儿科体力活动追踪平台(Pedi@Ctivity)开发及基于智能手表的大数据分析
小儿身体活动跟踪平台(Pedi@Ctivity)的开发和基于智能手表的大数据分析:数字健康在社会5.0中的应用
规律的身体活动对于保护和发展身心健康极为重要。 此外,在生命的早期养成规律的体育锻炼习惯可以在成年期保持与身体健康、功能能力和心理情绪健康相关的许多收获。
以科技创新为导向,以可持续发展为目标,社会5.0的愿景是以人工智能、物联网、数字技术和大数据为基础的数字创新,提高个人意识,鼓励个人通过可穿戴技术和移动健康应用程序改善他们的健康状况。 在文献中,只有一项研究是关于利用可穿戴技术获取大数据以促进青少年的体育活动。
我们项目的总体目标是获取基于智能手表的青少年大数据,这将在我国首次在健康和体育领域进行,并使用统计方法和大数据分析来分析获得的数据和人工学习方法,通过身体活动算法开发小儿身体活动跟踪平台(Pedi@ktivite),并以科学证据揭示所开发系统对青少年身体健康的影响和系统的可用性。 在项目范围内,慢性风湿病青少年也将纳入样本组,展示拟开发的系统在慢性风湿病青少年中的效果。 由于获得的结果,我们相信这种技术支持的方法将成为其他慢性病良好实践的一个例子。
作为首个以科技为支撑、以大数据为导向的青少年健康体育项目,我们的项目将填补一项重要空白,为未来的项目提供开创性成果,为大数据在健康体育领域提供服务铺平道路。分析和解决缺乏身体活动的问题。
研究概览
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Istanbul、土耳其(türkiye)
- İstanbul Tıp Fakültesi
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 对于健康的青少年:
12-18 岁继续接受中等教育的青少年, 没有任何慢性疾病或残疾的青少年 自愿参加研究的青少年
- 患有慢性风湿病的青少年:
12-18 岁患有风湿病的青少年 自愿参加研究的患有慢性风湿病的青少年
排除标准:
- 对于健康的青少年:
年满 18 岁的青少年, 在过去 6 个月内有过任何可能影响行走的不适或手术的青少年, 青少年及其家人未被要求参加研究
- 患有慢性风湿病的青少年:
18岁以上青少年、精神状态不佳、伴有风湿病并有额外的神经系统诊断可能影响干预结果的青少年、家人不愿参加研究的青少年
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:卫生服务研究
- 分配:非随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:12-18岁健康青少年
年龄在 12-18 岁、继续接受中学教育、没有任何慢性病或残疾并且自愿参与研究的青少年将被包括在内。
在项目范围内,将评估参与者的人口统计数据、健康参数、身体素质、功能能力、疲劳程度、锻炼行为、系统可用性和满意度。
所有评估、使用智能手表以及移动和基于网络的身体活动跟踪应用程序的培训都将在青少年接受教育的学校进行。
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将开发“Pedi@ctivity 分析移动应用程序”以及与 Pedi@ctivity 跟踪移动应用程序同步的 Pedi@ctivity 分析和跟踪 Web 平台。
收集到的数据将使用统计方法进行分析,并使用人工智能算法创建模型。
根据评估,身体活动和锻炼视频和程序将被准备并上传到网络平台。
课程将包括伸展运动、力量训练、平衡运动、有氧运动、健美操和有氧舞蹈。
锻炼和身体活动计划也将与 Pedi@ctivity Tracking 移动应用程序和智能手表同步。
Pedi@ctivity 移动应用程序将提供来自智能手表的健康参数、适合锻炼和身体活动计划的建议以及激励反馈。
每个青少年都将参加为期 3 个月的计划。
3 个月后,将重复开始时的所有评估。
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实验性的:患有慢性风湿病的 12-18 岁青少年
被诊断患有慢性风湿病、至少在 6 个月前确诊、药物治疗稳定且自愿参加研究的风湿病患儿将被纳入。
在项目范围内,将评估参与者的人口统计数据、健康参数、身体素质、功能能力、疲劳程度、锻炼行为、系统可用性和满意度。
所有关于智能手表以及移动和基于网络的身体活动跟踪应用程序的评估和培训都将在伊斯坦布尔大学伊斯坦布尔医学院儿科风湿病学系进行。
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将开发“Pedi@ctivity 分析移动应用程序”以及与 Pedi@ctivity 跟踪移动应用程序同步的 Pedi@ctivity 分析和跟踪 Web 平台。
收集到的数据将使用统计方法进行分析,并使用人工智能算法创建模型。
根据评估,身体活动和锻炼视频和程序将被准备并上传到网络平台。
课程将包括伸展运动、力量训练、平衡运动、有氧运动、健美操和有氧舞蹈。
锻炼和身体活动计划也将与 Pedi@ctivity Tracking 移动应用程序和智能手表同步。
Pedi@ctivity 移动应用程序将提供来自智能手表的健康参数、适合锻炼和身体活动计划的建议以及激励反馈。
每个青少年都将参加为期 3 个月的计划。
3 个月后,将重复开始时的所有评估。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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健康参数
大体时间:12 周时基线健康参数的变化
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参与项目的青少年将获得智能手表一块,并要求使用手表3个月,项目团队将对青少年进行智能手表使用培训。
通过智能手表获取的青少年健康相关参数和身体活动行为3个月的数据将通过移动应用程序传输到云端和网络平台。
借助可穿戴活动追踪器手表,可以显示有关人白天心率、每天步数、血氧饱和度、每天燃烧的卡路里、进行的活动以及进行活动的位置等数据。
兼容Android OS操作系统的智能手表有很多,计划在我们的项目中使用4款不同的智能手表。
通过我们将在项目中开发的移动应用程序,使用智能手表的青少年的健康参数将传输到平台。
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12 周时基线健康参数的变化
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FitnessGram 身体活动测试电池-渐进式有氧心血管耐力跑 (PACER)
大体时间:12 周时基线 FitnessGram 身体活动测试电池渐进式有氧心血管耐力跑步 (PACER) 的变化
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PACER是20米穿梭跑测试的改编版,是由多个阶段组成的现场测试。
参赛者将伴随着录音机中传出的音乐在20米范围内来回奔跑。
哔哔声指示参与者何时应该完成一圈。
测试将从低速开始,然后每分钟逐渐增加。
当参赛者不能继续以他所达到的水平跑完时,测试将被终止。
将记录测试结束时完成的圈数。
PACER 是比其他长跑测试更有趣的替代方案。
建议用于儿童、青少年和年轻人。
PACER 将用于评估青少年的有氧运动能力。
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12 周时基线 FitnessGram 身体活动测试电池渐进式有氧心血管耐力跑步 (PACER) 的变化
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FitnessGram体力活动测试电池-生物电阻抗分析
大体时间:12 周时基线 FitnessGram 身体活动测试电池-生物电阻抗分析的变化
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BIA 基于测量对流过身体的低水平电流的阻力的原理。
在我们的研究中,将使用 Tanita SC240 设备评估身体成分参数,例如肌肉、脂肪和水的比例。
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12 周时基线 FitnessGram 身体活动测试电池-生物电阻抗分析的变化
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FitnessGram 身体活动测试电池卷起测试
大体时间:12 周时基线 FitnessGram 身体活动测试电池卷曲测试的变化
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参与者将以仰卧位开始测试,膝盖弯曲约 140 度,双脚平放在地板上,双腿稍微分开。
参与者的手臂将与地板和躯干平行。
手掌放在地板上,手指伸直。
这个测试的目的是在给定的速度下做尽可能多的仰卧起坐。
最多 75 个穿梭计数。
将记录测试结束时执行的穿梭次数。
卷腹测试将用于评估青少年的腹肌力量和耐力。
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12 周时基线 FitnessGram 身体活动测试电池卷曲测试的变化
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FitnessGram 身体活动测试电池-躯干提升测试
大体时间:12 周时基线 FitnessGram 身体活动测试电池-躯干提升测试的变化
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参与者将以俯卧姿势开始测试,双手放在大腿下方。
一个标志将被放置在参与者视线水平的地板上。
在运动过程中,参与者将注意力集中在这个标志上。
在测试过程中,参与者以受控的方式缓慢地将他们的躯干抬高到 12 英寸的最大高度。
头部与脊柱保持中立对齐。
在测试结束时,地板和参与者下巴之间的距离将用尺子测量,分数将以厘米 (cm) 为单位记录。
躯干提升试验将用于评估青少年的躯干伸肌力量和柔韧性。
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12 周时基线 FitnessGram 身体活动测试电池-躯干提升测试的变化
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FitnessGram 身体活动测试电池-俯卧撑测试
大体时间:12 周时基线 FitnessGram 身体活动测试电池-俯卧撑测试的变化
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参与者将以俯卧姿势开始测试,双手分开与肩同宽或比肩宽,手指伸直,手掌放在地板上,双腿稍微分开。
在测试过程中,参与者将躯干向地面放低,然后在肘部弯曲 90º 时再次抬起身体。
尽可能重复该动作。
节奏设置为每分钟20次俯卧撑或每3秒1次俯卧撑。
当参与者犯错两次时,测试终止。
将记录测试结束时执行的俯卧撑次数。
俯卧撑测试将用于评估青少年上肢肌肉力量和耐力。
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12 周时基线 FitnessGram 身体活动测试电池-俯卧撑测试的变化
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FitnessGram 身体活动测试电池备份保护程序坐姿和伸展测试
大体时间:12 周时从基线 FitnessGram 身体活动测试 Battery-Back Saver 坐姿和伸展测试的变化
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测试期间,参与者脱下鞋子并坐在测试设备前。
测试需要一个盒子。
这个盒子长35厘米,宽45厘米,高32厘米。
将长 55 厘米、宽 45 厘米的顶板放在盒子的顶部。
参与者的一条腿完全伸直,而另一条腿在膝盖处弯曲。
参与者向前伸手四次,双手叠放,第四次伸手姿势保持 1 秒。
在测试结束时,行驶的距离将被记录下来。
Back Saver Sit and Reach Test 将用于评估青少年的腿筋柔韧性。
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12 周时从基线 FitnessGram 身体活动测试 Battery-Back Saver 坐姿和伸展测试的变化
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KFORCE 肌肉控制器
大体时间:12 周时基线 KFORCE 肌肉控制器的变化
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KFORCE 肌肉控制器是一款用于评估肌肉力量的手持式测力计。
它评估最大力量、耐力和肌肉对称性。
Muscle 控制器用途广泛,可适应多种配置。
作为评估的结果,参与者的结果被记录在数据库中。
然后,可以在应用程序的数据库中跟踪参与者的进度。
将使用该设备评估青少年的肌肉力量。
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12 周时基线 KFORCE 肌肉控制器的变化
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KFORCE 板材
大体时间:12 周时基线 KFORCE 平板的变化
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KFORCE Plates 是用于改善平衡和评估下肢肌肉对称性和力量的力量平台。
它由两个独立的板块组成。
KFORCE 板可以测量各种运动中的静态和动态平衡。
此外,它还可以确定重心并测量站立阶段的重量分布。
它评估下蹲、俯卧撑和跳跃特性,并呈现包含多个数据的报告作为测量结果。
将使用该设备对青少年进行静态和动态平衡分析。
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12 周时基线 KFORCE 平板的变化
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KFORCE 传感器
大体时间:12 周时基线 KFORCE Sens 的变化
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KFORCE Sens 是一种电子连接的测角仪。
它允许评估和监测身体关节的运动范围。
使用 KFORCE Sens,可以测量特定解剖平面中特定身体关节的最大运动幅度。
该系统将评估青少年在跑步和步行过程中的动态平衡。
将使用 KFORCE Sens 评估青少年的关节活动范围。
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12 周时基线 KFORCE Sens 的变化
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智能鞋垫 PODOSmart (Digitsole)
大体时间:12 周时更换 Baseline Smart 鞋垫 PODOSmart(Digitsole)
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PODOSmart® 鞋垫由无线传感器组成,可以安装到任何鞋子中并提供测量空间、时间和运动学步态参数的能力。
智能鞋垫具有多个检测和捕捉足部运动的传感器和一个计算与步态相关的生物力学数据的微处理器。
每个 PODOSmart® 鞋垫都有一个惯性平台,以 208 赫兹的采样频率记录每只脚的步行步数、跑步步幅和空间方位,用于步行分析。蓝牙连接盒检索智能鞋垫收集的数据。
然后,这些数据通过专有的人工智能算法进行处理,以计算时空、运动学和生物力学参数。系统将评估青少年在跑步和步行过程中的动态平衡。
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12 周时更换 Baseline Smart 鞋垫 PODOSmart(Digitsole)
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6 分钟步行测试 (6 MWT)
大体时间:12 周时基线 6 分钟步行测试 (6 MWT) 的变化
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6 分钟步行测试是一种耐受性良好、易于应用且简单的测试,可显示次最大水平的功能能力。
该测试测量参与者在 6 分钟内可以在坚硬平坦的表面上快速行走的距离。
测试开始前,参与者在靠近起始位置的椅子上休息至少 10 分钟。
在测试前后,测量心率、血压、饱和度,并用改良的 Borg 量表确定疲劳程度。
参与者被告知如何进行测试。
测试结束时,将记录参与者在 6 分钟内步行的距离,单位为米。
6 分钟步行测试将用于评估青少年的功能能力。
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12 周时基线 6 分钟步行测试 (6 MWT) 的变化
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视觉模拟量表 (VAS)
大体时间:12 周时基线视觉模拟量表 (VAS) 的变化
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将使用 100 毫米 (mm) VAS 评估参与者的疲劳严重程度。
根据 VAS,分数 <20 毫米表示“低度疲劳”,分数在 20-49 毫米之间表示“临床显着疲劳”,分数≥50 毫米表示“严重疲劳”。
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12 周时基线视觉模拟量表 (VAS) 的变化
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变化量表简表的练习阶段
大体时间:12 周时变化量表简表的基线运动阶段的变化
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《Exercise Exercise Stage of Change Scale Short Form》由五道题组成。
要求参与者仅选择适合当前锻炼水平的五种情况之一。
这些问题揭示了个人所处的变化阶段。
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12 周时变化量表简表的基线运动阶段的变化
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运动中的决策平衡量表
大体时间:12 周时运动中基线决策平衡量表的变化
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它评估了个体对运动的益处和不运动的危害的主观感知,这对个体的运动行为有影响。
在由 10 个项目组成的量表中。
关于在业余时间锻炼或不锻炼的决定,为什么每种情况对个人都很重要,使用 5 点李克特量表来确定。
该量表的总分是运动的感知益处总分减去感知危害的总分。该量表最高得分为25分,最低得分为5分。运动的受试者将使用“运动中的决策平衡量表”进行评估。
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12 周时运动中基线决策平衡量表的变化
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系统可用性量表
大体时间:12 周时基线系统可用性量表的变化
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交互式系统的可检测性和可用性将使用“系统可用性量表”进行评估。
它是由文献中常用的 10 个问题组成的量表。
从 1(非常不同意)到 5(非常同意)打分。
总分高表明系统是可检测和可用的。
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12 周时基线系统可用性量表的变化
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数值评定量表
大体时间:12 周时基线数字评定量表的变化
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儿童对使用身体活动追踪平台和智能手表的满意度将通过“数字评定量表”以0-10分进行评价。
高分表示高满意度。
儿童对系统的满意度将通过“数字评定量表”进行评估。
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12 周时基线数字评定量表的变化
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Nilay Arman, Assoc.Prof.、Istanbul University-Cerrahpaşa, Faculty of Health Science, Department of Physiotherapy and Rehabilitation
- 学习椅:Asya Albayrak, Pt., MSc.、Istanbul University-Cerrahpasa, Institute of Postgraduate Education
- 学习椅:Asena Yekdaneh, Pt., MSc.、Istanbul University-Cerrahpasa, Institute of Postgraduate Education
- 学习椅:Tuna Cakar, Assist. Prof.、MEF University, Department of Computer Engineering
- 学习椅:Nuray Aktay Ayaz, Prof. Dr.、Istanbul Faculty of Medicine, Department of Internal Medicine, Department of Pediatric Rheumatology
- 学习椅:Sevim Gullu, Assoc. Prof.、Istanbul University-Cerrahpasa, Faculty of Sports Sciences, Department of Recreation
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
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