夜勤中にウェアラブル デバイスを使用して生理学的データを収集する可能性 - パイロット研究

背景 さまざまな医療分野でウェアラブル アクティビティ トラッカーとウェアラブル技術の使用に対する関心が高まっています。 このようなデバイスは、身体活動を増やし、体重を大幅に減らすことができます。

交替制勤務とは、通常、勤務時間を2つ以上の職種に分けて、勤務時間や生産工程に必要な時間を賄うことをいい、交替制労働者は通常の勤務時間外に業務を行います。

フィールドおよび実験室での研究では、交替勤務が概日リズムを変化させ、睡眠サイクルを乱し、人間のパフォーマンスを妨げる可能性があることが示されています。 睡眠不足は覚醒レベルを低下させ、反応時間を増加させ、記憶障害や運動能力の障害を引き起こす可能性があります. 非典型的な勤務スケジュールのよく知られた結果である概日リズムの乱れは、神経変性に関連しています。

標的：

ウェアラブル デバイスの実現可能性を評価して、ストレス状態 (夜勤) で睡眠中および覚醒中の生理学的パラメーターに関するデータを収集するためのパイロット研究。

二次的な目的: ウェアラブル デバイスによって収集された生理学的パラメーターを評価します。 この研究は、将来の臨床研究のためにビッグデータを収集するためのウェアラブル デバイスの貢献を評価するのに役立ちます。

研究デザイン:

これは前向きパイロット研究です。 研究集団には、夜間に電話で勤務するRambam Health Care Campusの医療レジデント30人が含まれます（救急部門に限定されません）。

研究用に携帯電話アプリケーションが開発されました。 このアプリケーションは、各参加者のスマートフォン (Android オペレーティング システムを使用) にインストールされ、夜間の通話中に受信した通話と SMS の数に関するデータを収集します。

参加者は、携帯電話番号や電子メール アドレスを必要とせずに、モバイル アプリケーションに登録します。 収集されたデータは、電話番号やその他の個人情報に関連付けられることはありません。 モバイルアプリケーションによって収集されたデータにアクセスできるのは、小児呼吸器研究所の研究者だけです。

夜間の通話中は、通話回数とSMSのデータのみが収集されます。 データには、通話または SMS の内容、通話および SMS の送信者または受信者の電話番号は含まれません。

バイタル サインと睡眠の質に関するデータは、モバイル アプリケーションとやり取りするウェアラブル デバイスを通じて収集されます。 使用するウェアラブル デバイスは、Fitbit® Charge HR です。 最近の研究では、このウェアラブル デバイスがウォーキングやランニングの活動中の心拍数とエネルギー消費量を正確に測定できることが示されています。 このデバイスは、睡眠評価と概日休息活動リズム測定で高い精度を示すことが示されています (8.

Fitbit® Charge HR は、次のデータを収集します。

• 継続的な心拍数モニタリング (1 分あたりの心拍数 (BPM)、安静時の平均心拍数、心拍数ゾーンで過ごした時間)
• 睡眠ステージ (浅い睡眠、深い睡眠、レム [急速眼球運動] 睡眠) と自動睡眠追跡
• 静止している時間と活動している時間 (250 歩以上歩いた)
• 実行した手順
• 走行距離
• 消費カロリー Fitbit® Charge HR は、世界中で広く使用されている商用製品であり、デバイスからのデータは安全なオンライン サーバーに送信され、各ユーザーがアクセスして、自分のデバイスから収集されたデータのみを見ることができます。

各参加者は、以下を含む書面によるインフォームド コンセントを提供します。

1. 実験への参加を承認します。
2. 年齢、性別、身長に関する情報。
3. 電話番号。
4. SMS と電話の時間を収集するための承認。
5. ウェアラブル デバイスから収集されたすべてのデータを提供するための承認。
6. 毛髪および血液サンプルの採取の承認。 各参加者に関するすべてのデータは匿名で収集され、Rambam または第三者の健康管理にデータが提供されることはありません。

各参加者にはコード名 (STR1、STR2 などで始まる) が与えられ、主任研究員のみが参加者の実名と ID 番号にアクセスできます。さらに、髪の毛や血液サンプルの遺伝子検査は行われません。 .

訪問 1 - 募集

実験の開始時に、各参加者は午前 9 時から 10 時に調査員と一緒に次のことをスケジュールします。

• データ収集、プライバシー、セキュリティの問題など、研究に関する詳細情報を受け取ることができます。
• インフォームドコンセントフォームに署名します。
• 実験が行われる月のオンコールの夜のテーブルを提供します。
• アクティビティ ウェアラブル デバイスと、その機能と要件に関する説明書を受け取ります。
• 人口統計情報を提供します。

• ベースライン ストレス レベルを評価します。

  • コルチゾール測定用の髪のサンプル (0.5 グラム) を提供します。
  • 完全な PSS - 知覚ストレス スケール アンケート (12)。
  • ストレス ホルモンとストレスを評価するための特定のサイトカインを評価するために血液検査 (6 ml) を提供します。 血清は保管され、将来の使用のために修正案が Rambam ヘルシンキ委員会に提出されます。
  • 桁スパン テスト - ワーキング メモリの数値記憶容量を測定します。 参加者は数字のシーケンスを聞き、シーケンスを正しく思い出すように求められ、各試行でテストされるシーケンスがますます長くなります。 参加者のスパンは、正確に記憶できる連続した数字の最長数です。
  • PASAT - ペーシング オーディトリー シリアル アディション テスト - 情報処理の容量と速度、持続的および分割された注意力​​を測定します。 参加者には 3 秒ごとに番号が与えられ、今聞いた番号と前に聞いた番号を足すように求められます。

Trail Making テスト - 視覚的な検索速度、スキャンに関する情報を提供するセルラー アプリケーション。テストは 2 つの部分で構成されています。最初の部分では、ターゲットはすべて数字 (1、2、3 など) であり、受験者はそれらを接続する必要があります。順番に。 2 番目の部分では、件名は数字と文字 (1、A、2、B など) を交互に繰り返します。

参加月のデータ収集:

参加者の毎晩オンコール:

1. 夜のオンコールの 24 時間前から: ウェアラブルを充電して着用します。 参加者は、充電時を除いて、1 か月間継続してデバイスを装着することが望ましいです。

2. 夜間の通話中:

   • バイタル、歩数、睡眠時間、質の継続的な追跡が記録されます。
   • 1-4 SMS メッセージは、小児呼吸器研究所の調査員の 1 人によってランダムに送信され、参加者に主観的ストレスを示す 1 から 5 までの数字を送信するよう求めます (1 はストレスがないことを意味し、5 は非常にストレスを感じていることを意味します)。 データは調査員によって収集され、データはリモート サーバーに保存されません。
3. 夜間の通話終了から 24 時間後まで: ウェアラブル デバイスを装着し続けます。

4. 夜間の電話対応終了後 24 時間 (午前 10:00): 調査担当者の 1 人からのメッセージに応答して、主観的なストレス レベルを提供します。

   訪問 2:

5. ある夜のオンコールの直後 (朝の 9:00 ～ 10:00):

   1. 参加者は、2 番目の PSS - 知覚ストレス スケール アンケート (9) に記入します。
   2. 血圧と心拍数が測定されます。
   3. 5mlの血液サンプルが採取されます。
   4. Digit-span テスト、PASAT、Trail Making テストが再び実施されます。訪問は、参加者に適した場所とタイミングで Rambam ヘルスケア キャンパスでスケジュールされ、実行されます。

データ分析 データ収集後、行動特性に基づいてストレスを推定しようとする統計モデルを構築します。

応力は次を使用して推定されます。

1. 自己報告 (夜間の通話中の調査モバイル アプリケーションからのランダム メッセージによる主観的ストレスの 1 ～ 5 の尺度)。
2. 心拍数、心拍変動、血圧。
3. 夜間シフト前後のデジットスパンテスト、PASAT、トレイルメイキングテストが分析されます 3 デジットスパンテスト、PASAT、トレイルメイキングテストが再び実施されます 行動特性には以下が含まれます：

1. シフト前、シフト中、シフト後の睡眠の長さと時間、および睡眠段階の追跡 (浅い睡眠、深い睡眠、レム睡眠) 2. 覚醒中と睡眠中の中断 (SMS、通話、動き)固定対アクティブ)