מתודולוגיה עבור הקמת מעבדה ברוחב לקהילה החיים עבור לכידת פעילות מרחוק פולשני רציף ונתונים בריאות

מחקר קליני הרווחת כרוך במגבלות אמינות ואת החוקיות של נתונים הנלכדים בגלל החסרונות הטבועה של הערכת המתודולוגיה. ראיונות הם מוגבל על ידי טיימס כאשר המטפל ועל המטופל יכול לתאם לוחות זמנים. הזמן המוקצב לבחינות מוגבל על ידי מה המתנדב סביר ניתן לבקש לעשות בפגישה אחת. אלה מפגשים קצרים, כמרווחים – אפילו אם בתוספת ומדי פעם שיחות טלפון או שאילתות אינטרנט – קשות להגביל את היכולת לזהות שינוי משמעותי פונקציה או רווחתם לאורך זמן. הפעלות הבדיקה הנוכחית מורכבים בעיקר בקשות לקבלת מידע זה יכול להיות קשה להיזכר ולוודא (למשל, “את זוכרת לקחת את התרופות שלך?”) או הביצועים של משימות מלאכותיים (למשל, “קום ושב מהר ככל שאתה יכול”; “אזכור את המילים האלה עשר”). ההערכות בנויים לעתים קרובות כדי להגביל את השתנות מבחן-כדי-לבדוק כאשר למעשה השתנות במופע עצמו עשויים להיות אבחון תכונה מרכזית. יתר על כן, אלה ביופסיות קצרה של זמן מתנהלים בתנאים מלאכותיים ולא בתוך את הזרם הנורמלי של חיי היום-יום. לכן, הם מוגבלים תוקף אקולוגי. לבסוף, הפרדיגמה הנוכחית מטבעו אינו יכול לספק קישור ישיר של אירועי מפתח התלויות זו בזו או תוצאות (למשל, שינה, חיברות, פעילות גופנית) כי הנתונים הם לא חותמת זמן אחר מאשר כזכור.

גישה להתגבר על חסרונות אלה טמון בפיתוח של מערכות שניתן להטביע בבית או בקהילה את היתרון של ההתקדמות נרחבת מחשוב וחישה טכנולוגיה, תקשורת אלחוטית ונתונים מרובות בתדירות גבוהה ניתוח. הטכנולוגיה והניסיון בתחום זה גדלים, פותחו מספר מערכות, אבל היה מוגבל הפריסה, תכונות או ניסיון אורכית^1,2,3,4. כתב יד זה, אנו מתארים פרוטוקול שפותח כדי לספק בזמן אמת, רציפה, האורך ביתי הערכת הנתונים הרלוונטיים-בריאות כדי לשפר את המגבלות של הפרדיגמה הערכת הבריאות הנוכחי. אורגון לחקר הזדקנות & המגבר; טכנולוגיה (ORCATECH) פיתחה מערכת מבוססת הבית מבוסס על טכנולוגיה לספק הערכה רציפה, בזמן אמת של פעילות רלוונטיות בריאות והתנהגות מחשוב וחישה נרחבת. מכניס את ההערכה הבית כדי לאפשר במידה רבה פולשני ומתמשך ניטור פעילות בעולם האמיתי באופן משמעותי גוברת על מגבלות הנוכחי. ראשית, מאחר בליבת המערכת מוטבע במרחב-החיים של המשתתפים כחלק הסביבה הסביבה שלהם, זה מטבעו נוח. ניתן לאסוף הערכות הדורשים תגובות דיסקרטית כאשר אדם הכי בנוח, במקרה של שיטות איסוף פסיבי, לעתים קרובות לפי הצורך מבלי להעמיס רגשי משתתף. שנית, בחלל של האדם הרגיל החיים-מעניקה הזדמנות לאסוף נתונים באופן מיידי הרלוונטיים מבחינה אקולוגית, לא פשוט בוחן לבחוש מדדים של פונקציה, אבל קוגניציה רגילים. לדוגמה, זיכרון פרוספקטיבי כשל, תלונה נפוצה קשה לבדוק naturalistically במרפאה, יכול להיות מוערך בבית על ידי אוטומטי מעקב יומי של תרופות לוקח התנהגות, ובכך הקשה קוגניציה רגילים, כמו גם הופעה מפתח מדד ידוע להיות רגיש לשינוי קוגניטיבי. שלישית, כי הנתונים הם דיגיטליים ו חותמת זמן, מדידה ליישם מספר צעדים מיושר עם הזמן הוא הקל. לדוגמה, פעם על טלפון, הפעם מתוך הבית (מדדים של מעורבות חברתית או גמילה), שימוש במחשב (מדידה חניכה, פעילות psychomotor ותפקוד קוגניטיבי), ואמצעים אחרים אשר הוכחו לשנות עם ירידה תפקודית ( שינה התנהגות, משקל, במהירות הליכה) ניתן להוסיף רגישות החיישן נטו כדי להבחין בין שינויים עדינים עשויים לא להיות אחרת נראית לעין. חשוב, ההשפעה של אירועי בריאות וחיים על הכרה ותפקוד (למשל, דוחות שבועיים של כאב, שינוי תרופות, מצב רוח נמוך) יכול גם להיות קשורים זרם נתונים זה כפי שהן מופיעות. לבסוף, בדיקות קונבנציונאלי ושאילתות ניתן להציג באמצעות המחשב או הקשורים ממשקים (למשל, לוח, החכם), מתן הזדמנויות שאין כמוהו להשוות בו זמנית את מורשת טסט הרומן, דיגיטלית נגזר אמצעים מן המבחנים זהים, כגון תגובה או להשהות פעמים, עקומות למידה ולשינויים אינטרה-test. גישה חדשה זו הופכת הערכה הנוכחית להיות יותר נוח, פולשני, רציף, תחום מרובה ו נטורליסטי. בסופו של דבר, הפלטפורמה הבסיסית של חיישן ב- home המבוסס על הערכת טכנולוגיה ומתודולוגיה, מספק מערכת שניתן לכוונן או לשינוי כתובת מגוון רחב של שאלות מחקר ספציפיים הקשורים בריאות והרגשה טובה עם יתרונות ציין מעל בפועל מקובל הנוכחי של המרפאה נדירים או הערכות מבוססי טלפון.

הפרוטוקול הבא מתאר את התהליך של פריסת הפלטפורמה עבור איסוף נתונים התנהגותיים, בריאות הקשורות ב- home פולשני. בפיתוח פלטפורמה זו, היה מטרה עיקרית לספק חבילה בסיסית של פונקציות הערכה שיכול לספק את הנתונים הדרושים כדי להסיק שני תחומים כלליים של בריאות, רווחה (פיזיים, קוגניטיביים, חברתיים, אימוטיב), כמו גם יותר ספציפי (התנהגויות למשל, תרופה לקחת, הליכה, פעילויות הקשורות שינה, פעילות הפיזיולוגיות). הפיתוח של פלטפורמת שינחו על ידי מספר עקרונות כולל שימוש פסיבי הכי פולשני חישה הגישות, מזעור האירוסין ישירה למשתמש עם טכנולוגיה, להיות טכנולוגיה “אגנוסטי” (קרי, העסקת את המכשירים הטובים ביותר או פתרונות טכניים במקום לדרוש של הגישה מסוים או מוצר), להיות עמיד (להערכת לטווח ארוך) ותחזוקה על הידיים מדרגיים, ומזעור.

פלטפורמת תיאר התפתח במהלך 12 השנים האחרונות, חשוב הודיע על ידי מגוון של משתמשי קצה, מ- “דיגיטלית נאיבי” כדי המוקדמים. סקרים תקופתיים וקבוצות מיקוד כבר מפתח ליידע את פיתוח^5,6,7. מאות מתנדבים אפשרו את המערכות לפרוס באופן רציף בבתיהם עד 11 שנים עם שינויים איטרטיבי שהוצגה בהתבסס על ההתקדמות הטכנולוגית, קיבולות פונקציונלי חדש המבוקש על ידי קהילת המחקר, ו קלט קבוע מפתח של אנשים החיים בבית שבו נפרסה הטכנולוגיה. באופן קולקטיבי, מתנדבים אלו יצרו מעבדה “גר” בקהילה שאנו מכנים “החיים מעבדה” שם את בתיהם ואת הנתונים רציף שנאספו לאורך כל היום לספק רמה ייחודית של פרטים אודות בריאות, פעילות, ו מסלול החיים.

פלטפורמה בסיסית של טכנולוגיית חישה מהווה את עמוד השדרה של מערכת הכוללת עבור לכידת רציפה לנתונים ביתי. האלמנטים של פלטפורמה זו מתוארים בהמשך. בליבת המערכת משתנה (רכיבים ניתן להוסיף או להסיר) על סמך המידע שהתקבל במהלך התהליך של איסוף עמדות המשתמש, ואת האמונות ואמצעים התוצאה עניין לצורך המחקר באמצעות פלטפורמת מחקר. מאחר בפרוטוקולי תקשורת נתונים מתוקננים, המערכת תוכנן כדי לאפשר לכל מכשיר העוקב פרוטוקולים אלה משולבים לתוך הרשת.

קווי היסוד המתוארים כאן מבוססת על שימוש במקרה של המתנדבים מעבדה החיים (LL) הסכמה לקיים את הפלטפורמה פרוסים בתוך בתיהם כדי לאסוף את פעילות נטורליסטי ונתונים התנהגות של פעילותם לחיים נורמליים במשך שנים רבות (הארוך פריסה רציפה הנוכחי = 11 שנים).

המחשב לרכזת ואת חיבור ה-Ethernet/WiFi לאפשר איסוף נתונים בין התקני מערכת שידור בחזרה אל שרתים מאובטחים ב ORCATECH ללא התערבות, משתתף. רכזת המחשב מוגדר משתתף מסוים והתקנה בבית בעת התקנת המערכת באמצעות המחשב הנייד או מחשב לוח לוח הבקרה המתחבר למערכת ניהול מרכזי של המשתתף דיגיטלי. התקני אוסף נתונים נוספים (כגון חיישנים, MedTracker וסולם) ניתן להגדיר על ידי תקשורת עם המחשב לרכזת באותה דרך.

מסוף ORCATECH של מערכת ניהול מרחוק של הטכנולוגיה הוא הטכנולוגיה הדיגיטלית מותאם אישית, נתוני מערכת ניהול בשם “לנחם” המאפשר טכנולוגיה הביתה המשתתף תצורת הגדרת המערכת, כמו גם ניהול טכנולוגיה מרחוק מתמשכת של בתים כולל מאובטחת לאיסוף נתונים וניטור. בנוסף, כדי להקל על הפריסה של המערכת בקהילה איפה כל בית יכול להיות פריסה ייחודיים, כלי graphing המבוסס על ממשק לוח משמש לרישום אוטומטי של היכן ממוקמים חיישנים שונים, שלהם שכנויות פיזית תקף לשני חיישנים (איור 2). זה חשוב לצורך סימוכין במהלך ניטור מרחוק של המערכת ברמת הביתה.

חיישני תנועה אינפרא אדום פסיביים (PIR) דיגיטלית מוקצות בית נתון במהלך התקנת המערכת, תקשורת עם המחשב לרכזת דרך פלאג USB אלחוטי. חיישן אחד ימוקם לכל חדר לחוש בתנועה בתוך המעברים חדר, משתתף מחדר לחדר. “חיישן קו ישר” ארבעה חיישני מושם על תקרת המסדרון או אזור אחר שבו המשתתף הולך באופן קבוע בקצב אחיד. קו זה חיישן מאפשר איסוף פולשני של הליכה מהירות פעמים ליום. מדדים אחרים יכול להיגזר חיישנים אלה פעילות כגון זמן להתעכב או מספר מעברים בחדר. חיישני מגע הדלת ממוקמות סביב לבית דלתות חיצוניות בכלל לזהות המשתתפים באים והולכים מבית, על המקרר כדי לקבוע כללי תדירות access מזון.

בעזרת פעילות Self-Reports ובריאות שבועי נדרשים הגיוני האופטימלי של הנתונים מכל המערכת פסיבי של אוסף התקנים. נתונים אלה הם קריטיים לניתוח של משתתף דיווח על אירועים בבית יחסית הנתונים שנאספו חיישן. ניתן להשלים את הסקר באינטרנט עצמית דיווח שבועי על כל מכשיר מחשב (למשל, מחשב נייד, מחשב לוח, החכם) עם חיבור לאינטרנט למשתתפים שאילתה על טיולים מחוץ המבקרים בבית, בבית, שינויים הבריאות, שינויים בחלל בתוך הבית, בדידות, דיכאון, רמת הכאב. איסוף נתונים שבועי מסתמך על חלון קצר יחסית של זיכרון, אשר מספק ברזולוציה גבוהה יותר של נתונים והסבירות של דיוק מאשר, למשל, שנתי או החצי שנתי לבדוק קופצים. יתר על כן, תהליך זה דיווח עצמי מאפשר גם חוקרים לבחון את מחווני פסיבי של פוטנציאל פגיעה קוגניטיבית, כגון וריאציה בזמן כדי להשלים את הסקר, וריאציה במספר לחיצות, קשיים מוגברת דיווח מדויק תאריכים, או סמנים ליקוי בתגובות טקסט חופשי. במסגרת הפלטפורמה הבסיסית, אנחנו מתקינים קופסת כדורים אלקטרונית יום שבע את רשומות או לא נפתח התא היום המיועד, את פעמים עד שזה נפתח כל יום. זה מספק מידע אודות התרופה הדבקות, כמו גם אינדיקציה אפשרית של ירידה קוגניטיבית אם העקביות של לקיחת התרופה פוחתת.

מידה bioimpedence דיגיטלית אלחוטית שאוספת גם דופק, מדדים הרכב הגוף, מהירות גל הדופק, טמפרטורת הסביבה ורמת אמביינט פחמן דו-חמצני מותקן בחדר האמבטיה, לספק נתונים על משקל יומי של המשתתפים. נתונים אלה ואז ישויך עם אירועים שדווחו אחרים (למשל, מצב בריאות, תרופות), כמו גם סממנים פאסיביים אחרים של התנהגות, כגון פרוטוקול הדבקות ותדירות השימוש לאורך זמן.

במקרים שבו הכונן המשתתפים שלנו, אנו מתקינים בחיישן נהיגה בהרכב שלהם. חיישן זה מספק מידע אודות נהיגה הרגלים כגון תדירות, תזמון, משך, מרחק של טיולים, כמו גם תדירות עצירות קשה או קשה ההאצות של סמנים.

מכשיר לביש שחוקים היד אוספת נתונים פעילות גופנית הן בתוך ומחוץ לבית. מספר מותגים ודגמים של wearables שימשו בבתים החיים מעבדה.

בהתאם הפרויקט, חוקר באמצעות פלטפורמת ORCATECH עשויים לבחור תוספת החיישן בסיסי עם רכיבים איסוף נתונים נוספים. נבדק בעבר דוגמאות בחיישן טלפון לפקח חיברות באמצעות פעילות הטלפון הקווי, פיתוח ויישום של איזון-לוח דיגיטלי לאיזון בדיקות, מחשב לוח עם משימות קוגניטיביות תקופתיות עבור המשתתף להשלים בבית שלהם, ואת מערכת הודעות אוטומטיות כדי להעריך את היעילות של תרופות תזכורות באמצעות הטלפון.

כדי להתמודד עם הנתונים מגוונות שנוצר על ידי המעבדה החיים ORCATECH, המותאמים מידע, מערכת הנתונים משמש עבור איסוף, ביאור, שמירה, וניתוח פעילות שופע ונתונים בריאות. ORCATECH פיתחה מערכת מותאמת אישית עבור ניהול המשתתף, איסוף עצמי לדווח על נתונים, עיבוד של איסוף נתונים רציפה כל התקני מערכת וחיישנים. המערכת מתבססת על אשכול שרתים מבוזרת NoSQL קסנדרה כדי לאחסן את הנתונים חיישן ואת ארכיטקטורת למבדא באמצעות קפקא ניצוץ אשר מאפשר יכולות עיבוד הנתונים שלנו להתקרב כדי עיבוד בזמן אמת. באמצעות ה-API של מנוחה, העברת הנתונים לתוך פלטפורמות ניתוח נתוני סטנדרטיים, תוכנות סטטיסטיות לניתוח נתונים.