 자세히를 선택합니다.옵션을 엽니 다 백그라운드 클리너 배터리 세이버를 비활성화하십시오. 화면을 오른쪽으로 스와이프하여 추가 설정 화면으로 돌아갑니다. 아래로 스크롤하여 앱 프리즈를 선택합니다.다음을 클릭합니다. 아래로 스크롤하여 구글 플레이 스토어를 클릭합니다. 고정을 선택합니다.앱이 자동으로 비활성화됩니다. 화면을 오른쪽으로 스와이프하여 추가 설정 화면으로 돌아갑니다. 알림을 선택합니다.Google을 선택하고이 앱의 모든 알림을 차단합니다. 장치 및 운영 체제에 따라 다른 응용 프로그램에서도 알림을 팝업할 수 있습니다. 화면을 오른쪽으로 스와이프하여 추가 설정 화면으로 돌아갑니다.아래로 스크롤하여 데이터 저장을 선택합니다. 데이터 저장을 비활성화합니다. 화면을 오른쪽으로 스와이프하여 추가 설정 화면으로 돌아갑니다.앱 설정을 선택합니다. 아래로 스크롤하여 특별 액세스를 선택합니다. 배터리 최적화 설정을 클릭합니다.삼각형을 클릭하고 모든 앱을 선택합니다. 아래로 스크롤하여 응용 프로그램 보관함을 찾아 최적화 안 함을 선택합니다. 스마트워치 설정에 사용되는 모든 관련 앱을 찾아 최적화 안 함을 선택합니다.를 수행하거나 지원하는 주요 응용 프로그램은 배터리 제한없이 작동해야합니다. 설정을 마친 후이 단계에서 수행 한 설정을 확인하십시오. 모든 소리와 진동을 최소화했는지, GPS 모드가 높은 정확도인지 다시 확인하십시오.날짜 및 시간 설정이 정확하며 백그라운드에서 앱의 원활한 작동을 방해하는 모든 설정을 비활성화해야 합니다. 또한 업데이트를 수행할 수 있는 모든 앱을 고정했는지 확인합니다. 를 수행하거나 지원하는 기본 응용 프로그램이 배터리 제한 없이 작동하는지 확인합니다.참가자들은 매일 밤 스마트 워치를 충전하고 낮에 착용하라는 구체적인 지침을 받았습니다. 태스크 커와 함께 개발 된 자동화 된 절차와 함께 프로토콜에 표시되는 장치의 구성은 참가자의 추가 번거 로움을 최소화합니다. 여기에서는 17년 봄 동안 천식 패널의 총 2020명의 참가자의 모범적인 결과를 제공합니다.참가자들은 스마트 워치를 장착하고 프로토콜 구현 2 주 전후에 데이터를 제공했습니다. 그림 7A는 각 참가자에 대한 데이터가 있는 시간의 백분율을 개별적으로 제시하는 반면, 그림 7B는 전체 그룹에 대한 데이터와 함께 시간의 백분율 분포를 나타냅니다. 데이터 사용 시간의 백분율 증가가 관찰되었습니다.프로토콜 구현으로 데이터 완전성이 통계적으로 약 15% 증가했습니다.또한 그림 8과 그림 9는 2020년 봄 라이브 미디어 연구에 참여한 단일 AF 환자의 두 가지 다른 날짜를 나타냅니다. 도 8A 및 도 9A는 실제 원시 GPS 신호들을 나타낸다. 그림 8B와 9B에는 누락된 데이터를 추정 값으로 대체할 수 있는 GPS 데이터 채우기 알고리즘이 구현되어 있습니다.도 8c 및 도 9c는 Wi-Fi 네트워크와의 스마트워치 연결로부터의 신호들을 나타낸다. 알고리즘은 도 8A에서 네트워크 신호와 비교하여 도 8C에서 상당히 잘 수행되었다. 그러나 그림 9에서 알고리즘만으로는 참가자가 약 90분 동안 집으로 돌아왔다는 것을 포착하지 못했기 때문에 누락된 모든 데이터를 정확하게 추정하지 못했습니다.태스커 애플리케이션에서 수집한 Wi-Fi 연결 신호를 포함하면 알고리즘의 성능을 크게 입증하고 오분류를 최소화할 수 있습니다. 이 프로토콜은 2020년 봄에 사용되었으며 라이브 미디어 프로젝트에 등록된 천식 어린이에게 제공되는 스마트워치를 설정하는 데 사용되었습니다. 그 결과, 아이들은 COVID 19 대유행의 첫 번째 물결 동안 스마트 워치를 장착했으며, 이는 COVID 19 잠금 조치에 대한 준수 여부를 객관적으로 평가할 수있는 기회를 제공했습니다.그 연구의 결과는 이전에 발표되었습니다 과학 보고서 일반 그리고 봉쇄 조치가 강화됨에 따라 아이들은 집에서 보내는 시간의 일일 부분을 늘리고 두 나라에서 신체 활동을 줄였습니다. 요약하면,이 작업은 소비자 웨어러블 장치를 사용하는 인구 연구에서 실제 문제에 대한 간단하고 비용 효율적인 솔루션을 포함하는 프로토콜을 제공합니다. 이 접근 방식은 임상 연구 및 공중 보건 분야에서 웨어러블 장치를 사용하는 연구원이 쉽게 복제하거나 조정할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

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에 대한 간단한 마이크로 유체 장치<em&gt; 생체 내</em의&gt; 이미징<em&gt; C. elegans</em&gt;<em&gt; Drosophila</em&gt;와 Zebrafish

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

연구

생체공학

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

대량 세포 계측법 : CyTOF 질량 Cytometer에 매일 조정하고 실행 세포 샘플에 대한 프로토콜

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

쉬운 쥐 간 이식을위한 제조 장치 및 기기

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

화학 합성 및 시간 - 해결 기계론의 연구 Millifluidics

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

세포 외 소포의 분리 및 특성에 대한 종이 기반의 장치

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

Microtissue 안정화를위한 미세 유체 장치에서 레이어별로 층 콜라겐 증착

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

모듈형 DNA 장치 조립 로봇 액체 처리 자동화

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

셀 마이그레이션 연구에서 수직 화학 산소 그라디언트에 대한 폴리 디메틸 실록산 - 폴리 카보네이트 미세 유체 장치

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

키네 성장 시험을위한 온도, 빛 및 pH 모니터링을 갖춘 벤치 규모의 조류 광합성 생물 반응기의 건설 및 설치

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

장기 나노 물질 노출 다음 체외 물질 독성 테스트를 위한 고급 3D 간 모델

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