Возможность использования носимых устройств для сбора физиологических данных во время ночных смен — пилотное исследование

Исходная информация Растет интерес к использованию носимых трекеров активности и носимых технологий в различных областях медицины. Такие устройства могут увеличить физическую активность и значительно снизить вес.

Сменной работой обычно называют разделение рабочего времени между двумя или более профессиональными группами, чтобы покрыть время, необходимое для выполнения обязанностей или производственного процесса, и сменные рабочие выполняют обязанности вне обычного рабочего времени.

Полевые и лабораторные исследования показали, что посменная работа может изменять циркадные ритмы, нарушать цикл сна и снижать работоспособность человека. Лишение сна снижает уровень бдительности и может увеличить время реакции, вызвать ухудшение памяти и нарушение двигательных навыков. Нарушение циркадных ритмов, известное следствие нетипичного графика работы, связывают с нейродегенерацией.

Цель:

Пилотное исследование по оценке возможностей носимых устройств для сбора данных о физиологических параметрах во время сна и бодрствования в условиях стресса (ночные смены).

Дополнительная цель: оценить физиологические параметры, собранные носимыми устройствами. Это исследование поможет нам оценить вклад носимых устройств в сбор больших данных для будущих клинических исследований.

Дизайн исследования:

Это проспективное пилотное исследование. Исследуемая группа будет включать 30 медицинских ординаторов кампуса Rambam Health Care Campus, которые работают по ночам по вызову (не ограничиваясь отделениями неотложной помощи).

Для исследования было разработано приложение для мобильного телефона. Приложение будет установлено на смартфон каждого участника (с операционной системой Android) и будет собирать данные о количестве звонков и SMS, полученных за ночь на дежурстве.

Участник зарегистрируется в мобильном приложении без номера мобильного телефона или адреса электронной почты. Собранные данные не будут связаны с номером телефона или другой личной информацией. Доступ к данным, собранным мобильным приложением, будут иметь только сотрудники института детской пульмонологии.

В течение ночи на вызове будут собираться только данные о количестве звонков и SMS. Данные не будут включать содержание звонков или SMS или номер телефона отправителя или получателя звонков и SMS.

Жизненно важные показатели и данные о качестве сна будут собираться через носимое устройство, которое взаимодействует с мобильным приложением. Используемым носимым устройством будет Fitbit® Charge HR. Недавние исследования показали, что это носимое устройство обеспечивает точное измерение частоты сердечных сокращений во время ходьбы и бега, а также расхода энергии. Было показано, что устройство обладает высокой точностью при оценке сна и измерении циркадных ритмов активности и отдыха (8.

Fitbit® Charge HR собирает данные о:

• Непрерывный мониторинг сердечного ритма (количество сердечных сокращений в минуту (BPM), средняя частота сердечных сокращений в состоянии покоя и время, проведенное в зонах сердечного ритма)
• Стадии сна (легкий, глубокий и быстрый сон) и автоматическое отслеживание сна
• Периоды времени, в течение которых человек находился в стационарном или активном состоянии (прошел не менее 250 шагов)
• Предпринятые шаги
• Пройденное расстояние
• Сожженные калории Fitbit® Charge HR — это коммерческий продукт, широко используемый во всем мире, а данные с устройства отправляются на защищенный онлайн-сервер, и каждый пользователь может получить к ним доступ для просмотра только данных, собранных с его собственного устройства.

Каждый участник предоставит письменное информированное согласие, включая:

1. Разрешение на участие в эксперименте.
2. Информация о возрасте, поле, росте.
3. Номер телефона.
4. Утверждение для сбора времени SMS и телефонных звонков.
5. Разрешение на предоставление всех данных, собранных с носимого устройства.
6. Разрешение на сбор образцов волос и крови. Следует подчеркнуть, что все данные о каждом участнике будут собираться анонимно, и никакие данные не будут переданы руководству Rambam или какой-либо третьей стороне.

Каждому участнику будет присвоено закодированное имя (начиная с STR1, STR2 и т. д.), и только главный исследователь будет иметь доступ к настоящим именам и идентификационным номерам участников. Кроме того, не будет проводиться генетическое тестирование образцов волос или крови. .

Визит 1 - набор

В начале эксперимента каждый участник назначит встречу с исследователем на 9-10 утра, на которой участник:

• получить подробную информацию об исследовании, включая сбор данных, вопросы конфиденциальности и безопасности.
• подписать форму информированного согласия.
• предоставить таблицу ночей дежурства за месяц проведения эксперимента.
• получить рабочее носимое устройство и инструкции по его функциональности и требованиям.
• предоставить демографическую информацию.

• Оцените базовый уровень стресса:

  • Предоставьте образец волос (0,5 г) для измерения кортизола.
  • Заполните опросник PSS - Шкала воспринимаемого стресса (12).
  • Предоставьте анализ крови (6 мл) для оценки гормонов стресса и специфических цитокинов для оценки стресса. Сыворотки будут храниться, и для любого будущего использования в Хельсинкский комитет Rambam будет представлена ​​поправка.
  • Digit-span test - измеряет емкость рабочей памяти для хранения чисел. Участник слышит последовательность числовых цифр, и его просят правильно вспомнить последовательность, при этом в каждом испытании проверяются все более длинные последовательности. Диапазон участника — это максимальное количество последовательных цифр, которое можно точно запомнить.
  • PASAT — тест на постепенное сложение слуховых последовательностей — измеряет способность и скорость обработки информации, а также устойчивое и разделенное внимание. Участнику дается число каждые 3 секунды, и его просят добавить число, которое он только что услышал, к числу, которое он слышал раньше.

Тест Trail Making test - мобильное приложение, предоставляющее информацию о скорости визуального поиска, сканирования. Тест состоит из двух частей: в первой мишенями являются все числа (1, 2, 3 и т. д.), и испытуемому необходимо их соединить в последовательном порядке; во второй части испытуемый чередует цифры и буквы (1, А, 2, Б и т. д.).

Сбор данных в течение месяца участия:

Примерно каждую ночь по вызову участника:

1. За 24 часа до ночного дежурства: заряжайте и носите носимое устройство. Желательно, чтобы участники носили устройство постоянно в течение месяца, за исключением времени зарядки.

2. Ночью по вызову:

   • Непрерывное отслеживание жизненно важных органов, шагов, времени и качества сна будет записано.
   • 1-4 SMS-сообщения будут отправлены в случайном порядке одним из исследователей Института детской пульмонологии с просьбой отправить участнику число от 1 до 5, указывающее на их субъективный стресс (1 означает отсутствие стресса и 5 означает очень стресс). Данные будут собираться следователем, никакие данные не будут сохраняться на удаленном сервере.
3. С ночи во время разговора и до 24 часов спустя: продолжайте носить носимое устройство.

4. Через 24 часа после окончания ночи по вызову (10:00 утра): ответьте на сообщение одного из следователей, чтобы предоставить субъективный уровень стресса.

   Визит 2:

5. Сразу после одной из ночей по вызову (9:00-10:00 утра):

   1. Участники заполнят второй опросник PSS - Шкала воспринимаемого стресса (9).
   2. Будут измерять артериальное давление и частоту сердечных сокращений.
   3. будет взят образец крови объемом 5 мл.
   4. Повторно будут проведены тест на числовой диапазон, PASAT, тест Trail Making. Посещения будут планироваться и проводиться в медицинском кампусе Rambam в месте и в удобное для участника время.

Анализ данных После сбора данных мы построим статистическую модель, которая попытается оценить стресс на основе поведенческих характеристик.

Стресс будет оцениваться с использованием:

1. Самоотчеты (шкала от 1 до 5 по субъективному стрессу через случайные сообщения из мобильного приложения исследования в ночное время по вызову).
2. Частота сердечных сокращений, вариабельность сердечного ритма, артериальное давление.
3. Будут проанализированы тест на диапазон цифр, PASAT, тест создания маршрута до и после ночной смены. 3 Тест диапазона цифр, PASAT, тест создания маршрута будет проведен снова. Поведенческие характеристики будут включать:

1. Продолжительность и время сна до, во время и после смены, а также отслеживание стадий сна (легкий, глубокий и быстрый сон) 2. Прерывания (СМС, звонки, движения) во время бодрствования и сна быть неподвижным или активным)