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지능형 웨어러블 알고리즘 개발 (DIWAH)

2023년 12월 13일 업데이트: Patrick Bergman, Linnaeus University

신체 활동 및 건강 관련 결과를 평가하기 위한 지능형 웨어러블 설계 - DIWAH 연구

신체 활동(PA)은 개인이 스스로 변경할 수 있는 몇 안 되는 행동 중 하나이며, 최소한의 비용만 발생시키면서 동시에 상당한 건강상의 이점을 얻을 수 있습니다. 지난 10년 동안 신체 활동과 혈압 등 관련 건강 결과를 모두 측정하는 새로운 방법이 개발되었습니다. 특히 스마트워치, 활동 추적기 등 소위 웨어러블 기기의 폭발적인 발전이 있었습니다. 웨어러블에는 걸음 수, 심박수 등 PA의 다양한 측면은 물론 혈압, 산소 포화도와 같은 심혈관 건강 지표를 측정하는 여러 센서가 장착되어 있습니다. 따라서 웨어러블은 하나의 도구에 많은 도구가 포함된 스위스 군용 칼로 볼 수 있습니다. 그들은 피트니스 산업에서 매우 인기가 있지만 의료 분야에서의 역할은 적절하게 제한되어 있습니다. 그러나 시중에 나와 있는 대부분의 웨어러블에는 건강한 개인에게도 사용하기에 부적합한 몇 가지 단점이 있습니다.

여러 연구에 따르면 펄스, 단계 및 PA 관련 에너지 소비와 같은 측정 항목에 대해 신뢰할 수 있거나 유효한 데이터를 생성하지 못하는 것으로 나타났습니다. 또한 이는 의료 시스템 내에서 사용하거나 행동 변화를 지원하기 위한 것이 아니라 주로 피트니스 시장을 위해 설계되었으며 투명하게 평가되지 않았습니다. 또한 센서의 신호를 해석 가능한 결과로 변환하는 알고리즘은 영업 비밀인 경우가 많습니다. 더 나쁜 것은 불규칙한 간격으로 업데이트되고 수정되므로 시간이 지남에 따라 결과를 비교하기가 어렵다는 것입니다. 다른 중요한 제한 사항으로는 데이터가 회사의 클라우드 서비스에 업로드되는 경우가 많기 때문에 의심스러운 환자 기밀이 포함됩니다.

연구용 모니터는 상업용 웨어러블에 비해 더 유연하고 투명하지만 사용자와의 의사소통 기능과 같이 의료 환경에서 중요한 일상 사용에 필수적인 기능이 부족합니다. 현재 상업용 모니터와 연구 모니터 모두 수집된 풍부한 데이터의 제한된 부분만 활용하기 때문에 개인 수준에서 PA를 평가할 수 없습니다. 따라서 임상 치료에서의 구현이 여전히 과제로 남아 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

문서화된 유효성 없이 시장에 출시되는 수많은 신제품을 고려할 때 소비자, 환자, 의료 전문가 및 연구원에게 투명하고 증거 기반의 웨어러블을 제공하는 것이 중요합니다. 이러한 배경에서 우리는 e-물리치료사(피트니스 시장을 겨냥한 상업용 웨어러블과 달리) 헬스케어 분야에 적합한 고성능 웨어러블을 개발하고 테스트한다는 야심찬 목표를 가지고 학제간 연구 그룹을 구성했습니다. "). 이 프로젝트에서는 PA, 혈압 및 에너지 소비를 측정하는 데 중점을 둡니다. 이는 사망 및 질병률에 대한 가장 중요한 위험 요소, 즉 무활동, 고혈압 및 비만을 나타냅니다.

이 프로젝트의 전반적인 목표는 실험실 환경은 물론 일상 조건에서 신체 활동(PA), 심박수, 에너지 소비 및 혈압의 다양한 측면을 개별적으로 측정하기 위한 AI 기반 알고리즘을 개발하고 검증하는 것입니다. 이러한 알고리즘은 이전 방법에 비해 상당한 발전을 나타냅니다. 가속도계의 PA 메트릭의 경우 현재 접근 방식은 PA의 강도를 정의하기 위해 컷 포인트(임계값)에 의존합니다. 이러한 기준점은 절대적이며 생물학 및 생체역학의 개인차로 인해 심각한 오분류 위험이 높아집니다. 심박수를 사용하여 강도를 추정하려면 안정시 심박수와 최대 심박수가 모두 상대적이므로 정확한 측정을 위해 개별 교정이 필요하다는 것이 잘 알려져 있습니다. 개별 수준에서 PA를 측정하려는 경우 가속도 측정에도 필수적입니다. 이는 일반적이지 않은 단계입니다. 오늘 찍은.

또한 심박수는 감정 및 약물과 같은 PA 이외의 요인에 의해 영향을 받습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가속도 측정(생체 역학)과 심박수(생리적 반응)의 정보를 결합하여 PA의 개별 강도와 에너지 소비를 식별하는 능력을 향상시킵니다. 이번 프로젝트에서는 인공지능(AI)과 머신러닝(ML)을 활용해 수집된 데이터를 분석하고 PA 강도를 예측한다. 제안된 방법을 통해 개인 수준에서 PA와 혈압을 측정할 수 있는 능력이 입증되면 프로젝트를 진행할 예정이다. 우리의 의도는 AI/ML을 사용하여 PA 정보와 혈압 데이터를 결합하여 혈압을 최적화하기 위해 적절한 PA 용량을 제안할 수 있는 자가 학습 시스템을 만드는 것입니다. 이 접근 방식은 아직 연구되지 않았는데, 이는 이러한 데이터를 획득하고 분석하는 과정의 복잡성 때문일 수 있습니다. 그러나 이제 기술, 처리 능력 및 분석 도구를 사용할 수 있으므로 타당성을 조사하는 것이 시기적절합니다.

연구 개요

상세 설명

전 세계적으로 기대수명이 점차 늘어나고 있으며, 이로 인해 인구통계학적으로 노인인구 비율이 증가하고 있습니다. 예를 들어, 스웨덴에서는 75세 이상의 인구가 향후 50년 동안 두 배로 늘어나고 그 비율도 60% 이상 증가할 것입니다(스웨덴 통계청, 공개 데이터). 이는 더 많은 사람들이 더 오래 살게 되고 그들을 돌볼 수 있는 사람은 더 적어진다는 것을 의미합니다. 이러한 인구통계학적 변화에 대처하기 위한 우리의 주요 사회적 과제 중 하나는 해당 연령층의 건강과 삶의 질을 유지하기 위한 전략을 개발하고 이들이 필연적으로 아플 때 가능한 최선의 방법으로 어떻게 치료해야 합니까? 앞으로 나아갈 한 가지 방법은 기술 발전이 제공한 기회를 활용하는 것입니다. 실제로 스웨덴은 Vision2025(www.ehalsa2025.se)에 설명된 대로 매우 야심찬 목표를 채택했습니다. 2025년에 스웨덴은 디지털화와 eHealth가 제공하는 기회를 활용하여 사람들이 보다 쉽게 ​​평등하고 평등한 건강과 복지를 달성하고 독립성과 삶의 참여를 높이기 위한 자원을 개발 및 강화하는 데 세계 최고가 될 것입니다. 사회의. 그러나 이러한 목표를 달성하기 위해서는 디지털 기술만으로는 충분하지 않으며, 개인의 건강을 증진시키기 위해 기술을 활용하는 다른 전략도 제시되어야 합니다. 그러한 전략 중 하나는 평생 동안 건강한 수준의 신체 활동을 유지하는 것입니다. 신체 활동은 인간이 저절로 저렴한 비용으로 변경할 수 있는 몇 안 되는 행동 중 하나이며 동시에 상당한 신체적, 정신적 건강상의 이점을 제공합니다[1]. 이를 위해 "개인의 신체 활동이 변하는 가상 평균"으로 정의된 개인의 습관적 신체 활동 수준을 평가하는 능력은 오랫동안 신체 활동 연구자들 사이에서 성배로 여겨져 왔습니다. 30년 동안 연구자들은 자유 생활 신체 활동을 객관적으로 정량화하기 위해 가속도계를 사용해 왔지만 지난 10년 동안 웨어러블 기기는 일반 인구 사이에서 엄청난 인기를 얻었습니다(Apple과 Fitbit이 가장 큰 브랜드임). 여기에서 건강 관련 변수를 측정하는 센서가 내장된 소형 휴대용 장치로 정의된 웨어러블은 신체 자세, PA 강도, 수면 등과 같은 건강 관련 행동에 관한 장기 고해상도 데이터를 수집할 수 있다고 주장합니다. 2]. 웨어러블은 또한 심박수, 혈압[3]은 물론 행동 변화 지원[4]과 같은 심장 대사 시스템과 관련된 중요한 측면을 포착할 수 있습니다. 따라서 하나의 장치에 다양한 도구를 제공하므로 "스위스 군용 칼"로 볼 수 있습니다. 이론적으로 웨어러블은 건강 증진, 질병 예방 및 질병 치료 분야에서 증거 기반의 개인화된 PA를 생성하는 데 사용될 수 있는 큰 가능성을 가지고 있습니다[2, 5-8]. 대부분의 연구 등급 모니터와 비교하여 상업용 웨어러블은 의료 시스템에서 사용하기에 매력적인 몇 가지 장점을 가지고 있습니다. 여기에는 PA 및 관련 건강 결과 평가와 관련된 여러 센서, 특히 움직임의 생체 역학적 측면을 감지하는 가속도계와 움직임에 대한 생리학적 반응(예: 심박수)을 감지하는 광학 센서가 포함되어 있습니다. 연구 등급 모니터와 비교하여 상업용 모니터의 또 다른 장점은 장시간 착용할 수 있도록 설계되어 특히 활동량이 가장 적은 사람들의 신체 활동 수준을 평가할 수 있는 더 나은 기회를 제공한다는 점입니다[9, 10]. 그러나 지난 10년 동안 타당성이나 신뢰성을 평가하기 위한 확립된 프레임워크 없이 다양한 웨어러블 및 데이터 처리 방법이 폭발적으로 증가했습니다[11]. 이는 실제로 어떻게 사용될지 반영하지 않는 견고하지 않은 장치 개발 및 평가 방법으로 인해 큰 혼란을 야기했습니다. 더욱이, 서로 다른 브랜드 내에서 그리고 브랜드 간 신체 활동에 대한 요약 추정치의 차이로 인해 데이터를 통합하거나 서로 다른 연구를 직접 비교할 수 있는 기회가 금지됩니다. 건강한 개인들 사이에서도 웨어러블을 사용하기에 부적합하게 만드는 웨어러블의 다른 제한 사항은 주로 피트니스 시장을 위해 설계되었으며 의료 시스템 내에서 사용하기 위한 것이 아니라는 것입니다. 투명한 방식으로 평가되지 않았으며 정확하게 평가되지 않았습니다. 노인과 같이 운동 패턴이 변경된 개인의 신체 활동을 포착합니다 [12]. 대부분의 웨어러블의 하드웨어는 유사하지만 센서의 신호를 해석 가능한 다양한 결과(예: 단계)로 변환하는 알고리즘은 종종 독점적이며 불규칙한 간격으로 업데이트됩니다. 다른 중요한 제한 사항으로는 의심스러운 환자 기밀성 및 데이터 소유권이 있습니다. 상업용 또는 연구용 모니터는 수집된 풍부한 데이터를 제한적으로 활용하기 때문에 오늘날 개인 수준에서 신체 활동을 평가할 수 없습니다. 웨어러블이 이러한 한계를 극복할 수 있다면 환자별 측정의 임상 레퍼토리를 확장할 가능성이 크며 정밀 의료 및 맞춤형 의료의 미래를 위한 중요한 도구로 간주됩니다. 사전 타당성 증명 없이 시장에 진입하는 수많은 새로운 웨어러블 PA 추적기를 고려할 때, 소비자, 환자, 의료 전문가 및 연구자들에게 뛰어난 타당성과 신뢰성을 갖춘 증거 기반 오픈 소스 웨어러블을 제공하는 것이 필수적입니다.

목적 및 목적 이 프로젝트에서 우리는 상업용 웨어러블의 장점을 연구용 모니터의 장점과 현대적인 데이터 처리 방법을 결합하여 이러한 한계를 극복하기 시작할 것입니다. 가속도 측정(생체 역학)과 광학 센서의 심박수(생리적 반응) 정보를 결합하면 개인 수준에서 PA 강도 및 신체 활동 관련 에너지 소비에 대한 예측이 향상됩니다[13]. 또한 웨어러블에 장착된 광학 센서는 개인의 혈압을 추정할 수 있습니다. 센서의 신호는 수집된 풍부한 데이터를 더 잘 활용하기 위해 인공 지능과 기계 학습을 사용하여 분석됩니다. 일반적으로 PA와 건강 결과는 서로 다른 시간에 측정되지만 웨어러블은 여러 변수로부터 동시에 실시간으로 데이터를 수집할 수 있습니다. 이 능력은 신체 활동 행동과 개인의 임상 상태 사이의 연관성에 대한 새로운 세부 정보를 제공할 수 있습니다. 이는 아직 연구되지 않았는데, 이는 이러한 데이터를 수집하고 분석하는 과정의 복잡성 때문일 가능성이 높습니다. 그러나 이제 이 분야는 처리 능력 및 분석 도구와 함께 기술이 존재하는 지점으로 이동했습니다. 따라서 신체 활동 행동, 건강 관련 결과 및 인공 지능에 대한 실시간 데이터를 결합할 수 있는 모든 가능성을 탐구해야 할 때가 왔습니다. 따라서 미래에는 시민들이 기기 기반 서비스를 통해 건강을 개선 및 유지하고 개인 건강 데이터를 기반으로 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.

DIWAH의 가장 중요한 목적은 오픈 소스 웨어러블을 사용하여 의료 시스템 내에서 사용하기 위해 개인 수준에서 신체 활동 및 건강 관련 변수를 실시간으로 평가하는 인공 지능/기계 학습 기반 알고리즘을 개발하고 검증하는 것입니다.

이 프로젝트에서 우리는 투명한 단계 기반 프레임워크를 사용하여 알고리즘의 엄격한 개발 및 검증을 수행함으로써 첫 번째 단계를 수행할 것입니다. 보다 구체적으로 우리는 다음을 평가하기 위한 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 합니다.

  • 신체 활동
  • 심박수
  • 혈압, 에너지 소비 등 건강 관련 변수 또한 연령별 신체 구성, 건강 관련 체력 수준 등 예측을 향상시키는 기본 요소가 무엇인지 식별하려고 시도합니다.

프로젝트 설명 연구 샘플 우리는 이 프로젝트에 겉보기에 건강한 성인 약 50명(18~65세, 50% 여성)을 모집할 것입니다. 모집은 편의 샘플링 방식을 사용하여 수행됩니다. 우리는 입소문을 통해 대학의 스포츠 클럽, 직장 및 학생들에게 다가갈 것입니다.

피험자가 분명히 건강해야 하고 적어도 30분 동안 조깅할 수 있어야 한다는 점을 제외하고는 연구에 포함될 특별한 요구 사항은 없습니다. 제외 기준에는 알려진 심혈관 질환 또는 심박수에 영향을 미치는 약물 복용이 포함됩니다.

연구 설계 모든 웨어러블의 하드웨어가 유사하다는 점을 감안할 때 Keadle et al.이 설명한 프레임워크를 따라 가능한 한 투명한 알고리즘을 개발하는 데 중점을 둡니다. [14] 동시에 HR 모니터링에 관한 INTERLIVE 네트워크의 전문가 권장 사항을 준수합니다 [15]. Keadle 프레임워크는 약물 개발에서 영감을 얻었으며 기계적 신호 테스트, 실험실 테스트, 반구조적 평가, 자연주의적 검증 및 채택의 5단계를 제안합니다. 이 모든 단계는 현재 프로젝트에서 다루지 않습니다. 반구조화된 평가 단계는 달리기, 진공 청소 등 웨어러블 센서의 신호를 기반으로 특정 활동을 식별하도록 설계되었습니다. 그러나 생리적 반응과 그에 따른 신체 활동의 건강 영향은 동일한 강도의 다양한 활동에 대해 유사합니다. 예를 들어, 심장이 달리고 있거나 눈을 치울 때에도 같은 강도로 작동한다면 심장은 실제로 신경 쓰지 않습니다. 또한, 우리는 장치가 유효한 데이터를 제공한다는 것을 확신하기 전에 환자 모집단에서 장치를 테스트(5단계 - 채택)하는 것이 윤리적인 동기가 될 것이라고 믿지 않습니다. 따라서 현재 프로젝트에서는 반구조화된 평가 단계와 채택 단계를 생략할 예정이다.

1단계 - 제품 개발 시중의 모든 웨어러블 하드웨어가 유사하다는 점을 감안할 때, 알고리즘을 개발하고 테스트하는 데 특정 웨어러블 브랜드가 사용될지는 정확히 중요하지 않습니다. 첫 번째 단계의 주요 아이디어는 웨어러블이 유효한 데이터를 생성하고 처리되지 않은 원시 데이터에 쉽게 액세스할 수 있도록 하는 것입니다. 이를 위해 우리는 신체 활동(가속도계), HR(광학 센서), 건강 관련 변수 평가에 대한 요구 사항을 충족하고 Bluetooth를 사용하여 외부 장치인 Bangle과 무선으로 통신할 수도 있는 하드웨어를 갖춘 두 가지 오픈 소스 웨어러블을 확인했습니다. .js 2 (https://www.espruino.com/Bangle.js2) 및 Pinetime(https://www.pine64.org/pinetime/)이 있습니다. 또한 데이터를 장치에 로컬로 저장하고 2단계에서 수집된 데이터의 추가 처리 및 분석을 위해 외부 장치로 쉽게 전송할 수 있는 앱을 만들었습니다. 2단계의 결과에 따라 수행하기 전에 필요합니다. 3단계 - 전처리 방법을 개발하기 위한 자연주의적 검증. 웨어러블 메모리 용량이 해당 단계에서 수집될 방대한 양의 원시 데이터를 저장할 수 없기 때문입니다. 따라서 이 단계는 전체 프로젝트의 지속적인 부분이 될 것입니다.

2단계 - 실험실 개발 2단계 연구의 목표는 통제된 실험실 조건에서 웨어러블 신호로부터 신체 활동의 강도, 신체 활동의 에너지 비용 및 혈압을 추정하는 알고리즘을 개발하고 테스트하는 것입니다. 또한 예측의 정확성을 높일 수 있는 잠재적인 예측변수를 식별할 것입니다. 아이디어는 걷기와 달리기를 통한 휴식부터 지칠 때까지 증가하는 속도로 프로토콜 중에 기준 측정과 동시에 웨어러블 데이터가 수집된다는 것입니다. 프로토콜 중에는 간접 열량계(Vyntus CPX, Vyaire Medical, Inc., Il, USA)와 가슴 주위에 장착된 심박수 모니터(Polar Electro Oy, 핀란드 Kempele)를 사용하여 모니터링되며 이는 적절한 심전도와 완전히 유사합니다. (r>0.99 [16]) 웨어러블, 연구용 가속도계(Actigraph GT3+, Actigraphcorp, Pensacola, FL, USA) 및 상업용 웨어러블(Fit-Bit Sense, Fitbit International Limited, Dublin, Ireland)이 동시에 장착됩니다. 이 절차는 휴식부터 개인 수준의 최대 노력까지 다양한 신체 활동 강도에서 웨어러블의 지속적인 신호를 캡처합니다. 이를 통해 그룹 및 개인 수준의 신호를 모델링하고 간접 열량 측정 및 HR 모니터링의 황금 표준 방법과 비교할 수 있습니다. 또한 표준 임상 모니터를 사용하여 혈압 데이터를 수집하여 광학 신호를 혈압계의 신호와 비교합니다.

프로젝트 범위 내에서 우리는 잘 확립된 몇 가지 건강 관련 체력 테스트도 수행할 예정입니다. 근력 강화를 위해서는 손잡기 테스트를, 유연성을 위해서는 앉아서 뻗기 테스트를 사용한다[17]. 또한 TUG(Timed Up and Go Test)가 수행됩니다[18]. 또한 참가자의 연령, 성별, 신체 구성과 같은 배경 데이터도 수집합니다. 그런 다음 이러한 테스트를 사용하여 개인의 신체 활동 수준을 예측할 수 있는 가능성을 탐색합니다. 이 단계의 결과는 배경 데이터로 보강된 가속도계, 광학 센서, 이 둘의 조합을 사용하여 걸음 수를 계산하고 신체 활동의 강도를 감지하는 일련의 모델입니다. 또한, 휴식 중 웨어러블을 활용하여 혈압을 평가하는 모델도 개발할 예정입니다.

3단계 - 자연주의적 검증 프로젝트의 세 번째 단계의 목표는 최적 표준 측정과 비교하여 실제 조건에서 알고리즘에 대한 엄격하고 독립적인 검증을 수행하는 것입니다. 따라서 통제된 환경에서 알고리즘을 개발한 후에는 자유로운 생활 속에서도 웨어러블을 테스트하는 방향으로 나아갈 것입니다. 두 번째 단계의 동일한 50명의 참가자(50% 여성, 18~65세)는 이중 라벨 물(DLW)을 섭취하게 됩니다. 이는 자유 생활 중 에너지 소비를 측정하는 황금 표준이며 오차는 ±3% 이내입니다. 호흡실에서 측정한 실제 값입니다[19]. DLW 방법이 황금표준이라 할지라도 중수소(2H)와 중산소(18O)로 피험자의 체액을 농축한 후 세척 역학의 차이를 판단하는 고가의 방법이기 때문에 자주 사용되지는 않습니다. 이는 특수 장비를 사용하여 이산화탄소 생산, 즉 에너지 소비의 함수인 두 동위원소 사이의 변화입니다.

그런 다음 DLW 동역학을 기반으로 웨어러블 프로토타입의 신호를 모델링하여 가장 적합한 것을 찾을 수 있습니다. 즉, 프로토타입이 에너지 소비와 관련된 신체 활동을 얼마나 잘 평가하는지를 찾을 수 있습니다. 이 단계의 결과는 웨어러블이 제공하는 정보를 기반으로 자유로운 생활 조건에서 에너지 소비를 평가하는 모델이 될 것으로 예상됩니다. 또한 2단계에서 제공된 정보를 기반으로 참가자의 신체 활동 수준을 결정하는 것을 목표로 합니다.

데이터 분석 및 통계 이 프로젝트의 모든 단계에서 우리는 인공 지능의 힘, 보다 구체적으로는 다양한 기계 학습 기술을 활용하여 개인 수준에서 신체 활동, 에너지 소비 및 혈압의 다양한 측면을 예측할 것입니다. 기계 학습은 인간의 상호 작용 없이 실시간으로 결정을 제어하는 ​​정확한 예측을 생성할 수 있는 데이터 세트를 기반으로 모델을 자동으로 생성합니다. 웨어러블은 가속도 측정 센서와 광학 센서 모두에서 고주파 원시 데이터 샘플링을 제공합니다. 기계 학습에 이 데이터를 사용하면 신체 활동을 간접적으로 측정하고 건강한 신체 활동 수준을 개별적으로 조언할 수 있는 좋은 기회를 제공합니다. 여러 연구에서 손목 착용 가속도계를 통해 수집된 가속도계 데이터로부터 의미 있는 신체 활동 결과를 도출하려고 시도했습니다[20-22]. 기계 학습을 기반으로 한 연구는 앉기, 서기, 걷기, 달리기 등과 같은 신체 활동 유형 또는 앉아서 생활하기, 가볍게, 보통, 활발하게 PA 강도를 분류하는 것을 목표로 했습니다. 그들은 활동 유형에 대해 >80% 분류 정확도[23-26]와 강도에 대해 >90% 분류 정확도[27, 28]를 보고합니다. 이러한 연구의 대부분은 레이블이 지정된 데이터를 사용하여 지도된 기계 학습 접근 방식을 사용합니다. 즉, Random Forest[29-31], 지원 벡터 머신[26], 인공 신경망[32] 및 딥 러닝 모델과 같은 지상 진실을 사용할 수 있습니다. 33, 34]. 숨겨진 Semi-Markov 모델[31, 35] 및 k-평균 클러스터링[36]과 같은 비지도 기계 학습 모델을 사용하는 연구는 거의 없습니다. 여기서는 레이블이 지정된 데이터로 데이터 세트를 만들 수 있습니다. 그러나 이 프로젝트의 가장 중요한 목표는 웨어러블의 개별 사용자에게 적응할 수 있는 웨어러블을 개발하는 것이므로 학습 접근 방식은 레이블이 없는 데이터도 처리할 수 있어야 합니다. 이 문제에 접근하기 위해 강화 학습 [37, 38]을 사용할 것입니다. 마지막으로, 모델을 보강하는 데 사용할 기능 테스트를 포함한 여러 배경 변수도 수집하고 있습니다. 가속도계와 심박수를 통해 신체 활동 강도, 빈도, 수준을 예측하고 이를 사용하여 에너지 소비와 혈압을 예측하는 가장 성능이 좋은 모델을 식별합니다. 최고의 성과는 정확성과 설명 가능성을 모두 의미하며, 우리는 이 두 가지 측면에서 다양한 접근 방식이 탁월할 것으로 기대합니다. 또한 신체 활동에 대한 보다 정확한 측정과 가속도계의 시계열 데이터를 사용한 정확한 예측을 기반으로 신체 활동에 대한 특정 시점 예측 변수로서 기능 테스트의 잠재력을 재평가합니다.

참고자료

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연구 유형

중재적

등록 (추정된)

50

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 장소

    • Kalmar Lan
      • Kalmar, Kalmar Lan, 스웨덴, 39182
        • Linneaus University

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

  • 성인
  • 고령자

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

설명

포함 기준:

  • 30분 연속 조깅 가능

제외 기준:

  • 알려진 심장 질환

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 주 목적: 다른
  • 할당: 해당 없음
  • 중재 모델: 단일 그룹 할당
  • 마스킹: 없음(오픈 라벨)

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
실험적: 실험그룹
모든 피험자는 이 부문에 참여합니다. 그들은 휴식부터 최대치, 신체 구성 및 건강 관련 체력까지 에너지 소비를 평가하기 위해 일련의 체력 테스트를 실시합니다. 또한 자유생활 중 웨어러블을 활용해 자유생활 에너지 소비량을 추정할 예정이다.
모든 피험자는 다수의 웨어러블 기기와 심박수 모니터를 동시에 착용하면서 휴식 및 최대 산소 소비량에 대한 테스트를 받게 됩니다. 또한 건강 관련 체력과 안정시 혈압에 대한 검사도 받게 됩니다. 신체 구성도 측정됩니다.
모든 피험자는 이중 라벨이 붙은 물을 섭취한 후 여러 웨어러블 기기를 착용하게 됩니다. 그들은 매일 소변 샘플을 수집하는 것을 제외하고는 평범한 삶을 살게 됩니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
에너지 소비
기간: 단일 대상을 테스트하는 데 약 1.5시간이 소요됩니다.
웨어러블의 가속도계 및 광학 신호와 비교할 기준 측정으로 휴식 중 및 증분 유산소 테스트 중 간접 열량계를 사용하여 에너지 소비를 평가합니다.
단일 대상을 테스트하는 데 약 1.5시간이 소요됩니다.
신체 활동 강도
기간: 단일 대상을 테스트하는 데 약 1.5시간이 소요됩니다.
신체 활동의 상대적 강도. 기준 측정은 심박수 모니터의 간접 열량 측정 및 심박수입니다. 기준 측정은 광학 센서 및 웨어러블 가속도계의 신호와 비교됩니다.
단일 대상을 테스트하는 데 약 1.5시간이 소요됩니다.
단계
기간: 단일 대상을 테스트하는 데 약 1.5시간이 소요됩니다.
수행한 단계 수입니다. 기준 측정은 웨어러블 기기의 가속도계 신호와 비교되는 연구 등급 모니터입니다.
단일 대상을 테스트하는 데 약 1.5시간이 소요됩니다.
심박수
기간: 단일 대상을 테스트하는 데 약 1.5시간이 소요됩니다.
심박수 평가. 웨어러블의 광학 신호는 심박수 모니터의 기준 측정값과 비교됩니다.
단일 대상을 테스트하는 데 약 1.5시간이 소요됩니다.
혈압
기간: 단일 대상을 테스트하는 데 약 1.5시간이 소요됩니다.
웨어러블의 광학 신호는 혈압계의 기준 측정값과 비교됩니다.
단일 대상을 테스트하는 데 약 1.5시간이 소요됩니다.
자유생활 에너지 소비
기간: 피험자는 대략 12일(10-14일) 동안 모니터링됩니다.
실험실 테스트 중에 개발된 알고리즘은 이중 라벨링된 물의 기준 측정과 비교됩니다.
피험자는 대략 12일(10-14일) 동안 모니터링됩니다.

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

간행물 및 유용한 링크

연구에 대한 정보 입력을 담당하는 사람이 자발적으로 이러한 간행물을 제공합니다. 이것은 연구와 관련된 모든 것에 관한 것일 수 있습니다.

일반 간행물

유용한 링크

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작 (실제)

2023년 9월 1일

기본 완료 (추정된)

2024년 5월 1일

연구 완료 (추정된)

2027년 12월 31일

연구 등록 날짜

최초 제출

2023년 12월 5일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2023년 12월 5일

처음 게시됨 (실제)

2023년 12월 13일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (추정된)

2023년 12월 20일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2023년 12월 13일

마지막으로 확인됨

2023년 12월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

기타 연구 ID 번호

  • 2023-04335-01

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

아니요

IPD 계획 설명

데이터가 익명으로 처리되더라도 데이터를 공유하려는 연구 참가자의 의지에 따라 달라집니다.

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

이 정보는 변경 없이 clinicaltrials.gov 웹사이트에서 직접 가져온 것입니다. 귀하의 연구 세부 정보를 변경, 제거 또는 업데이트하도록 요청하는 경우 register@clinicaltrials.gov. 문의하십시오. 변경 사항이 clinicaltrials.gov에 구현되는 즉시 저희 웹사이트에도 자동으로 업데이트됩니다. .

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