- ICH GCP
- Yhdysvaltain kliinisten tutkimusten rekisteri
- Kliininen tutkimus NCT06169020
Älykkäiden puettavien algoritmien kehittäminen (DIWAH)
Älykkään puettavan laitteen suunnittelu fyysisen aktiivisuuden ja terveyteen liittyvien tulosten arvioimiseksi – DIWAH-tutkimus
Fyysinen aktiivisuus (PA) on yksi harvoista käyttäytymismalleista, joita yksilöt voivat muuttaa itse, aiheuttaen minimaalisia kustannuksia ja samalla tuottaen merkittäviä terveyshyötyjä. Viimeisen vuosikymmenen aikana on kehitetty uusia menetelmiä sekä fyysisen aktiivisuuden että siihen liittyvien terveysvaikutusten, kuten verenpaineen, mittaamiseen. Erityisesti niin kutsuttujen puettavien laitteiden, mukaan lukien älykellot ja aktiivisuusmittarit, kehitys on kehittynyt räjähdysmäisesti. Puettavat laitteet on varustettu useilla sensoreilla, jotka mittaavat PA:n eri näkökohtia, kuten askelia ja sykettä, sekä sydän- ja verisuoniterveysindikaattoreita, kuten verenpainetta ja happisaturaatiota. Siksi puettavia laitteita voidaan pitää Sveitsin armeijan veitsinä, joissa on useita työkaluja yhdessä instrumentissa. Ne ovat erittäin suosittuja kuntoilualalla, mutta niiden rooli terveydenhuollossa on asianmukaisesti rajoitettu. Useimmilla markkinoilla olevilla puetettavilla tuotteilla on kuitenkin useita haittoja, jotka tekevät niistä sopimattomia käytettäväksi edes terveille henkilöille.
Useat tutkimukset ovat paljastaneet, että ne eivät tuota luotettavia tai päteviä tietoja mittareista, kuten pulssista, askelista ja PA:n energiankulutuksesta. Lisäksi ne on suunniteltu ensisijaisesti kuntomarkkinoille, ei käytettäväksi terveydenhuoltojärjestelmissä tai käyttäytymisen muutoksen tukena, eikä niitä ole arvioitu läpinäkyvästi. Lisäksi algoritmit, jotka muuntavat signaalit antureista tulkittaviksi tuloksiksi, ovat usein liikesalaisuuksia. Vielä pahempaa on, että niitä päivitetään ja muutetaan epäsäännöllisin väliajoin, mikä tekee tulosten vertailusta ajan mittaan haastavaa. Muita merkittäviä rajoituksia ovat kyseenalainen potilaiden luottamuksellisuus, koska tiedot ladataan usein yritysten pilvipalveluihin.
Vaikka tutkimusmonitorit ovat joustavampia ja läpinäkyvämpiä verrattuna kaupallisiin puetettaviin laitteisiin, niistä puuttuu päivittäiseen käyttöön tärkeitä terveydenhuollon ympäristöissä tärkeitä ominaisuuksia, kuten kyky kommunikoida käyttäjän kanssa. Tällä hetkellä kaupalliset ja tutkimusmonitorit eivät voi arvioida PA:ta yksilötasolla, koska he käyttävät vain rajoitettua osaa kerätystä rikkaasta tiedosta. Siksi ei ole yllättävää, että niiden toteuttaminen kliinisessä hoidossa on edelleen haaste.
Koska markkinoille tulee lukuisia uusia tuotteita ilman dokumentoitua pätevyyttä, on erittäin tärkeää tarjota kuluttajille, potilaille, terveydenhuollon ammattilaisille ja tutkijoille läpinäkyvä, näyttöön perustuva puettava vaatekappale. Tätä taustaa vasten muodosimme poikkitieteellisen tutkimusryhmän, jonka kunnianhimoinen tavoite on kehittää ja testata hyvin toimiva puettava, joka on räätälöity terveydenhuollon käyttöön - sähköinen fysioterapeutti (toisin kuin kaupalliset vaatteet, jotka on suunnattu kuntoilumarkkinoille - "e-personal trainer" "). Tässä hankkeessa keskitymme PA:n, verenpaineen ja energiankulutuksen mittaamiseen, sillä ne edustavat eräitä merkittävimmistä kuolleisuuden ja sairastuvuuden riskitekijöistä, eli toimettomuutta, verenpainetautia ja liikalihavuutta.
Tämän projektin yleisenä tavoitteena on kehittää ja validoida tekoälyyn perustuvia algoritmeja, joilla mitataan yksilöllisesti fyysisen aktiivisuuden (PA), sykkeen, energiankulutuksen ja verenpaineen eri näkökohtia laboratorio- ja arkiolosuhteissa. Nämä algoritmit edustavat merkittävää edistystä aiempiin menetelmiin verrattuna. Kiihtyvyysmittauksen PA-mittareiden tapauksessa nykyiset lähestymistavat perustuvat rajapisteisiin (kynnysarvoihin) PA:n intensiteetin määrittelemiseksi. Nämä raja-arvot ovat ehdottomia, ja yksittäiset biologian ja biomekaniikan vaihtelut lisäävät vakavan luokitteluvirheen riskiä. Intensiteetin arvioimiseksi sykettä käyttämällä tiedetään hyvin, että sekä leposyke että maksimisyke ovat suhteellisia, mikä edellyttää yksilöllistä kalibrointia tarkkojen mittausten saamiseksi - välttämätöntä jopa kiihtyvyysmittauksessa, jos tavoitteena on mitata PA yksilötasolla, mikä ei ole yleinen askel. otettu tänään.
Lisäksi sykkeeseen vaikuttavat PA:n ulkopuoliset tekijät, kuten tunteet ja lääkitys. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi yhdistämme kiihtyvyysmittauksen (biomekaniikka) ja sykkeen (fysiologinen vaste) tiedot, mikä parantaa kykyä tunnistaa PA:n yksilöllinen intensiteetti ja energiankulutus. Tässä projektissa tekoälyä (AI) ja koneoppimista (ML) käytetään analysoimaan kerättyä dataa ja ennustamaan PA:n intensiteettiä. Jos ehdotettu menetelmä osoittaa kyvyn mitata PA ja verenpainetta yksilötasolla, jatkamme projektia. Tarkoituksenamme on käyttää AI/ML:ää yhdistämään PA-tiedot verenpainetietoihin ja luomaan itseoppivan järjestelmän, joka pystyy ehdottamaan sopivaa PA-annosta verenpaineen optimoimiseksi. Tätä lähestymistapaa ei ole vielä tutkittu, mikä johtuu todennäköisesti näiden tietojen saamisen ja analysoinnin monimutkaisuudesta. Teknologia, prosessointiteho ja analyysityökalut ovat kuitenkin nyt saatavilla, joten on ajankohtainen tutkia sen toteutettavuutta.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Ehdot
Interventio / Hoito
Yksityiskohtainen kuvaus
Maailmanlaajuisesti elinajanodote kasvaa vähitellen, mikä johtaa väestörakenteen siirtymiseen kohti kasvavaa ikääntyneiden osuutta. Esimerkiksi Ruotsissa yli 75-vuotiaiden määrä kaksinkertaistuu seuraavan 50 vuoden aikana ja osuus kasvaa yli 60 % (Statistics Sweden, julkisesti saatavilla olevat tiedot). Tämä tarkoittaa, että useammat ihmiset elävät pidempään ja vähemmän ihmisiä on käytettävissä heistä huolehtimassa. Yksi suurimmista yhteiskunnallisista haasteistamme vastata tähän väestörakenteen muutokseen on kehittää strategioita hyvän terveyden ja elämänlaadun ylläpitämiseksi kyseisessä ikäryhmässä, ja sitten kun he väistämättä sairastuvat, miten heitä tulisi kohdella parhaalla mahdollisella tavalla? Yksi tapa edetä on hyödyntää teknologian kehityksen tarjoamia mahdollisuuksia. Itse asiassa Ruotsi on ottanut Vision2025:ssä (www.ehalsa2025.se) hahmotellun erittäin kunnianhimoisen tavoitteen: Vuonna 2025 Ruotsi on maailman paras hyödyntämään digitalisaation ja sähköisen terveydenhuollon tarjoamia mahdollisuuksia helpottaakseen ihmisten hyvän ja tasavertaisen terveyden ja hyvinvoinnin saavuttamista sekä kehittääkseen ja vahvistaakseen omia resurssejaan itsenäisyyden ja elämään osallistumisen lisäämiseksi. yhteiskunnasta. Digitaalinen teknologia ei kuitenkaan yksin riitä tähän tavoitteeseen, vaan myös muita strategioita, jotka käyttävät teknologiaa yksilön terveyttä lisäämiseen, on oltava läsnä. Yksi tällainen strategia on ylläpitää tervettä fyysistä aktiivisuutta koko elämän ajan. Fyysinen aktiivisuus on yksi harvoista käyttäytymismalleista, joita ihminen voi muuttaa yksinään ja halvalla ja joka tuottaa samanaikaisesti merkittäviä fyysisiä ja henkisiä terveyshyötyjä [1]. Tätä tarkoitusta varten kykyä arvioida henkilön tavanomaista fyysistä aktiivisuutta, joka määritellään "hypoteettiseksi keskiarvoksi, jonka ympärillä henkilön fyysinen aktiivisuus vaihtelee", on pitkään pidetty fyysisen aktiivisuuden tutkijoiden pyhänä maljana. 30 vuoden ajan tutkijat ovat käyttäneet kiihtyvyysmittareita vapaasti elävän fyysisen aktiivisuuden objektiiviseen kvantifiointiin, mutta viime vuosikymmenen aikana puettavista vaatteista on tullut valtavan suosittuja väestön keskuudessa (suurimpia tuotemerkkejä ovat Apple ja Fitbit). Puettavat laitteet, jotka tässä määritellään pieniksi kannettaviksi laitteiksi, joissa on sisäänrakennetut anturit, jotka mittaavat terveyteen liittyviä muuttujia, väittävät pystyvänsä keräämään pitkän aikavälin korkearesoluutioisia tietoja terveyteen liittyvästä käyttäytymisestä, kuten kehon asennosta, PA-intensiteetistä, unesta ja paljon muusta [ 2]. Puettavat vaatteet voivat myös tallentaa tärkeitä kardiometaboliseen järjestelmään liittyviä näkökohtia, kuten sykettä, verenpainetta [3], sekä tukea käyttäytymisen muutosta [4]. Siten niitä voidaan pitää "Sveitsin armeijan veitsenä", koska ne tarjoavat laajan valikoiman työkaluja yhdessä laitteessa. Teoriassa puetettavilla tuotteilla on valtava lupaus käyttää näyttöön perustuvia yksilöllisiä PA:ita terveyden edistämisessä, sairauksien ehkäisyssä ja sairauksien hoidossa [2, 5-8]. Verrattuna useimpiin tutkimustason monitoreihin kaupallisilla puetettavilla tuotteilla on useita etuja, jotka tekevät niistä houkuttelevia käytettäväksi terveydenhuoltojärjestelmässä. Ne sisältävät useita antureita, jotka ovat tärkeitä PA:n ja siihen liittyvien terveysvaikutusten arvioinnissa, erityisesti kiihtyvyysmittarin liikkeen biomekaanisten näkökohtien havaitsemiseksi ja optisen anturin, joka havaitsee fysiologisen reaktion liikkeelle, kuten sykkeen. Kaupallisten monitorien lisävahvuuksia tutkimustason monitoreihin verrattuna on, että ne on suunniteltu käytettäväksi pitkään, mikä antaa entistä paremman mahdollisuuden arvioida yksilöllistä fyysistä aktiivisuutta erityisesti vähiten aktiivisilla [9, 10]. Viime vuosikymmenen aikana on kuitenkin esiintynyt räjähdysmäisesti erilaisia puettavia vaatteita ja tietojenkäsittelymenetelmiä ilman vakiintunutta viitekehystä niiden validiteetin tai luotettavuuden arvioimiseksi [11]. Tämä on aiheuttanut suurta hämmennystä, jota ovat aiheuttaneet epävakaat laitekehitys- ja arviointimenetelmät, jotka eivät heijasta sitä, miten niitä tullaan käyttämään käytännössä. Lisäksi fyysisen aktiivisuuden yhteenvetoarvioiden erot eri tuotemerkkien sisällä ja välillä estävät mahdollisuuden yhdistää tietoja tai tehdä suoria vertailuja eri tutkimusten välillä. Muita puettavien vaatteiden rajoituksia, jotka tekevät niistä käyttökelvottomia jopa terveille ihmisille, on se, että ne on ensisijaisesti suunniteltu kuntomarkkinoille eikä terveydenhuoltojärjestelmään, niitä ei ole arvioitu läpinäkyvästi, ne eivät ole tarkasti siepata fyysistä aktiivisuutta henkilöiltä, joilla on muuttunut motorinen kuvio, esimerkiksi vanhukset [12]. Vaikka useimpien puettavien laitteiden laitteistot ovat samankaltaisia, algoritmit, jotka kääntävät antureiden signaalit erilaisiin tulkittavissa oleviin tuloksiin (esim. vaiheisiin), ovat usein omia ja päivittyvät epäsäännöllisin väliajoin. Muita tärkeitä rajoituksia ovat kyseenalainen potilaan luottamuksellisuus ja tietojen omistus. Kaupalliset tai tutkimustason monitorit eivät voi nykyään arvioida fyysistä aktiivisuutta yksilötasolla, koska he käyttävät rajoitetusti kerättyä tietoa. Jos puettavat laitteet voivat voittaa nämä rajoitukset, niillä on paljon lupauksia potilaskohtaisten toimenpiteiden kliinisen valikoiman laajentamiseksi, ja niitä pidetään tärkeänä työkaluna tulevaisuuden tarkkuusterveyden ja henkilökohtaisen lääketieteen kannalta. Kun otetaan huomioon uusien puettavien PA-seurantalaitteiden runsaus, joka tulee markkinoille ilman ennakkotodistusta niiden kelpoisuudesta, on erittäin tärkeää tarjota kuluttajille, potilaille, terveydenhuollon ammattilaisille ja tutkijoille avoimen lähdekoodin, näyttöön perustuva puettava laite, jonka kelpoisuus ja luotettavuus on erinomainen.
Tarkoitus ja tavoitteet Tässä projektissa ryhdymme yhdistämään kaupallisten puettavien vaatteiden vahvuudet tutkimustason monitorien vahvuuksiin ja nykyaikaisiin tiedonkäsittelymenetelmiin näiden rajoitusten voittamiseksi. Kiihtyvyysmittauksen (biomekaniikka) ja optisen anturin sykkeen (fysiologinen vaste) yhdistelmä parantaa ennusteita PA-intensiteetistä ja fyysiseen aktiivisuuteen liittyvästä energiankulutuksesta yksilötasolla [13]. Lisäksi puettavan laitteen optinen anturi voi arvioida henkilön verenpainetta. Antureista tulevat signaalit analysoidaan tekoälyn ja koneoppimisen avulla, jotta kerätystä rikkaasta datasta saadaan parempia hyötyjä. Normaalisti PA- ja terveystuloksia mitataan eri aikoina, mutta puettavat laitteet voivat kerätä tietoja useista muuttujista samanaikaisesti ja reaaliajassa. Tämä kyky voi tarjota uusia yksityiskohtia fyysisen aktiivisuuden ja yksilön kliinisen tilan välisestä yhteydestä. Tätä ei ole vielä tutkittu, mikä johtuu todennäköisesti näiden tietojen hankkimisen ja analysoinnin monimutkaisuudesta. Ala on kuitenkin nyt siirtynyt pisteeseen, jossa teknologia yhdessä prosessointitehon ja analyyttisten työkalujen kanssa on olemassa. Näin ollen on tullut aika tutkia täydellistä mahdollisuutta yhdistää reaaliaikaista tietoa fyysisen aktiivisuuden käyttäytymisestä, terveyteen liittyvistä tuloksista ja tekoälystä. Jotta kansalaiset voisivat tulevaisuudessa parantaa ja ylläpitää terveyttään laitepohjaisten palveluiden avulla ja tehdä tietoisia päätöksiä, jotka perustuvat henkilökohtaisiin terveystietoihinsa.
DIWAH:n päätarkoitus on kehittää ja validoida tekoälyyn/koneoppimiseen perustuvia algoritmeja fyysisen aktiivisuuden ja terveyteen liittyvien muuttujien arvioimiseksi yksilötasolla reaaliajassa käytettäväksi terveydenhuoltojärjestelmässä käyttämällä avoimen lähdekoodin puettavia laitteita.
Tässä projektissa otamme ensimmäiset askeleet suorittamalla algoritmien tiukan kehittämisen ja validoinnin käyttämällä läpinäkyvää vaihepohjaista viitekehystä. Tarkemmin sanottuna pyrimme kehittämään algoritmeja arvioimaan:
- Liikunta
- Syke
- Terveyteen liittyvät muuttujat, kuten verenpaine ja energiankulutus Pyrimme myös tunnistamaan, mitkä taustalla olevat tekijät parantavat ennusteita, kuten ikäsukupuolen kehonkoostumus ja terveyteen liittyvät kuntotasot.
Hankkeen kuvaus Tutkimusnäyte Rekrytoimme tähän projektiin noin 50 näennäisesti tervettä aikuista (18-65 vuotta, 50 % naisia). Rekrytointi tehdään mukavuusnäytteenottomenetelmällä. Otamme yhteyttä urheiluseuroihin, työmaihin ja yliopiston opiskelijoihin suullisesti.
Tutkimukseen ei vaadita erityisiä vaatimuksia, paitsi että koehenkilöiden on oltava ilmeisen terveitä ja kyettävä hölkkäämään vähintään 30 minuuttia. Poissulkemiskriteereinä ovat tunnetut sydän- ja verisuonitaudit tai sykkeeseen vaikuttavat lääkkeet.
Tutkimussuunnittelu Koska kaikkien puettavien laitteiden laitteistot ovat samanlaisia, keskitytään kehittämään mahdollisimman läpinäkyviä algoritmeja noudattamalla Keadlen et al. hahmottelemaa viitekehystä. [14] ja samalla noudattaa INTERLIVE-verkoston asiantuntijasuosituksia henkilöstövalvonnasta [15]. Keadle-kehys on saanut inspiraationsa lääkekehityksestä ja ehdottaa viittä vaihetta: mekaaninen signaalitestaus, laboratoriotestaus, puolistrukturoitu arviointi, naturalistinen validointi ja adoptio. Kaikkia näitä vaiheita ei käsitellä tässä hankkeessa. Puolistrukturoitu arviointivaihe on suunniteltu tunnistamaan tietyt aktiiviset aineet puettavien antureiden, kuten juoksemisen tai imuroinnin, signaalien perusteella. Kuitenkin fysiologinen vaste ja siten fyysisen aktiivisuuden terveysvaikutukset olisivat samanlaiset erityyppisissä toimissa samalla intensiteetillä. Esimerkiksi sydän ei todellakaan välitä, juokseeko tai lapioi lunta, jos se toimii samalla intensiteetillä. Lisäksi emme usko, että olisi eettisesti motivoitunutta testata laitetta potilaspopulaatiossa (vaihe viisi - Adoption), ennen kuin olemme varmoja, että laite tarjoaa kelvollisia tietoja. Tästä syystä puolistrukturoitu arviointivaihe sekä hyväksymisvaihe jätetään pois nykyisestä projektista.
Vaihe 1 - Tuotekehitys Koska laitteistot ovat samanlaisia kaikissa markkinoilla olevissa puettavissa laitteissa, ei ole mitään merkitystä tarkalleen, mitä tiettyä puettavaa merkkiä käytetään algoritmidemme kehittämiseen ja testaamiseen. Ensimmäisen vaiheen pääideana on varmistaa, että puettava tuottaa kelvollista dataa ja että käsittelemätön raakadata on helposti saatavilla. Tätä tarkoitusta varten olemme tunnistaneet kaksi avoimen lähdekoodin puettavaa laitteistoa, jotka täyttävät fyysisen aktiivisuuden arvioinnin (kiihtyvyysanturi), HR (optinen sensori), terveyteen liittyvien muuttujien vaatimukset ja jotka voivat myös kommunikoida langattomasti ulkoisten laitteiden kanssa Bluetoothin avulla, nimittäin rannerengas. .js 2 (https://www.espruino.com/Bangle.js2) ja Pinetime (https://www.pine64.org/pinetime/). Olemme myös luoneet sovelluksia, jotka tallentavat tiedot paikallisesti laitteille ja jotka mahdollistavat helpon siirron ulkoiselle laitteelle vaiheessa 2 kerättyjen tietojen jatkokäsittelyä ja analysointia varten. Vaiheen 2 tuloksen perusteella on tarpeen ennen kuin suoritamme vaihe 3 - naturalistinen validointi esikäsittelymenetelmien kehittämiseksi, koska puettavan muistin kapasiteetti ei salli sen aikana kerättävää valtavaa määrää raakadataa. Näin ollen tämä vaihe tulee olemaan jatkuva osa koko hanketta.
Vaihe 2 - Laboratoriokehitys Vaiheen 2 tutkimuksen tavoitteena on kehittää ja testata algoritmeja, joilla voidaan arvioida fyysisen aktiivisuuden intensiteettiä, fyysisen aktiivisuuden energiakustannuksia ja verenpainetta puettavien laitteiden signaaleista kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa. Lisäksi aiomme tunnistaa mahdollisia ennustajia, jotka voivat lisätä ennusteiden tarkkuutta. Ajatuksena on, että puettavat tiedot kerätään samaan aikaan kriteerimittausten kanssa protokollan aikana lepäämisestä kävelyn ja kasvavan nopeuden juoksemisesta uupumukseen asti. Protokollan aikana heitä seurataan epäsuoralla kalorimetrialla (Vyntus CPX, Vyaire Medical, Inc., Il, USA) ja rinnan ympärille asennettavalla sykemittarilla (Polar Electro Oy, Kempele, Suomi), joka on täysin verrattavissa oikeaan elektrokardiogrammiin. (r>0,99 [16]), jossa on samanaikaisesti puettava, tutkimusluokan kiihtyvyysanturi (Actigraph GT3+, Actigraphcorp, Pensacola, FL, USA) ja kaupallinen puettava (Fit-Bit Sense, Fitbit international limited, Dublin, Irlanti). Tämä toimenpide kaappaa jatkuvan signaalin puetettavilta erilaisilla fyysisen toiminnan intensiteetillä, levosta yksilötasolla maksimaaliseen rasitukseen. Tämä mahdollistaa signaalin mallintamisen sekä ryhmä- että yksilötasolla ja vertaamisen epäsuoran kalorimetrian ja sykemittauksen kultaisiin standardimenetelmiin. Keräämme myös verenpainetietoja tavallisilla kliinisillä monitoreilla verrataksemme optista signaalia verenpainemittarin signaaliin.
Projektin puitteissa teemme myös useita vakiintuneita terveyteen liittyviä kuntotestejä. Lihasvoiman mittaamiseen käytetään käden pitotestiä ja joustavuuden osalta istuma- ja ulottuvuustestiä [17]. Lisäksi suoritetaan ajastettu ja mene -testi (TUG) [18]. Keräämme myös taustatietoja, kuten osallistujien iän, sukupuolen ja kehon koostumuksen. Näitä testejä käytetään sitten tutkimaan mahdollisuutta ennustaa yksilön fyysisen aktiivisuuden taso. Tämän vaiheen tuloksena on joukko malleja, joilla lasketaan askeleita ja havaitaan fyysisen aktiivisuuden intensiteetti käyttämällä kiihtyvyysmittaria, optista sensoria, näiden kahden yhdistelmää, lisättynä taustatiedoilla. Odotamme myös kehittävän mallin verenpaineen mittaamiseen puettavien laitteiden avulla levon aikana.
Vaihe 3 - Naturalistinen validointi Projektin kolmannen vaiheen tavoitteena on suorittaa algoritmien tiukka, riippumaton validointi reaalimaailman olosuhteissa verrattuna kultaisiin standardeihin. Näin ollen kontrolloidussa ympäristössä kehitettyjen algoritmien jälkeen siirrymme testaamaan puettavia vapaan elämän aikana. Samat 50 osallistujaa (50 % naisia, 18–65-vuotiaita) toisesta vaiheesta nauttivat annoksen kaksinkertaisesti merkittyä vettä (DLW), joka on kultainen standardi mitata energiankulutusta vapaan asumisen aikana virheillä ±3 %:n sisällä todellinen arvo hengityskammioilla mitattuna [19]. Vaikka DLW-menetelmä on kultainen standardi, sitä ei usein käytetä, koska se on kallis menetelmä, jossa potilaan kehon vesi rikastetaan raskaalla vedyllä (2H) ja raskaalla hapella (18O) ja määritetään sitten ero huuhtoutumiskinetiikassa. molempien isotooppien välillä, mikä on funktio hiilidioksidin tuotannosta, eli energiankulutuksesta, käyttämällä erikoislaitteita.
DLW-kinetiikan perusteella voimme sitten mallintaa puettavan prototyypin signaaleja löytääksemme parhaan istuvuuden, eli kuinka hyvin prototyyppi arvioi fyysiseen toimintaan liittyvän energiankulutuksen. Tämän vaiheen lopputuloksena odotetaan mallia, joka arvioi puettavien tietojen perusteella energiankulutusta vapaiden elinolojen aikana. Pyrimme myös määrittämään osallistujien fyysisen aktiivisuuden tasot toisen vaiheen aikana saatujen tietojen perusteella.
Tietojen analysointi ja tilastot Tämän projektin kaikissa vaiheissa hyödynnämme tekoälyn voimaa, tarkemmin sanottuna erilaisia koneoppimistekniikoita ennustamaan fyysisen aktiivisuuden, energiankulutuksen ja verenpaineen eri puolia yksilötasolla. Koneoppiminen luo automaattisesti tietosarjoihin perustuvia malleja, jotka voivat tuottaa tarkkoja ennusteita, jotka ohjaavat päätöksiä reaaliajassa ilman ihmisen vuorovaikutusta. Puettavat laitteet tarjoavat korkeataajuista raakadatan näytteenottoa sekä kiihtyvyysmittarista että optisesta anturista. Näiden tietojen käyttäminen koneoppimiseen tarjoaa hyvät mahdollisuudet mitata epäsuorasti fyysistä aktiivisuutta ja neuvoa yksilöllisesti terveellistä liikuntaa. Useat tutkimukset ovat yrittäneet johtaa mielekkäitä fyysisen aktiivisuuden tuloksia ranteessa pidettävällä kiihtyvyysmittarilla kerätyistä kiihtyvyysmittaritiedoista [20-22]. Koneoppimiseen perustuvissa tutkimuksissa pyrittiin luokittamaan fyysisiä aktiviteettityyppejä, kuten istuminen, seisominen, kävely, juoksu jne., tai PA-intensiteettiä, esim. istuva, kevyt, kohtalainen, voimakas. He raportoivat >80 %:n luokitustarkkuuden aktiviteettityypille [23-26] ja >90 %:n luokitustarkkuuden intensiteetille [27, 28]. Suurin osa näistä tutkimuksista käyttää valvottuja koneoppimismenetelmiä, joissa on merkittyä dataa, eli pohjatotuus on saatavilla, kuten satunnainen metsä [29-31], tukivektorikone [26], keinotekoinen neuroverkko [32] ja syväoppimismallit [ 33, 34]. Vain harvat tutkimukset käyttävät valvomattomia koneoppimismalleja, kuten piilotettuja Semi-Markov-malleja [31, 35] ja k-means-klusterointia [36]. Täällä meillä on mahdollisuus luoda tietojoukkoja merkityillä tiedoilla. Koska tämän projektin päätavoitteena on kuitenkin kehittää puettava, joka mukautuu puettavan yksittäisten käyttäjien tarpeisiin, oppimislähestymistavan on kyettävä käsittelemään myös merkitsemätöntä dataa. Tämän ongelman lähestymiseksi käytämme vahvistusoppimista [37, 38]. Lopuksi keräämme myös useita taustamuuttujia, mukaan lukien toiminnalliset testit, joita käytämme täydentämään malleja. Tunnistamme parhaiten toimivat mallit fyysisen aktiivisuuden intensiteetin, taajuuden ja tason ennustamiseksi kiihtyvyysmittarin ja sykkeen perusteella ja käytämme niitä energiankulutuksen ja verenpaineen ennustamiseen. Paras suorituskyky viittaa sekä tarkkuuteen että selitettävyyteen, ja odotamme erilaisten lähestymistapojen menestyvän näissä kahdessa suhteessa. Lisäksi, perustuen tarkempiin fyysisen aktiivisuuden mittauksiin ja niiden tarkempiin ennusteisiin käyttämällä kiihtyvyysantureiden aikasarjatietoja, arvioimme uudelleen toiminnallisten testien mahdollisuudet fyysisen aktiivisuuden ajankohtaisena ennustajana.
Viitteet
- Maailman terveysjärjestö. Fyysisen aktiivisuuden ja istumisen ohjeet 2020.
- Wright, S. P., Hall Brown, T. S., Collier, S. R. & Sandberg, K. Kuinka kuluttajien fyysisen aktiivisuuden mittarit voisivat muuttaa ihmisen fysiologian tutkimusta. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 312, R358-R367. issn: 1522-1490 (sähköinen) 0363-6119 (linkitys) (maaliskuu 2017).
- Hosanee, M., Chan, G., Welykholowa, K., Cooper, R., Kyriacou, P. A., Zheng, D., Allen, J., Abbott, D., Menon, C., Lovell, N. H., Howard, N., Chan, W. S., Lim, K., Fletcher, R., Ward, R. & Elgendi, M. Cuffless Single-Site Photoplethysmography for Blood Pressure Monitoring. J Clin Med 9. issn: 2077-0383 (tulostus) 2077-0383 (sähköinen) 2077-0383 (linkitys) (maaliskuu 2020).
- Aromatario, O., Van Hoye, A., Vuillemin, A., Foucaut, A. M., Crozet, C., Pommier, J. & Cambon, L. Miten mobiilit terveyssovellukset tukevat käyttäytymisen muutoksia? Liikuntaan ja syömiskäyttäytymiseen liittyvien mobiiliterveyssovellusten laajuuskatsaus. Kansanterveys 175, 8-18. issn: 1476-5616 (sähköinen) 0033-3506 (linkitys) (lokakuu 2019).
- Bayoumy, K., Gaber, M., Elshafeey, A., Mhaimeed, O., Dineen, E. H., Marvel, F. A., Martin, S. S., Muse, E. D., Turakhia, M. P., Tarakji, K. G. & Elshazly, M. B. Älykkäät puettavat laitteet sydän- ja verisuonihoidossa: missä olemme ja miten edetä. Nat Rev Cardiol. issn: 1759-5010 (sähköinen) 1759-5002 (linkitys) (maaliskuu 2021). 6. Bondaronek, P., Alkhaldi, G., Slee, A., Hamilton, F. L. & Murray, E. Quality of Publicly Available Physical Activity Apps: Review and Content Analysis. JMIR Mhealth Uhealth 6, e53. issn: 2291-5222 (tulosta) 2291-5222 (linkitys) (maaliskuu 2018).
7. Greiwe, J. & Nyenhuis, S. M. Wearable Technology ja kuinka tämä voidaan ottaa käyttöön kliinisissä käytännöissä. Curr Allergy Asthma Rep 20, 36. issn: 1534-6315 (sähköinen) 1529-7322 (linkitys) (kesäkuu 2020).
8. Peake, J. M., Kerr, G. & Sullivan, J. P. A Critical Review of Consumer Wearables, Mobile Applications, and Equipment for Providing Biofeedback, Monitoring Stress and Sleep in Physically Active Populations. Front Physiol 9, 743. issn: 1664-042X (tulostus) 1664-042X (linkitys) (2018).
9. Bergman, P. Toistuvien havaintojen määrä, joka tarvitaan yksilön tavanomaisen fyysisen aktiivisuuden arvioimiseksi tietyllä tarkkuudella. PloS One 13, e0192117. issn: 1932-6203 (sähköinen) 1932-6203 (linkitys) (2018).
10. Bergman, P. & Hagstromer, M. Mikään kiihtyvyysmittariin perustuva fyysisen aktiivisuuden tiedonkeruuprotokolla ei sovi kaikkiin tutkimuskysymyksiin. BMC:n lääketieteellisen tutkimuksen metodologia 20, 141. issn: 1471-2288 (sähköinen) 1471-2288 (linkitys) (kesäkuu 2020).
11. Jensen, M. T., Treskes, R. W., Caiani, E. G., Casado-Arroyo, R., Cowie, M. R., Dilaveris, P., Duncker, D., Di Rienzo, M., Frederix, I., De Groot, N. ., Kolh, P. H., Kemps, H., Mamas, M., McGreavy, P., Neubeck, L., Parati, G., Platonov, P. G., Schmidt-Trucksäss, A., Schuuring, M. J., Simova, I. , Svennberg, E., Verstrael, A. & Lumens, J. ESC-työryhmä sähköisen kardiologian kannanotossa: kaupallisesti saatavilla olevan puettavan teknologian käyttö sykkeen ja aktiivisuuden seurantaan primaarisessa ja sekundaarisessa kardiovaskulaarisessa ehkäisyssä – yhteistyössä European Heartin kanssa Rhythm Association, European Association of Preventive Cardiology, Association of Cardiovascular Nursing and Allied Professionals, Patient Forum ja Digital Health Committee. Eurooppalainen sydänlehti. Digital Health 2, 49-59. issn: 2634-3916
(1. maaliskuuta 2021). epublish. 12. Wong, C. K., Mentis, H. M. & Kuber, R. Terä ei sovi: Kaupallisen aktiivisuuden seurantalaitteen arviointi hitaammilla kävelynopeuksilla. Kävelyasento 59, 177-181. issn: 1879-2219 (sähköinen) 0966-6362 (linkitys) (tammikuu 2018).
13. Brage, S., Brage, N., Franks, P. W., Ekelund, U., Wong, M. Y., Andersen, L. B., Froberg, K. & Wareham, N. J. Samanaikaisen kiihtyvyysmittauksen ja sykemittauksen haarautuneen yhtälön mallinnus parantaa arviota suoraan mitattu fyysisen aktiivisuuden energiankulutus. J Appl Physiol (1985) 96, 343-51. issn: 8750-7587 (tulosta) 0161-7567 (linkitys) (tammikuu 2004).
14. Keadle, S. K., Lyden, K. A., Strath, S. J., Staudenmayer, J. W. & Freedson, P. S. Framework to Evaluate Devices That Assess Physical Behavior. Exerc Sport Sci Rev 47, 206-214. issn: 1538-3008 (sähköinen) 0091-6331 (linkitys) (lokakuu 2019).
15. Muhlen, J. M., Stang, J., Lykke Skovgaard, E., Judice, P. B., Molina-Garcia, P., Johnston, W., Sardinha, L. B., Ortega, F. B., Caulfield, B., Bloch, W. , Cheng, S., Ekelund, U., Brond, J. C., Grontved, A. & Schumann, M. Suosituksia kuluttajien puettavien sykelaitteiden validiteetin määrittämiseen: INTERLIVE Networkin asiantuntijalausunto ja tarkistuslista. Br J Sports Med. issn: 1473-0480 (sähköinen) 0306-3674 (linkitys) (tammikuu 2021).
16. Gillinov, S., Etiwy, M., Wang, R., Blackburn, G., Phelan, D., Gillinov, A. M., Houghtaling, P., Javadikasgari, H. & Desai, M. Y. Variable Accuracy of Wearable Heart Rate Monitorit aerobisen harjoituksen aikana. Lääketiede ja tiede urheilussa ja liikunnassa 49, 1697-1703. issn: 1530-0315 (8. elokuuta 2017). pjulkaise.
17. Oja, P. & Tuxworth, B. Eurofit aikuisille. Terveyteen liittyvän kunnon arviointi. Strasbourg: Euroopan neuvoston UKK-instituutti, Tampere. (1995).
18. Podsiadlo, D. & Richardson, S. Ajastettu "Up & Go": toiminnallisen perusliikkuvuuden testi heikkokuntoisille vanhuksille. J Am Geriatr Soc 39, 142-8. issn: 0002-8614 (tulostus) 0002-8614 (linkitys) (helmikuu 1991).
19. Westerterp, K. R. Energiankulutuksen kaksinkertainen vesiarviointi: periaate, käytäntö ja lupaus. Eur J Appl Physiol 117, 1277-1285. issn: 1439-6327 (sähköinen) 1439-6319 (linkitys) (heinäkuu 2017).
20. Arvidsson, D., Fridolfsson, J. & Borjesson, M. Fyysisen aktiivisuuden mittaaminen kliinisessä käytännössä käyttäen kiihtyvyysmittareita. J Intern Med 286, 137-153. issn: 1365-2796 (sähköinen) 0954-6820 (linkitys) (elokuu 2019).
21. Liu, F., Wanigatunga, A. A. & Schrack, J. A. Assessment of Physical Activity in Adults Using Wrist Accelerometers. Epidemiol Rev 43, 65-93. issn: 1478-6729 (sähköinen) 0193-936X (linkitys) (tammikuu 2022).
22. Rastogi, T., Backes, A., Schmitz, S., Fagherazzi, G., van Hees, V. & Malisoux, L. Kehittyneet analyyttiset menetelmät fyysisen aktiivisuuden arvioimiseksi käyttämällä kiihtyvyysmittarin raaka-aikasarjatietoja: protokolla for rajausarvio. Syst Rev 9, 259. issn: 2046-4053 (sähköinen) 2046-4053 (linkitys) (marraskuu 2020).
23. Garatachea, N., Torres Luque, G. & Gonzalez Gallego, J. Fyysisen aktiivisuuden ja energiankulutuksen mittaukset kiihtyvyysantureilla vanhemmilla aikuisilla. Nutr Hosp 25, 224-30. issn: 0212-1611 (tulostus) 0212-1611 (linkitys) (huhtikuu 2010).
24. Heesch, K. C., Hill, R. L., Aguilar-Farias, N., van Uffelen, J. G. Z. & Pavey, T.
Objektiivisten menetelmien pätevyys ikääntyneiden aikuisten istumisen mittaamiseen: systemaattinen katsaus. Int J Behav Nutr Phys Act 15, 119. issn: 1479-5868 (sähköinen) 1479-5868 (linkitys) (marraskuu 2018).
25. Phillips, L. J., Petroski, G. F. & Markis, N. E. A Comparison of Accelerometer Accuracy in Older Adults. Res Gerontol Nurs 8, 213-9. issn: 1938-2464 (elektroninen) 1938-2464 (linkitys) (lokakuu 2015).
26. Sheng, B., Moosman, O. M., Del Pozo-Cruz, B., Del Pozo-Cruz, J., Alfonso-Rosa, R. M. & Zhang, Y. Erilaisten koneoppimisalgoritmien, aktiivisuusmittarien tyyppien ja sijoittelujen vertailu fyysisen aktiivisuuden luokittelua varten. Mittaus 154, 107480 (2020).
27. Montoye, A. H. K., Pivarnik, J. M., Mudd, L. M., Biswas, S. & Pfeiffer, K. A.
Lonissa, reidessä ja ranteissa käytettävien kiihtyvyysantureiden validointi ja vertailu fyysisen aktiivisuuden ja istumiskäyttäytymisen mittaamiseen. AIMS Public Health 3, 298-312. issn: 2327-8994 (tulostus) 2327-8994 (linkitys) (2016).
28. Montoye, A. H. K., Westgate, B. S., Fonley, M. R. & Pfeiffer, K. A. Fyysisen toiminnan intensiteetin ennusteiden ristiinvalidointi ja otoksen ulkopuolinen testaus ranteessa käytettävällä kiihtyvyysmittarilla. J Appl Physiol (1985) 124, 1284-1293. issn: 1522-1601 (sähköinen) 0161-7567 (linkitys) (toukokuu 2018).
29. Ahmadi, M. N., Chowdhury, A., Pavey, T. & Trost, S. G. Laboratory-based and free-living algoritms for energy kulutus estimation in preschool children: A free-living assessment. PloS One 15, e0233229. issn: 1932-6203 (sähköinen) 1932-6203 (linkitys) (2020).
30. Stewart, T., Narayanan, A., Hedayatrad, L., Neville, J., Mackay, L. & Duncan, S. A Dual-Accelerometer System for Classifying Physical Activity in Children and Adults. Lääketiede ja tiede urheilussa ja liikunnassa 50, 2595-2602. issn: 1530-0315 (sähköinen) 0195-9131 (linkitys) (joulukuu 2018).
31. Willetts, M., Hollowell, S., Aslett, L., Holmes, C. & Doherty, A. Unen ja fyysisen aktiivisuuden fenotyyppien tilastollinen koneoppiminen anturitiedoista 96 220 Yhdistyneen kuningaskunnan Biopankin osallistujassa. Sci Rep 8, 7961. issn: 2045-2322 (sähköinen) 2045-2322 (linkitys) (toukokuu 2018).
32. Narayanan, A., Desai, F., Stewart, T., Duncan, S. & Mackay, L. Raakojen kiihtyvyysmittaritietojen ja koneoppimistekniikoiden soveltaminen ihmisen liikekäyttäytymisen karakterisoimiseen: Systemaattinen laajuuskatsaus. Journal of Physical Activity and Health 17, 360-383 (2020).
33. Galán-Mercant, A., Ortiz, A., Herrera-Viedma, E., Tomas, M. T., Fernandes, B. & Moral-Munoz, J. A. Fyysisen aktiivisuuden ja toiminnallisen kuntotason arviointi konvoluutiohermoverkkojen avulla. Knowledge-Based Systems 185 (2019).
34. Hamid, A., Duncan, M. J., Eyre, E. L. J. & Jing, Y. Lasten energiankulutuksen ennustaminen fyysisen toiminnan aikana syvän oppimisen ja puettavien sensoritietojen avulla. Eur J Sport Sci 21, 918-926. issn: 1536-7290 (sähköinen) 1536-7290 (linkitys) (kesäkuu 2021).
Van Kuppevelt, D., Heywood, J., Hamer, M., Sabia, S., Fitzsimons, E. & van Hees, V. Kiihtyvyysmittarin datan segmentointi jokapäiväisestä elämästä valvomattoman koneoppimisen avulla. PloS One 14, e0208692. issn: 1932-6203 (sähköinen) 1932-6203 (linkitys) (2019).
36. Jones, P. J., Catt, M., Davies, M. J., Edwardson, C. L., Mirkes, E. M., Khunti, K., Yates, T. & Rowlands, A. V. Ominaisuuksien valinta kiihtyvyysmittarin datan fyysisen aktiivisuuden klustereiden valvomattomaan koneoppimiseen - Systemaattinen katsaus . Kävelyasento 90, 120-128. issn: 1879-2219 (sähköinen) 0966-6362 (linkitys) (lokakuu 2021).
37. Hochberg, I., Feraru, G., Kozdoba, M., Mannor, S., Tennenholtz, M. & Yom-Tov, E. Diabetespotilaiden fyysisen aktiivisuuden rohkaiseminen automaattisen henkilökohtaisen palautteen avulla vahvistusoppimisen avulla parantaa verensokerin hallintaa . Diabetes Care 39, e59-60. issn: 1935-5548 (sähköinen) 0149-5992 (linkitys) (huhtikuu 2016).
38. Wijkman, M., Carlsson, M., Darwiche, G. & Nystrom, F. H. Pilottitutkimus kohonneen verenpaineen hoidosta telelääketieteen hoidon lähestymistavalla. Blood Press Monit 25, 18-21. issn: 1473-5725 (sähköinen) 1359-5237 (linkitys) (helmikuu 2020)
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Arvioitu)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
Kalmar Lan
-
Kalmar, Kalmar Lan, Ruotsi, 39182
- Linneaus University
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Aikuinen
- Vanhempi Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Mahdollisuus hölkätä 30 minuuttia peräkkäin
Poissulkemiskriteerit:
- Tunnettu sydänsairaus
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Muut
- Jako: Ei käytössä
- Inventiomalli: Yksittäinen ryhmätehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Kokeellinen ryhmä
Kaikki aiheet osallistuvat tähän osioon.
He tekevät sarjan kuntotestejä arvioidakseen energiankulutusta levosta maksimiin, kehon koostumusta ja terveyteen liittyvää kuntoa.
He käyttävät myös puettavia vapaa-ajan olosuhteiden aikana arvioidakseen vapaan elämisen energiankulutusta.
|
Kaikille koehenkilöille tehdään lepotestejä ja maksimaalista hapenkulutusta koskevat testit, kun he käyttävät samanaikaisesti useita puettavia vaatteita ja sykemittaria.
Heille testataan myös terveyteen liittyvä fyysinen kunto ja lepoverenpaine.
Heidän ruumiinkoostumustaan myös mitataan.
Kaikki koehenkilöt nielevät annoksen kaksinkertaisesti merkittyä vettä, minkä jälkeen heillä on useita puettavia vaatteita.
He elävät tavallista elämäänsä, paitsi että he keräävät päivittäin virtsanäytteitä.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Energiankulutus
Aikaikkuna: Yhden kohteen testaus kestää noin 1,5 tuntia
|
Energiankulutuksen arviointi käyttämällä epäsuoraa kalorimetriaa levon aikana ja inkrementaalisen aerobisen testin aikana kriteerinä, jota verrataan puettavien laitteiden kiihtyvyysmittariin ja optisiin signaaleihin.
|
Yhden kohteen testaus kestää noin 1,5 tuntia
|
|
Fyysisen toiminnan intensiteetti
Aikaikkuna: Yhden kohteen testaus kestää noin 1,5 tuntia
|
Fyysisen aktiivisuuden suhteellinen intensiteetti.
Kriteerimitta on epäsuora kalorimetria ja syke sykemittarista.
Kriteerimittausta verrataan puettavien laitteiden optisen anturin ja kiihtyvyysmittarin signaaleihin.
|
Yhden kohteen testaus kestää noin 1,5 tuntia
|
|
Askeleet
Aikaikkuna: Yhden kohteen testaus kestää noin 1,5 tuntia
|
Otettujen vaiheiden määrä.
Kriteerimitta on tutkimustason monitori, jota verrataan puettavien laitteiden kiihtyvyysmittarin signaaleihin.
|
Yhden kohteen testaus kestää noin 1,5 tuntia
|
|
Syke
Aikaikkuna: Yhden kohteen testaus kestää noin 1,5 tuntia
|
Sykkeen arviointi.
Puettavien laitteiden optista signaalia verrataan sykemittarin kriteerimittauksiin.
|
Yhden kohteen testaus kestää noin 1,5 tuntia
|
|
Verenpaine
Aikaikkuna: Yhden kohteen testaus kestää noin 1,5 tuntia
|
Puettavien vaatteiden optista signaalia verrataan verenpainemittarin kriteerimittaan.
|
Yhden kohteen testaus kestää noin 1,5 tuntia
|
|
Vapaa-ajan energiankulutus
Aikaikkuna: Koehenkilöitä seurataan noin 12 päivän ajan (10-14 päivää).
|
Laboratoriokokeiden aikana kehitettyjä algoritmeja verrataan kaksoismerkityn veden kriteerimittaan.
|
Koehenkilöitä seurataan noin 12 päivän ajan (10-14 päivää).
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Podsiadlo D, Richardson S. The timed "Up & Go": a test of basic functional mobility for frail elderly persons. J Am Geriatr Soc. 1991 Feb;39(2):142-8. doi: 10.1111/j.1532-5415.1991.tb01616.x.
- Peake JM, Kerr G, Sullivan JP. A Critical Review of Consumer Wearables, Mobile Applications, and Equipment for Providing Biofeedback, Monitoring Stress, and Sleep in Physically Active Populations. Front Physiol. 2018 Jun 28;9:743. doi: 10.3389/fphys.2018.00743. eCollection 2018.
- Bull FC, Al-Ansari SS, Biddle S, Borodulin K, Buman MP, Cardon G, Carty C, Chaput JP, Chastin S, Chou R, Dempsey PC, DiPietro L, Ekelund U, Firth J, Friedenreich CM, Garcia L, Gichu M, Jago R, Katzmarzyk PT, Lambert E, Leitzmann M, Milton K, Ortega FB, Ranasinghe C, Stamatakis E, Tiedemann A, Troiano RP, van der Ploeg HP, Wari V, Willumsen JF. World Health Organization 2020 guidelines on physical activity and sedentary behaviour. Br J Sports Med. 2020 Dec;54(24):1451-1462. doi: 10.1136/bjsports-2020-102955.
- Hochberg I, Feraru G, Kozdoba M, Mannor S, Tennenholtz M, Yom-Tov E. Encouraging Physical Activity in Patients With Diabetes Through Automatic Personalized Feedback via Reinforcement Learning Improves Glycemic Control. Diabetes Care. 2016 Apr;39(4):e59-60. doi: 10.2337/dc15-2340. Epub 2016 Jan 28. No abstract available.
- Arvidsson D, Fridolfsson J, Borjesson M. Measurement of physical activity in clinical practice using accelerometers. J Intern Med. 2019 Aug;286(2):137-153. doi: 10.1111/joim.12908. Epub 2019 Apr 16.
- Greiwe J, Nyenhuis SM. Wearable Technology and How This Can Be Implemented into Clinical Practice. Curr Allergy Asthma Rep. 2020 Jun 6;20(8):36. doi: 10.1007/s11882-020-00927-3.
- Gillinov S, Etiwy M, Wang R, Blackburn G, Phelan D, Gillinov AM, Houghtaling P, Javadikasgari H, Desai MY. Variable Accuracy of Wearable Heart Rate Monitors during Aerobic Exercise. Med Sci Sports Exerc. 2017 Aug;49(8):1697-1703. doi: 10.1249/MSS.0000000000001284.
- Wright SP, Hall Brown TS, Collier SR, Sandberg K. How consumer physical activity monitors could transform human physiology research. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2017 Mar 1;312(3):R358-R367. doi: 10.1152/ajpregu.00349.2016. Epub 2017 Jan 4.
- Brage S, Brage N, Franks PW, Ekelund U, Wong MY, Andersen LB, Froberg K, Wareham NJ. Branched equation modeling of simultaneous accelerometry and heart rate monitoring improves estimate of directly measured physical activity energy expenditure. J Appl Physiol (1985). 2004 Jan;96(1):343-51. doi: 10.1152/japplphysiol.00703.2003. Epub 2003 Sep 12.
- Garatachea N, Torres Luque G, Gonzalez Gallego J. Physical activity and energy expenditure measurements using accelerometers in older adults. Nutr Hosp. 2010 Mar-Apr;25(2):224-30.
- Hosanee M, Chan G, Welykholowa K, Cooper R, Kyriacou PA, Zheng D, Allen J, Abbott D, Menon C, Lovell NH, Howard N, Chan WS, Lim K, Fletcher R, Ward R, Elgendi M. Cuffless Single-Site Photoplethysmography for Blood Pressure Monitoring. J Clin Med. 2020 Mar 7;9(3):723. doi: 10.3390/jcm9030723.
- Aromatario O, Van Hoye A, Vuillemin A, Foucaut AM, Crozet C, Pommier J, Cambon L. How do mobile health applications support behaviour changes? A scoping review of mobile health applications relating to physical activity and eating behaviours. Public Health. 2019 Oct;175:8-18. doi: 10.1016/j.puhe.2019.06.011. Epub 2019 Jul 30.
- Bayoumy K, Gaber M, Elshafeey A, Mhaimeed O, Dineen EH, Marvel FA, Martin SS, Muse ED, Turakhia MP, Tarakji KG, Elshazly MB. Smart wearable devices in cardiovascular care: where we are and how to move forward. Nat Rev Cardiol. 2021 Aug;18(8):581-599. doi: 10.1038/s41569-021-00522-7. Epub 2021 Mar 4.
- Bergman P. The number of repeated observations needed to estimate the habitual physical activity of an individual to a given level of precision. PLoS One. 2018 Feb 1;13(2):e0192117. doi: 10.1371/journal.pone.0192117. eCollection 2018.
- Bergman P, Hagstromer M. No one accelerometer-based physical activity data collection protocol can fit all research questions. BMC Med Res Methodol. 2020 Jun 3;20(1):141. doi: 10.1186/s12874-020-01026-7.
- Jensen MT, Treskes RW, Caiani EG, Casado-Arroyo R, Cowie MR, Dilaveris P, Duncker D, Di Rienzo M, Frederix I, De Groot N, Kolh PH, Kemps H, Mamas M, McGreavy P, Neubeck L, Parati G, Platonov PG, Schmidt-Trucksass A, Schuuring MJ, Simova I, Svennberg E, Verstrael A, Lumens J. ESC working group on e-cardiology position paper: use of commercially available wearable technology for heart rate and activity tracking in primary and secondary cardiovascular prevention-in collaboration with the European Heart Rhythm Association, European Association of Preventive Cardiology, Association of Cardiovascular Nursing and Allied Professionals, Patient Forum, and the Digital Health Committee. Eur Heart J Digit Health. 2021 Feb 8;2(1):49-59. doi: 10.1093/ehjdh/ztab011. eCollection 2021 Mar.
- Wong CK, Mentis HM, Kuber R. The bit doesn't fit: Evaluation of a commercial activity-tracker at slower walking speeds. Gait Posture. 2018 Jan;59:177-181. doi: 10.1016/j.gaitpost.2017.10.010. Epub 2017 Oct 9.
- Keadle SK, Lyden KA, Strath SJ, Staudenmayer JW, Freedson PS. A Framework to Evaluate Devices That Assess Physical Behavior. Exerc Sport Sci Rev. 2019 Oct;47(4):206-214. doi: 10.1249/JES.0000000000000206.
- Muhlen JM, Stang J, Lykke Skovgaard E, Judice PB, Molina-Garcia P, Johnston W, Sardinha LB, Ortega FB, Caulfield B, Bloch W, Cheng S, Ekelund U, Brond JC, Grontved A, Schumann M. Recommendations for determining the validity of consumer wearable heart rate devices: expert statement and checklist of the INTERLIVE Network. Br J Sports Med. 2021 Jul;55(14):767-779. doi: 10.1136/bjsports-2020-103148. Epub 2021 Jan 4.
- Oja, P. & Tuxworth, B. Eurofit for adults. Assessment of health-related fitness. Strasbourg: Council of Europe-UKK Institute, Tampere. (1995).
- Westerterp KR. Doubly labelled water assessment of energy expenditure: principle, practice, and promise. Eur J Appl Physiol. 2017 Jul;117(7):1277-1285. doi: 10.1007/s00421-017-3641-x. Epub 2017 May 15.
- Liu F, Wanigatunga AA, Schrack JA. Assessment of Physical Activity in Adults Using Wrist Accelerometers. Epidemiol Rev. 2022 Jan 14;43(1):65-93. doi: 10.1093/epirev/mxab004.
- Rastogi T, Backes A, Schmitz S, Fagherazzi G, van Hees V, Malisoux L. Advanced analytical methods to assess physical activity behaviour using accelerometer raw time series data: a protocol for a scoping review. Syst Rev. 2020 Nov 7;9(1):259. doi: 10.1186/s13643-020-01515-2.
- Heesch KC, Hill RL, Aguilar-Farias N, van Uffelen JGZ, Pavey T. Validity of objective methods for measuring sedentary behaviour in older adults: a systematic review. Int J Behav Nutr Phys Act. 2018 Nov 26;15(1):119. doi: 10.1186/s12966-018-0749-2.
- Phillips LJ, Petroski GF, Markis NE. A Comparison of Accelerometer Accuracy in Older Adults. Res Gerontol Nurs. 2015 Sep-Oct;8(5):213-9. doi: 10.3928/19404921-20150429-03. Epub 2015 May 7.
- Sheng, B., Moosman, O. M., Del Pozo-Cruz, B., Del Pozo-Cruz, J., Alfonso-Rosa, R. M. & Zhang, Y. A comparison of different machine learning algorithms, types and placements of activity monitors for physical activity classification. Measurement 154, 107480 (2020).
- Montoye AHK, Pivarnik JM, Mudd LM, Biswas S, Pfeiffer KA. Validation and Comparison of Accelerometers Worn on the Hip, Thigh, and Wrists for Measuring Physical Activity and Sedentary Behavior. AIMS Public Health. 2016 May 20;3(2):298-312. doi: 10.3934/publichealth.2016.2.298. eCollection 2016.
- Montoye AHK, Westgate BS, Fonley MR, Pfeiffer KA. Cross-validation and out-of-sample testing of physical activity intensity predictions with a wrist-worn accelerometer. J Appl Physiol (1985). 2018 May 1;124(5):1284-1293. doi: 10.1152/japplphysiol.00760.2017. Epub 2018 Jan 25.
- Ahmadi MN, Chowdhury A, Pavey T, Trost SG. Laboratory-based and free-living algorithms for energy expenditure estimation in preschool children: A free-living evaluation. PLoS One. 2020 May 20;15(5):e0233229. doi: 10.1371/journal.pone.0233229. eCollection 2020.
- Stewart T, Narayanan A, Hedayatrad L, Neville J, Mackay L, Duncan S. A Dual-Accelerometer System for Classifying Physical Activity in Children and Adults. Med Sci Sports Exerc. 2018 Dec;50(12):2595-2602. doi: 10.1249/MSS.0000000000001717.
- Willetts M, Hollowell S, Aslett L, Holmes C, Doherty A. Statistical machine learning of sleep and physical activity phenotypes from sensor data in 96,220 UK Biobank participants. Sci Rep. 2018 May 21;8(1):7961. doi: 10.1038/s41598-018-26174-1. Erratum In: Sci Rep. 2022 Apr 11;12(1):6024.
- Narayanan A, Desai F, Stewart T, Duncan S, Mackay L. Application of Raw Accelerometer Data and Machine-Learning Techniques to Characterize Human Movement Behavior: A Systematic Scoping Review. J Phys Act Health. 2020 Mar 1;17(3):360-383. doi: 10.1123/jpah.2019-0088.
- Galán-Mercant, A., Ortiz, A., Herrera-Viedma, E., Tomas, M. T., Fernandes, B. & Moral-Munoz, J. A. Assessing physical activity and functional fitness level using convolutional neural networks. Knowledge-Based Systems 185 (2019).
- Hamid A, Duncan MJ, Eyre ELJ, Jing Y. Predicting children's energy expenditure during physical activity using deep learning and wearable sensor data. Eur J Sport Sci. 2021 Jun;21(6):918-926. doi: 10.1080/17461391.2020.1789749. Epub 2020 Jul 16.
- van Kuppevelt D, Heywood J, Hamer M, Sabia S, Fitzsimons E, van Hees V. Segmenting accelerometer data from daily life with unsupervised machine learning. PLoS One. 2019 Jan 9;14(1):e0208692. doi: 10.1371/journal.pone.0208692. eCollection 2019.
- Jones PJ, Catt M, Davies MJ, Edwardson CL, Mirkes EM, Khunti K, Yates T, Rowlands AV. Feature selection for unsupervised machine learning of accelerometer data physical activity clusters - A systematic review. Gait Posture. 2021 Oct;90:120-128. doi: 10.1016/j.gaitpost.2021.08.007. Epub 2021 Aug 13.
- Wijkman M, Carlsson M, Darwiche G, Nystrom FH. A pilot study of hypertension management using a telemedicine treatment approach. Blood Press Monit. 2020 Feb;25(1):18-21. doi: 10.1097/MBP.0000000000000413.
Hyödyllisiä linkkejä
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)
Opintojen valmistuminen (Arvioitu)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Arvioitu)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muut tutkimustunnusnumerot
- 2023-04335-01
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
IPD-suunnitelman kuvaus
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .