肺容積を測定する非侵襲的方法 (NIM-LV)
非侵襲的ウェアラブルデバイスを使用した呼吸パラメータの分析による肺容積の測定に関する研究
調査の概要
詳細な説明
研究デザインは、研究者がウェアラブル呼吸装置から得られた結果を肺活量測定と直接比較できるように選択されました。 これをプロトコル化された方法で行うために、肺機能検査 (PFT) クリニックが研究の場所として選択されました。 プロトコールが合意される前に、肺機能クリニックを担当する医療および看護チームによって議論され、承認されました。 研究者らはまた、PFT クリニックの患者にアプローチして、提案されたプロトコルについて話し合い、それがクリニックに通う患者に適していると感じるかどうかについて話し合いました。 研究者らはこれに対して肯定的な回答を受け取り、あらゆるコメントが最終プロトコルで考慮されました。
潜在的な参加者は、クリニックの予約をするときに特定されます。 すべての患者は臨床ケアの一環として PFT クリニックに参加します。研究の一環としてのみ参加する人はいません。 患者は、患者情報リーフレットを受け取り、質問する時間が与えられた後、研究に参加するかどうか尋ねられます。 研究者らは50人の患者を募集することを目標としている。 これは、十分なデータを使用して機械学習分析を行うことができる適切な数であると考えられました。 研究者らは、約 3 か月間毎週 PFT クリニックに通い、これら 50 人の患者を募集することを目指しています。 PFT クリニックは週によって異なるため、さまざまな患者グループを獲得するために、出席する曜日や診療時間を変更します。
参加者が完全に同意した後、ベースライン データが収集されます。 これには、記入を求められる医療アンケートが含まれます。 アンケートを使用して次のデータが収集されます。
患者の人口統計: 年齢、性別、身長、体重 過去の病歴や手術歴を含む併存疾患 喫煙状況 アルコールの状況 現在使用している薬の有無 アレルギーの状況 スパイロメトリー検査の理由
アンケートが完了したら、参加者は研究の測定セクションを開始します。 呼吸測定装置を2台装着する予定だ。 Go Direct 呼吸センサーと生体信号呼吸ベルトは両方とも薄手の衣服の上に装着されるため、参加者は両方のセンサーを同時に着用できます。 それらは異なる方法で機能しますが、どちらも呼吸中の胸の動きを利用して呼吸努力と呼吸数を決定します。 胸の周りにバンドのようにフィットします。 研究者らは、すべての参加者の同様の位置(胸骨の胸の中心付近)にデバイスを配置することを目指します。 装着を確認する前に、参加者はデバイスが快適で、通常の呼吸が可能であるかどうかを尋ねられます。 これらのデバイスは、スパイロメトリー検査中、および座る、話す、歩くなどの時間制限された活動中の胸の動きを追跡します。 装着後は、参加者は予定通り肺活量測定の予約を続けます。 スパイロメトリー検査の結果の一部は安全なデータベースに記録されます。 これには、予備吸気量、予備呼気量、一回換気量、努力呼気量が含まれます。 診療予約からの他の患者データはなく、値のみが記録されます。 予約の最後に、ベースラインの呼吸に戻ったら、参加者は呼吸パターンを分析できるようにするための短い標準化されたスクリプト (簡単な詩の形式) を 1 ~ 2 分間で読むように求められます。スピーチ中。 これは、後の音声呼吸のデータ分析に使用される音声録音と調整されます。 これは、診療のタイミングに応じて、診療室または診療所の向かいにある別の静かな部屋で行われる場合があります。 デバイスを取り外す前の最後の作業は、軽い運動中の呼吸を評価するために、診療室の外の廊下を少し歩くことです。 これは 75 メートルの設定距離で、完了までに約 1 分かかります。 患者の歩行速度の違いによる歩行のタイミングの変動は許容されます。 データ収集には合計で約 30 分かかります。 言語評価と歩行評価は診療室の外で実施できるため、追加の診療時間は必要ありません。 デバイスが取り外されると、参加者は、デバイスを装着していることによる不快感など、研究中に感じたことについてコメントしたいかどうか尋ねられます。 肺活量測定データは定期検査の一環として PFT チームによって収集されるため、研究の影響を受けることはありません。 研究者は研究のスパイロメトリー検査部分には関与しないため、得られた結果にバイアスをかけてはなりません。
バンドが取り外されると、データはすべての患者識別情報が削除された状態で安全なラップトップにダウンロードされます。 50 人の患者全員のデータを収集した後、研究者らはさらに 1 ~ 2 か月かけてデータを分析し、肺活量測定の結果と比較することを目指しています。 最終レポートは研究開始日から 24 か月以内に入手可能になります。
中間分析の予定はありません。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Southampton、イギリス
- PFT
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 被験者: 人間の参加者
- 性別: 任意
- 18歳以上。
- 英語でインフォームドコンセントができる。
- 簡単な歩行運動を含め、体力的に参加できる方
- 無症状の参加者グループ、または肺活量検査の予定のある参加者グループのいずれか
除外基準:
- 胸部に重大な変形がある、または医療機器が装着されている(例: 植込み型除細動器(ICD)、脊髄刺激装置、ペースメーカーなど)
- 妊娠中
- 何らかの理由で胸部ベルト装置を使用できない/不快な場合。
- 18歳未満の患者
- 理解できるレベルまで英語を読んだり話したりすることができない
- 1分間(補助または補助なしで)歩くことができない
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:基礎科学
- 割り当て:なし
- 介入モデル:単一グループの割り当て
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:計画的な肺機能検査を受けている患者
参加者は、計画された肺機能クリニックの予約に参加する患者から募集されます。 クリニックへの予約時に参加するよう招待されます。 彼らが参加に同意した場合、次のような介入が行われます。
診察の予約が終わると、調査官は彼らのスピーチを録音しながら短い台本を読むよう求めます。 この後、捜査官は彼らに廊下を75メートル歩くように指示します。 その後、デバイスは取り外され、学習時間は終了します。 |
この研究における唯一の介入は、2 つの CE マーク付き研究承認チェストバンド (Go ダイレクト呼吸センサーと生体信号呼吸ベルト) の適用です。
他の名前:
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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機械学習モデリングを使用した呼吸バンドデバイスからのデータ抽出
時間枠:登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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機械学習モデリングを使用してデータが抽出され、呼吸パラメータが形成されます
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登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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機械学習技術を使用した一回換気量 (mL 単位) の測定
時間枠:登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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一回換気量は、機械学習技術を使用して呼吸バンドデバイスから抽出されます。
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登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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機械学習技術を使用した予備吸気量 (L) の測定
時間枠:登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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予備吸気量は、機械学習技術を使用して呼吸バンドデバイスから抽出されます。
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登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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機械学習技術を使用した予備呼気量(L)の測定
時間枠:登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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予備呼気量は、機械学習技術を使用して呼吸バンドデバイスから抽出されます。
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登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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機械学習技術を使用した努力肺活量 (L) の測定
時間枠:登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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強制肺活量は、機械学習技術を使用して呼吸バンドデバイスから抽出されます
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登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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肺活量測定と比較した、機械学習技術を使用して形成された呼吸パラメータの精度と信頼性
時間枠:登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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肺機能検査と同時にデバイスを装着することで、呼吸数と呼吸パラメータを直接比較できるようになります(主要評価項目に記載)。
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登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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2 つのデバイスから形成された機械学習の結果と肺活量測定の直接比較
時間枠:登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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2 つのデバイスは同時に装着されるため、調査員は各デバイスを個別に比較して、デバイスとそのデータに違いがあるかどうかを判断できます。
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登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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2 つのウェアラブル呼吸デバイスから収集したデータを使用して、音声に応じて呼吸パターンと呼吸量がどのように変化するかを分析
時間枠:登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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デバイスを装着している間、短いスピーチを録音し、聴覚分析と文字起こしによって呼吸パターンを分析します。
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登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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さまざまな疾患の重症度や患者の人口統計、およびそれらが非侵襲的呼吸測定に及ぼす影響の分析
時間枠:登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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登録からデータ収集後の 1 年間まで、データの抽出と分析にかかる時間を考慮します。
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Brochard L, Martin GS, Blanch L, Pelosi P, Belda FJ, Jubran A, Gattinoni L, Mancebo J, Ranieri VM, Richard JC, Gommers D, Vieillard-Baron A, Pesenti A, Jaber S, Stenqvist O, Vincent JL. Clinical review: Respiratory monitoring in the ICU - a consensus of 16. Crit Care. 2012 Dec 12;16(2):219. doi: 10.1186/cc11146.
- Mateu-Mateus, M., et al., Camera-Based Method for Respiratory Rhythm Extraction From a Lateral Perspective. IEEE Access, 2020. 8: p. 154924-154939.
- Lin, Y.-A., et al., Respiration Monitoring using a Motion Tape Chest Band and Portable Wireless Sensing Node. Journal of Commercial Biotechnology, 2022. 27.
- Ross R, Mongan WM, O'Neill P, Rasheed I, Fontecchio A, Dion G, Dandekar KR. An Adaptively Parameterized Algorithm Estimating Respiratory Rate from a Passive Wearable RFID Smart Garment. Proc COMPSAC. 2021 Jul;2021:774-784. doi: 10.1109/COMPSAC51774.2021.00110. Epub 2021 Sep 9.
- Vitazkova D, Foltan E, Kosnacova H, Micjan M, Donoval M, Kuzma A, Kopani M, Vavrinsky E. Advances in Respiratory Monitoring: A Comprehensive Review of Wearable and Remote Technologies. Biosensors (Basel). 2024 Feb 6;14(2):90. doi: 10.3390/bios14020090.
- Pierce R. Spirometry: an essential clinical measurement. Aust Fam Physician. 2005 Jul;34(7):535-9.
- Flesch JD, Dine CJ. Lung volumes: measurement, clinical use, and coding. Chest. 2012 Aug;142(2):506-510. doi: 10.1378/chest.11-2964.
- Bhakta NR, McGowan A, Ramsey KA, Borg B, Kivastik J, Knight SL, Sylvester K, Burgos F, Swenson ER, McCarthy K, Cooper BG, Garcia-Rio F, Skloot G, McCormack M, Mottram C, Irvin CG, Steenbruggen I, Coates AL, Kaminsky DA. European Respiratory Society/American Thoracic Society technical statement: standardisation of the measurement of lung volumes, 2023 update. Eur Respir J. 2023 Oct 12;62(4):2201519. doi: 10.1183/13993003.01519-2022. Print 2023 Oct. Erratum In: Eur Respir J. 2023 Nov 29;62(5):2251519. doi: 10.1183/13993003.51519-2022.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
キーワード
その他の研究ID番号
- RHM CRI0461
- 349993 (レジストリ識別子:IRAS)
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
IPD プランの説明
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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