Poprawa snu dzięki inteligentnej regulacji temperatury otoczenia (SIESTA)

Tło i uzasadnienie badań

Badania laboratoryjne wykazały, że temperatura otoczenia znacząco wpływa na wyniki snu, takie jak efektywność snu, co z kolei wpływa na funkcje poznawcze, zdrowie psychiczne, stres, aktywność fizyczną, zdrowie układu krążenia i poranny poziom glukozy. Ostatnie badania badacza potwierdzają, że temperatura w sypialni wpływa na jakość snu nawet w warunkach domowych, w których każdy może kontrolować swoje otoczenie. W badaniu monitorującym 50 starszych osób dorosłych zamieszkujących społeczności przez 18 miesięcy zebrano ponad 11 000 osobodni danych dotyczących snu, co ujawniło, że niewielkie odchylenia od optymalnego zakresu temperatur w sypialni mogą znacząco zakłócić jakość snu, podobnie jak skutki przewlekłego bólu lub późnego snu. -nocne spożycie alkoholu. Co ważne, idealna temperatura snu różni się w zależności od osoby i chociaż uczestnicy mieli dostęp do systemów ogrzewania i chłodzenia, wiele starszych osób nadal śpi w niekomfortowo gorących lub zimnych sypialniach ze względu na ograniczone funkcje motoryczne, problemy poznawcze lub nieświadomość wpływu temperatury na ich sen. Proponowana interwencja automatyzuje kontrolę temperatury, dostosowując ją do indywidualnych potrzeb snu za pomocą urządzeń ubieralnych i inteligentnych termostatów. Interwencja, która optymalizuje temperaturę snu w oparciu o dane z monitoringu osobistego, stanowi opłacalny sposób na poprawę dobrostanu osób starszych, szczególnie biorąc pod uwagę niski koszt i potencjał oszczędności energii netto dzięki zastosowaniu inteligentnego termostatu.

Hipoteza

Biologicznie adaptacyjna kontrola temperatury w sypialni jako interwencja poprawiająca sen jest możliwa w populacjach starszych dorosłych.

Cele Cel 1: Zbadanie wykonalności biologicznie adaptacyjnej kontroli temperatury w sypialni jako interwencji poprawiającej sen u osób starszych; Cel 2: Zebranie wstępnych danych w celu ułatwienia obliczeń wielkości próby na potrzeby ostatecznego badania.

Projekt Studium

Obydwa cele zostaną osiągnięte poprzez rekrutację kohorty osób starszych mieszkających w Bostonie. Do badania zostanie zapisanych maksymalnie 25 osób, tak aby badanie ukończyło co najmniej 20 osób. Połowa próby będzie pochodzić z mieszkań subsydiowanych i będzie uwzględniać możliwe warunki niespełniające standardów, takie jak słaba izolacja, które przyczyniają się do problemów z regulacją temperatury. Badanie zostanie przeprowadzone przy zastosowaniu metody ciągłego naboru i trzech kampanii gromadzenia danych. Wszystkie aspekty poniższego protokołu (w tym posiadanie dwóch jednakowej wielkości grup kontrolnych i eksperymentalnych w każdej kampanii) będą podobne w kampaniach gromadzenia danych. Uczestnicy będą nosić zegarek Garmin, aby stale monitorować wskaźniki związane ze snem i wypełniać codzienną ankietę, aby zgłosić subiektywną jakość snu i inne istotne czynniki dotyczące poprzedniej nocy.

Ogólny protokół badania

Kontrola i rejestracja: osoby zostaną najpierw poddane standardowemu badaniu przez telefon w celu ustalenia, czy się kwalifikują. Osoby spełniające kryteria zostaną następnie poddane wizycie domowej w celu dalszej oceny. Jeśli uczestnik zostanie uznany za kwalifikującego się, może dokończyć proces wyrażania zgody i protokół pierwszej wizyty (patrz poniżej) podczas tej samej wizyty, aby usprawnić proces. Wizyty 1 i 2 zostaną zaplanowane na miesiąc poprzedzający rozpoczęcie zbierania danych w każdej kampanii. Taki harmonogram pomaga uczestnikom zapoznać się z protokołem i minimalizuje różnicę między oceną wyjściową a gromadzeniem danych.

Pierwsza wizyta: poszczególne osoby przeczytają i podpiszą formularz świadomej zgody zatwierdzony przez IRB. Wypełniony zostanie kwestionariusz dotyczący historii choroby oraz zapisane leki, ciśnienie krwi, wzrost, waga i dane demograficzne. Przeprowadzona zostanie ocena funkcji poznawczych w Montrealu (MoCA), wskaźnik jakości snu w Pittsburghu (PSQI) oraz skala depresji Centrum Badań Epidemiologicznych (CESD-R). Na koniec pracownicy badania skonfigurują urządzenie do noszenia na swoim smartfonie lub smartfonie dostarczonym w ramach badania. Każdemu uczestnikowi zostanie zapewnione kompleksowe szkolenie w zakresie korzystania z technologii oraz pisemne instrukcje, które w razie potrzeby będzie powtarzane.

Druga wizyta: wykonawca instalacji HVAC wymieni termostat uczestnika na dostarczony w badaniu termostat Ecobee, a uczestnik zostanie przeszkolony w zakresie korzystania z termostatu Ecobee do zmiany temperatury.

Zbieranie danych: uczestnicy będą przestrzegać protokołów badania przez 8 tygodni:

1. Utrzymuj termostat podłączony i podłączony
2. Noś zegarek Garmin przez cały czas i ładuj go raz na 5 dni.
3. Odpowiedz na krótką, codzienną ankietę
4. Otwórz aplikację do noszenia, aby synchronizować dane raz na 5 dni.
5. Przeprowadzono uzupełniającą rozmowę telefoniczną w połowie protokołu (10 minut).
6. Przeprowadź krótką rozmowę końcową (10 minut)

Okres obserwacji: Pierwsze dwa tygodnie będą miały charakter wyłącznie obserwacyjny, a uczestnicy będą spać w wybranej przez siebie temperaturze. W ciągu następnych czterech tygodni wprowadzone zostaną niewielkie korekty temperatury, aby co najmniej cztery razy obserwować każdego uczestnika w temperaturach od 1,5°C powyżej do 1,5°C poniżej ich początkowego zakresu. W ciągu tego czterotygodniowego okresu każdej nocy termostat będzie zdalnie regulowany zgodnie z pseudolosowym harmonogramem, unikając różnicy większej niż 1,5°C pomiędzy kolejnymi nocami. Te sztuczne ekspozycje na różne temperatury są ważne, ponieważ dotychczasowe prace badaczy sugerują, że typowy zakres temperatur otoczenia dla wielu osób może nie zapewniać optymalnych warunków snu. Przez cały czas trwania badania uczestnicy mogą zmienić przepisaną temperaturę zgodnie ze swoimi preferencjami.

Określanie optymalnej temperatury snu: Na podstawie danych z pierwszych sześciu tygodni zostanie opracowany model powiązania temperatury w sypialni z temperaturą snu u każdej osoby badanej. Dane wejściowe do tego modelu będą stanowić dane z 6 tygodni od każdego pacjenta. Korzystając z tego modelu, zostanie określony optymalny zakres temperatur dla każdego uczestnika.

Eksperyment: Na początku siódmego tygodnia uczestnicy zostaną losowo podzieleni na jednakową wielkość grupy „kontrolną” i „eksperymentalną”. Uczestnicy nie będą widzieć zadań grupowych. Przez ostatnie dwa tygodnie (7 i 8) temperatura w sypialni grupy eksperymentalnej będzie utrzymywana w ich indywidualnym optymalnym zakresie, ustalonym przy użyciu powyższej metody, podczas gdy grupa kontrolna powtarza fazę czysto obserwacyjną, bez jakiejkolwiek zdalnej regulacji temperatury.

Wizyta końcowa: uczestnicy zostaną odwiedzeni w domu w celu 1) odzyskania urządzenia Garmin i termostatu Ecobee, 2) ponownej instalacji własnego termostatu, 3) przeprowadzenia krótkiego wywiadu końcowego na temat ich komfortu, postrzeganej poprawy snu i prawdopodobieństwa wystąpienia podjęcia interwencji w przyszłości.

Zastosowania Urządzeń

Zegarek Garmin to urządzenie do noszenia, które nosi się na nadgarstku jak typowy zegarek. Garmin wymaga sparowania ze smartfonem uczestnika lub dostarczonym przez nas tabletem. Wsparcie zostanie zapewnione na żądanie uczestnika lub na podstawie samych danych, które mogą sugerować, że uczestnicy nieprawidłowo korzystają z urządzenia lub urządzenie nie działa prawidłowo.

Termostat sterowany w chmurze: licencjonowany technik HVAC tymczasowo wymieni termostat domowy uczestników na sterowany termostat Ecobee. Termostat ten umożliwi badaczom zdalną regulację temperatury otoczenia w domu uczestników. Badacze będą dostosowywać temperaturę maksymalnie raz dziennie w oparciu o powyższy protokół. Co ważne, uczestnicy zawsze będą mogli w dowolnym momencie zmienić temperaturę wybraną przez badaczy, po prostu zmieniając ustawienie na termostacie. Chociaż termostat jest cyfrowy, w zasadzie działa jak tradycyjne termostaty, w których pokrętło na ekranie dotykowym może zwiększać lub zmniejszać temperaturę. Na koniec projektu technik HVAC odzyska termostat sterowany chmurą i ponownie zainstaluje własny termostat uczestnika.

Codzienne kwestionariusze: Uczestnicy będą wypełniać codzienny kwestionariusz w aplikacji LabFront. Uczestnicy będą codziennie otrzymywać przypomnienia o konieczności wypełnienia kwestionariusza. Uczestnicy mogą zdecydować się na korzystanie z papierowych wersji tych kwestionariuszy.

Świadoma zgoda

Zainteresowane osoby zostaną poproszone o ustną zgodę na wypełnienie wstępnego ekranu kwalifikacyjnego podczas rozmowy telefonicznej z personelem badania. Potencjalnie kwalifikujący się uczestnicy zostaną następnie umówieni na osobistą wizytę przesiewową. Potencjalnym uczestnikom można przesłać pocztą elektroniczną lub pocztą tradycyjną (na żądanie i zgodnie z ich preferencjami) kopię świadomej zgody, aby mogli zapoznać się we własnym tempie przed osobistą selekcją. Na początku osobistej wizyty przesiewowej personel badania uzyska pisemną świadomą zgodę.

Wszyscy potencjalni uczestnicy zostaną poinformowani o tym, że przystąpienie do badania jest całkowicie dobrowolne. Cały dokument powinien zostać omówiony z uczestnikiem, prosząc go o przeczytanie lub prosząc o śledzenie tekstu przez personel. Jeżeli personel ma pewność, że uczestnik całkowicie zaznajomił się z dokumentem i rozumie wszystkie aspekty formularza świadomej zgody, powinien on zostać podpisany przez uczestnika w obecności członka personelu, a następnie powinien zostać przez niego podpisany. Wszystkie formularze zgody zostaną dwukrotnie sprawdzone, aby upewnić się, że są prawidłowo podpisane i opatrzone datą. Kopie wypełnionych formularzy zgody zostaną przekazane uczestnikowi, a oryginał podpisanego dokumentu będzie przechowywany w aktach Marcus Institute.