Summary

Använda ett realtid att lokalisera System att mäta gångavstånd aktivitet i samband med vandrande beteenden bland hospitaliserade äldre vuxna

Published: February 08, 2019
doi:

Summary

Detta paper diskuterar användningen av en kontinuerlig och objektiv realtid hitta system för att mäta gångavstånd aktivitet i samband med vandrande beteenden, med fokus på äldre vuxna med kognitiv nedsättning. Walking aktivitet mäts med gångavstånd, ihållande gångavstånd och ihållande gait hastighet. Också bedömas är gångart kvalitet och balans förmåga.

Abstract

Ett att lokalisera realtidssystem (RTLS) kan användas för att spåra gångavstånd aktiviteten av hospitaliserade äldre vuxna i äldrevården som löper risk för vandrande beteenden. Fördelarna med en RTLS är objektiva och kontinuerliga mätningar av aktivitet. Själv rapportera metoder av aktivitet, särskilt vandrande, av vårdpersonal är sårbara för golvet effekter och recall bias och kontinuerlig klinisk eller forskning observation på lång sikt kan vara tidskrävande och dyra. Vårdpersonal också misslyckas att känna igen den debut eller varaktighet av vandrande beteenden, som är associerade med en mängd negativa hälsoutfall i denna population men mottagliga intervention. RTLS teknik kan mäta gångavstånd aktiviteten av hospitaliserade invånare med kognitiv svikt över tid med en hög grad av noggrannhet. Detta är särskilt användbart för att studera vandrande, definierat som promenader i minst 60 sekunder med få (om några) avbrott i verksamheten. Vandrande associeras med sjukdomsprogression, sjukhusinläggningar, falls och död. Tidigare arbete föreslår äldre vuxna med dålig balans förmåga och hög varaktig gångavstånd aktivitet kan vara särskilt känsliga för dåliga hälsoresultat. RTLSS används för att bedöma kognitiv svikt och faktorer som förknippas med gång och balans; dock användas kompletterande papper och penna gait/balans verktyg för att ytterligare förfina riskprofiler. Projektet diskuterar användningen av en RTLS att mäta gångavstånd aktivitet och även gång kvalitet och balans förmåga åtgärder för denna population.

Introduction

En äldre vuxen persons förmåga att utföra dagliga aktiviteter i dagligt liv och vara fysiskt aktiv är associerad med gait kvalitet och balans förmåga. 1 föregående arbete visar korrelationer mellan balans förmåga och självrapporterad fysisk aktivitet bland stillasittande äldre vuxna. 2 dessa korrelationer kvar över äldre vuxenpopulationer. Exempelvis bland äldre vuxna i gemenskapen, är självrapporterade aktivitetsnivå signifikant korrelerade med balans3 och promenader kapacitet; 4 den fysiska aktiviteten av ambulatorisk långsiktig vård invånarna är positivt korrelerade med både gång och balans (med Tinetti prestanda orienterade rörlighet bedömningen). 5 institutionalisering är associerade med minskad gångavstånd aktivitet i senare livet6 och resultera i en hög prevalens av stillasittande beteende i denna population. 7 i själva verket en rapporterade 80% eller mer av de vakna timmarna av en institutionaliserad hemmahörande spenderas sittande eller liggande5 och några långsiktiga vård invånare uppnå de rekommendera 30 minuterna av daglig måttlig aktivitet. 7 otillräcklig fysisk aktivitet är associerade med de konditionering, sjukhusvistelse och andra dåliga hälsoresultat i denna population. Förstå den vandrande verksamheten av denna befolkning kan stöd i skräddarsydda gångstil och/eller balans interventioner för att öka fysisk aktivitet.

Vissa institutionaliserade äldre vuxna med kognitiv nedsättning (CI) börjar att gå alltför grund av sjukdomsprogression. Vandrande uppstår när det finns liten/ingen raster i aktivitet under loppet av flera timmar/dagar. Vandrande förknippas med trötthet, viktminskning, skadevållande falls, sömnstörningar, vilse, och död. 8 jämfört med vårdhem invånare med ingen eller lindrig/måttlig CI, demonstrera invånare med svår CI 20% mer aktivitet karakteriseras som vandrande, 26% som ”kluckande” beteenden, en typ av vandrande där bosatt cirklar runt rummet. 9 trots detta är det svårt för vårdpersonal och andra observatörer att skilja mellan fysisk aktivitet och vandrande. Inom individuella förändringar i walking aktivitet kan vara subtila och vandrande är inte en beteende problem att stävjas förrän den äldsta vuxen försöker rymma (t.ex. fly anläggningen). Vandrande är vanligt; prevalensen av vandrande varierar från studie till studie men en uppskattad 38%10 till 80% av äldre vuxna med CI kommer att vandra någon gång under loppet av sjukdomen. 11

Det är svårt att förstå walking aktiviteten av hospitaliserade äldre vuxna som befolkningen är heterogena (t.ex. olika kognitiva nivåer, hälsotillstånd) och aktivitet är svårt att objektivt mäta. Själv rapportera metoder av aktivitet av vårdpersonal bättre spegla rymning eller flyktförsök från anläggningen, och kontinuerlig observation på lång sikt är sårbara för Inter rater fel, tidskrävande och dyrt. 12 , 13 realtid att lokalisera systemet (RTLS) teknik har potential att objektivt och kontinuerligt mäta gångavstånd aktivitet bland äldre vuxna med CI. Noterbart i fältet RTLS finns heterogenitet och flera system kan teoretiskt användas: ultra-wideband (UWB; Se bifogade Tabell för material), IR + radiofrekvens, ultraljud och maskin vision system. Dock för att bedöma vandrande beteenden, en tracking-teknik som är små och diskreta, trådlöst, kan WAN-spårning, utan siktlinje frågor och noggrannhet inom 20cm behövs och det finns få (om några) andra system än en RTLS använder UWB som uppfyller dessa krav. Till exempel infraröd + radiofrekvens teknik förlitar sig på att skapa ”zoner” som detalj när bosatt passerar, men är inte tillräckligt specifik för att bestämma vandrande beteenden utom inom en meter eller två, vilket är alldeles för grov för dessa ändamål. Ultraljud och maskin vision har problem med identifiering och reflektioner; maskinvisionssystem har bra upplösning men kan inte skilja invånare utan att tillgripa använder en RFID-tagg för att kompensera för otillräcklig kapacitet av nuvarande artificiell intelligens. En RTLS utnyttja UWB har ett bredare utbud och rumslig upplösning på ca 20cm– kontra en meter eller mer för andra system–gör det den mest exakta och kan fånga alla aktivitetsmönster. 14 , 15 the RTLS med UWB diskuteras här är också stabil, formgiven för 24/7 industriella tillämpningar. Forskare och kliniker tidigare har använt detta system där precision är viktigt – att förebygga och förutse falls, för att bedöma demens och förändringar i kognition – i en mängd olika inställningar–biträdd levande, sjukhus, vårdhem och rehabilitering enheter. 13 , 16 , 17

Detta papper kommer detalj protokollet av en RTLS med UWB för att mäta gångavstånd aktivitet [gångavstånd, ihållande gångavstånd och ihållande gait hastighet (genomsnitt meter per sekund / vecka beräknas under ihållande promenader bara)] och papper och penna tester av CI, gång förmåga och balans kvalitet, som den senare som är nyckelkomponenter Walking aktivitet. Studien resultat kommer att fokusera på att använda RTLS för att skilja på gångavstånd, som är associerade med fysisk aktivitet och därmed positiva hälsoresultat, och ihållande gångavstånd som är associerad med vandrande och således negativa hälsoutfall.

Protocol

Alla metoderna som beskrivs här har godkänts av den institutionella Review Board vid korpral Michael J. Crescenz VA Medical Center i Philadelphia, PA. 1. installation och konfiguration av ett realtid att lokalisera System (RTLS) Granska anläggning politik, säkerhet och personuppgifter skydd för invånare med anläggning intressenter. Avgöra huruvida det krävs skriftligt eller muntligt stöd på användningen av RTLS i anläggningen. I diskussioner med intressenter ingår lokal…

Representative Results

RTLS rådata kräver utjämning för att förbättra platsinformationens precision (se protokollet steg 9 under avsnittet, ”använda taggarna RTLS lokalisera och spåra bosatta i realtid”). Dock kontrolleras med standardinställningar på fliken power tomt under installation och konfiguration (se steg 1.6.3 i associerade protokollet), utan ytterligare utjämning det kommer fortfarande att vara buller och hoppar. När det gäller buller, även när stillasittande i flera timmar, aktiva…

Discussion

I området i närheten finns det flera kritiska steg ska följas innan början av RTLS-projekt som är värda diskussion. Medan en typisk gemensamma området i en långsiktig vård anläggning (ca 10 x 13 m eller 1 000 kvadratfot) kräver fyra sensorer, detta varierar beroende på miljö och antalet sensorer som krävs för projektet är baserat på den precision som krävs och miljön . Utskjutande delar och glasväggar, till exempel, kommer att kräva ytterligare sensorer. Om det finns inga siktlinje problem, täcker f…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Detta arbete stöds av en karriär Development Award # [E7503W] och en Merit Award # [RX002413-01A2] från Förenta staterna (USA) Institutionen för veteraner frågor rehabiliteringsforskning och utveckling Service. Innehållet i detta arbete representerar inte åsikter US Department of Veterans Affairs eller Förenta staternas regering.

Materials

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

Referências

  1. Bowen, M. E., Crenshaw, J., Stanhope, S. J. Balance ability and cognitive impairment influence sustained walking in an assisted living facility. Arch Gerontol Geriatr. 77, 133-141 (2018).
  2. Washburn, R. A., McAuley, E., Katula, J., Mihalko, S. L., Boileau, R. A. The physical activity scale for the elderly (PASE): evidence for validity. J Clin Epidemiol. 52 (7), 643-651 (1999).
  3. McAuley, E., Mihalko, S. L., Rosengren, K. Self-Efficacy and Balance Correlates of Fear of Falling in the Elderly. J Aging Phys Act. 5 (4), 329-340 (1997).
  4. Boulgarides, L. K., Mcginty, S. M., Willett, J. A., Barnes, C. W. Research Report Use of Clinical and Impairment-Based Tests to Predict Falls by Community-Dwelling Older Adults. Phys Ther. 83, 328-339 (2003).
  5. MacRae, P. G., Schnelle, J. F., Simmons, S. F., Ouslander, J. G. Physical Activity Levels of Ambulatory Nursing Home Residents. J Aging Phys Act. 4 (3), 264-278 (1996).
  6. Ruuskanen, J. M., Parkatti, T. Mobility and Related Factors Among Nursing Home Residents. J Am Geriatr Soc. 42, 987-991 (1994).
  7. Resnick, B., Galik, E., Gruber-Baldini, A. L., Zimmerman, S. Perceptions and Performance of Function and Mobility in Assisted Living Communities. J Am Med Dir Assoc. 11, 406-414 (2010).
  8. Beattie, E. R., Song, J., LaGore, S. A comparison of wandering behavior in nursing homes and assisted living facilities. Res Theory Nurs Pract. 19 (2), 181-196 (2005).
  9. Martino-Saltzman, D., Blasch, B. B., Morris, R. D., McNeal, L. W. Travel behavior of nursing home residents perceived as wanderers and nonwanderers. Gerontologist. 31 (5), 666-672 (1991).
  10. Cohen-Mansfield, J., Wirtz, P. W. Characteristics of adult day care participants who enter a nursing home. Psychol Aging. 22 (2), 354-360 (2007).
  11. Hope, T., et al. Wandering in dementia: a longitudinal study. Int Psychogeriatr. 13 (2), 137-147 (2001).
  12. Bowen, M. E., Wingrave, C. A., Klanchar, A., Craighead, J. Tracking technology: lessons learned in two health care sites. Technol Health Care. 21 (3), 191-197 (2013).
  13. Bowen, M. E., Rowe, M. Intraindividual Changes in Ambulation Associated With Falls in a Population of Vulnerable Older Adults in Long-Term Care. Arch Phys Med Rehabil. 97 (11), 1963-1968 (2016).
  14. Kearns, W. D., Algase, D., Moore, D. H. Ultra Wideband Radio: A Novel Method for Measuring Wandering in Persons with Dementia. International Journal of Gerontechnology. 7 (1), 48-57 (2008).
  15. Alarifi, A., et al. Ultra Wideband Indoor Positioning Technologies: Analysis and Recent Advances. Sensors (Basel). 16 (5), (2016).
  16. Kearns, W., et al. Temporo-spacial prompting for persons with cognitive impairment using smart wrist-worn interface. J Rehabil Res Dev. 50 (10), (2013).
  17. Jeong, I. C., et al. Using a Real-Time Location System for Assessment of Patient Ambulation in a Hospital Setting. Arch Phys Med Rehabil. 98 (7), 1366-1373 (2017).
  18. Nasreddine, Z. S., et al. The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: a brief screening tool for mild cognitive impairment. J Am Geriatr Soc. 53 (4), 695-699 (2005).
  19. Saczynski, J. S., et al. The Montreal Cognitive Assessment: Creating a Crosswalk with the Mini-Mental State Examination. J Am Geriatr Soc. 63 (11), 2370-2374 (2015).
  20. Tinetti, M. E., Williams, T. F., Mayewski, R. Fall risk index for elderly patients based on number of chronic disabilities. Am J Med. 80 (3), 429-434 (1986).
  21. Contreras, A., Grandas, F. Risk of falls in Parkinson’s disease: a cross-sectional study of 160 patients. Parkinsons Dis. , 362572 (2012).
  22. Kearns, W. D., Nams, V. O., Fozard, J. L. Tortuosity in movement paths is related to cognitive impairment. Wireless fractal estimation in assisted living facility residents. Methods Inf Med. 49 (6), 592-598 (2010).
  23. Tinetti, M. E., et al. A multifactorial intervention to reduce the risk of falling among elderly people living in the community. N Engl J Med. 331 (13), 821-827 (1994).
  24. Bowen, M. E., Craighead, J., Wingrave, C. A., Kearns, W. D. Real-Time Locating Systems (RTLS) to Improve Fall Detection. International Journal of Gerontechnology. 9 (4), 464-471 (2010).
  25. Kearns, W. D., et al. Path tortuosity in everyday movements of elderly persons increases fall prediction beyond knowledge of fall history, medication use, and standardized gait and balance assessments. J Am Med Dir Assoc. 13 (7), e667-e665 (2012).
  26. Bowen, M. E., Craighead, J. D., Klanchar, S. A., Nieves-Garcia, V. Multidrug-resistant organisms in a community living facility: tracking patient interactions and time spent in common areas. Am J Infect Control. 40 (7), 677-679 (2012).

Play Video

Citar este artigo
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).

View Video