Актиграфия - Actigraphy

Актиграфия
Цельмониторинг циклов покоя / активности человека

Актиграфия это неинвазивный метод[1] мониторинга циклов покоя / активности человека. Небольшой актиграф, также называемый датчиком актиметрии,[2] носится в течение недели или более для измерения общей двигательной активности. Устройство обычно находится в упаковке, напоминающей наручные часы, которую носят на запястье. Движения, которые совершает актиграф, постоянно записываются, а некоторые устройства также измеряют освещенность. Данные могут быть позже считаны на компьютер и проанализированы в автономном режиме; в датчиках некоторых марок данные передаются и анализируются в режиме реального времени.

Цель

Спать

Актиграфы сна обычно имеют форму часов и носятся на запястье. недоминантный рука для взрослых и обычно на щиколотке для детей. Они полезны для определения режима сна и циркадные ритмы и их можно носить в течение нескольких недель. В медицинских учреждениях традиционные полисомнография долгое время считался «золотым стандартом» оценки сна ».[3] Однако с 1990-х годов актиграфия все чаще используется для оценки поведения во сне / бодрствовании. Исследования показали, что актиграфия полезна для исследования сна, потому что она, как правило, менее дорога и трудоемка, чем полисомнография.[3] В отличие от полисомнография актиграфия позволяет пациенту двигаться и продолжать свой обычный распорядок дня, в то время как необходимые данные записываются в его или ее естественной среде сна; это может сделать измеренные данные более применимыми. Поскольку актиграфы сна более доступны, чем полисомнографы, их использование имеет преимущества, особенно в случае крупных полевых исследований.[4]

Однако актиграфию нельзя рассматривать как замену полисомнографии. При некоторых нарушениях сна может потребоваться полный ночной сон, измеренный с помощью полисомнографии. Действительно, актиграфия может быть эффективной для измерения параметров сна и качества сна, однако она не обеспечивает измерения активности мозга (ЭЭГ), движений глаз (EOG), мышечной активности (ЭМГ) или сердечного ритма (ЭКГ).[5]

Актиграфия полезна для оценки дневной сонливости вместо лабораторных исследований. тест задержки сна. Он используется для клинической оценки бессонница, нарушения циркадного ритма сна, излишний сонливость. Не рекомендуется для диагностики синдром беспокойных ног. Он также используется при оценке эффективности фармакологический, поведенческий, фототерапевтический или же хронотерапевтический лечение таких расстройств. Данные, записанные с течением времени, в некоторых случаях более актуальны, чем результат полисомнографии, особенно при оценке циркадные ритмы и их нарушения, а также бессонница.[6]

С помощью актиграфии также можно определить некоторую общую информацию, относящуюся к сну и качеству сна пациента, например, его / ее хронотип, то задержка начала сна, общая продолжительность сна, консолидация сна (эффективность сна), время, проведенное в постели, движения и цикл сна.[7]

Исследования показали, что устройства для актиграфии не одинаково оценивают состояние сна и бодрствования. При сравнении данные, собранные с помощью полисомнографов и актиграфов, определяют чувствительность; что представляет собой долю сна, правильно определенную обоими методами. Актиграфия с большей вероятностью обнаруживает сон, чем фазы бодрствования.[8]

Актиграфия активно используется в исследованиях сна с начала 1990-х годов.[9] Он традиционно не использовался для рутинной диагностики нарушений сна, но технологические достижения в области аппаратного и программного обеспечения актиграфа, а также исследования, подтверждающие достоверность данных, сделали его использование все более распространенным.[3]Основная причина этого развития заключается в том, что, сохраняя подвижность, актиграфия предлагает надежные результаты с точностью, близкой к точности полисомнографии (более 90% для оценки общего времени сна, но снижается до 55% для 4-фазной стадии сна. задача оценки).[10] Этот метод все чаще используется в клинических испытаниях новых лекарств, где качество сна рассматривается как хороший индикатор качества жизни. Этот метод также использовался в исследованиях с участием людей, имеющих как здоровье, так и здоровье.[11] и болезнь, например, Болезнь Альцгеймера[12] и фибромиалгия,[13] условия.

Мероприятия

Актиграфы активности носятся и используются так же, как и шагомер: вокруг талии, около бедра. Они полезны для определения количества активности во время бодрствования и, возможно, оценки количества сожженных калорий пользователем. Их носят несколько дней, чтобы собрать достаточно данных для достоверного анализа.[нужна цитата ]

Движение

Актиграфы движения обычно больше по размеру и носятся на плече ведущей руки. Они содержат трехмерный актиграф, а не одномерный, имеют высокую частоту дискретизации и большой объем памяти. Они используются всего несколько часов и могут использоваться для определения проблем с походкой и других физических нарушений.[нужна цитата ]

Блок актиграф

Само устройство представляет собой интегрированное электронное устройство, которое обычно включает:[нужна цитата ]

  • ан акселерометр,[3]
  • часы реального времени или таймер для запуска / остановки записи актиграфа в определенное время и для записи накопленных значений за определенный период времени,
  • энергонезависимая память для хранения результирующих значений,
  • необязательный фильтр нижних частот который отфильтровывает все, кроме полосы 2–3 Гц, тем самым обеспечивая игнорирование внешних вибраций, и
  • интерфейс, обычно USB, последовательное соединение или беспроводное соединение с низким энергопотреблением для программирования таймера и загрузки данных из памяти.

Измерения

Устройства, используемые для актиграфии, собирают данные, генерируемые движениями. Чтобы сделать данные пригодными для использования в практике и медицине сна, движения переводятся в цифровые данные с помощью актиграфов. Доступно несколько устройств и компьютерного программного обеспечения, и оценка может варьироваться в зависимости от комбинации выбранного устройства, процедуры и программного обеспечения.[14]

Актиграфы имеют несколько различных способов накапливать значения акселерометра в памяти. ZCM (режим пересечения нуля) подсчитывает, сколько раз форма волны акселерометра пересекает 0 за каждый период времени. PIM (режим пропорционального интеграла) измеряет площадь под кривой и добавляет этот размер для каждого периода времени. TAT (время выше порога) использует определенный порог и измеряет время, в течение которого волна превышает определенный порог. Литература показывает, что PIM обеспечивает наиболее точные измерения сна и активности, хотя разница с ZCM незначительна.[15]

Функции

Блоки Actigraph сильно различаются по размеру и характеристикам и могут быть расширены за счет дополнительных измерений. Однако есть ряд ограничивающих факторов:[нужна цитата ]

  • Самая быстрая частота дискретизации: 1-минутные интервалы обеспечивают достаточную детализацию для измерения сна, но могут быть слишком медленными для измерения других параметров.
  • Объем памяти: вместе с частотой дискретизации объем памяти определяет, как долго можно проводить измерения.
  • Использование батареи: у некоторых актиграфов мало времени работы от батареи.
  • Вес: чем тяжелее актиграф, тем труднее его использование.
  • Водонепроницаемость: для правильных измерений часто желательно носить актиграф в душе, ванне или даже во время плавания / дайвинга.

Ниже приведены примеры дополнительных функций для некоторых целей:[нужна цитата ]

  • Функциональность часов: сделать устройство более привлекательным для пользователя.
  • Ввод данных пользователем: большинство актиграфов теперь включают кнопку, чтобы пользователь мог указать конкретное событие, которое происходит, например, отключение света перед сном.
  • Субъективный пользовательский ввод: например, функция запроса, позволяющая проводить опросы в определенное время.
  • Датчики, контролирующие:

Преимущества

Одним из преимуществ методов актиграфии перед методами полисомнографии является продолжительность. Запись длится дольше, чем в лабораторных условиях, продолжительность сбора данных может быть адаптирована для каждого пациента и выделять информацию, которую невозможно найти с помощью однодневных измерений, например, привычки сна. Актиграфия также фиксирует дневную активность, которая не фиксируется полисомнографией. Актиграфия оказывается особенно адаптированной для детей и пожилых пациентов.[5]

Недостатки

Актиграф записывается в домашних условиях, поэтому требуется высокая комплаентность:[16] пациентам необходимо заполнить дневник сна и всегда носи часы.[16] Иногда актиграф неправильно регистрирует сон; например, сон во время поездки на машине не всегда регистрируется как сон.[16] Напротив, душ, близкий к периоду сна, может ошибочно регистрироваться как сон.[16] Эти ложные срабатывания относительно распространены: хотя актиграфия хороша для определения характера сна (чувствительность: 0,965), у нее есть свои трудности с определением периодов бодрствования (специфичность: 0,329).[17] Электронное устройство может иметь ненаблюдаемые технические неисправности, которые пагубно влияют на актиграфические измерения.[16]

Бытовая электроника

Некоторые устройства бытовой электроники, такие как Oura Ring и Huawei Honor Band, используют актиграфию для оценки режима сна.[18]

Рекомендации

  1. ^ Ибаньес, Ванесса; Сильва, Жозеп; Каули, Омар (25 мая 2018 г.). «Обзор методов оценки сна». PeerJ. 6: e4849. Дои:10.7717 / peerj.4849. ISSN  2167-8359. ЧВК  5971842. PMID  29844990.
  2. ^ Пиго, Элен; Бернар Лефевр; Жан-Ги Менье; Брижит Керхерве; Андре Майерс; Сильвен Жиру (2003). «Роль разумной среды обитания в поддержке пожилых людей в резиденции» (PDF). Канада: Департамент математики и информатики, Университет Шербрука.. Получено 2008-01-22. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  3. ^ а б c d Терри Блэквелл, Массачусетс; Сьюзан Редлайн, доктор медицины, магистр здравоохранения; Соня Анколи-Исраэль, доктор философии; Дженнифер Л. Шнайдер, магистр здравоохранения; Susan Surovec BA; Натан Л. Джонсон MS; Джейн А. Коли, DrPH; Кэти Л. Стоун, доктор философии (1 февраля 2008 г.). и для группы исследования остеопоротических переломов. «Сравнение параметров сна по данным актиграфии и полисомнографии у пожилых женщин: исследование SOF». Спать. 31 (2): 283–91. Дои:10.1093 / сон / 31.2.283. ЧВК  2225568. PMID  18274276.
  4. ^ Тан, Николь К.Ю .; Харви, Эллисон Г. (2004). «Исправление искаженного восприятия сна при бессоннице: новый поведенческий эксперимент?». Поведенческие исследования и терапия. 42 (1): 27–39. Дои:10.1016 / с0005-7967 (03) 00068-8. PMID  14744521.
  5. ^ а б Анколи-Исраэль, Соня; Мартин, Дженнифер Л .; Блэквелл, Терри; Буэнавер, Луис; Лю, Ляньци; Мельцер, Лиза Дж .; Садех, Ави; Spira, Adam P .; Тейлор, Дэниел Дж. (17 июля 2015 г.). «Руководство SBSM по мониторингу актиграфии: клиническое и исследовательское применение». Поведенческая медицина сна. 13 (sup1): S4 – S38. Дои:10.1080/15402002.2015.1046356. ISSN  1540-2002. PMID  26273913.
  6. ^ Шютте-Роден, Шарон; Брох, Лорен; Байсс, Даниэль; Дорси, Синтия; Сатея, Майкл (2015). «Клинические рекомендации по оценке и лечению хронической бессонницы у взрослых» (PDF). Журнал клинической медицины сна. AASM. п. 488. Получено 30 июля 2015. Актиграфия показана как метод для характеристики циркадных ритмов или нарушений сна у людей с бессонницей, ...
  7. ^ Мартин, Дж. Л., и Хаким, А. Д. (2011). Актиграфия запястья. Грудь, 139(6), 1514-1527.
  8. ^ Анколи-Исраэль, Соня; Коул, Роджер; Алесси, Кэти; Чемберс, Марк; Муркрофт, Уильям; Поллак, Чарльз П. (май 2003 г.). «Роль актиграфии в изучении сна и циркадных ритмов». Спать. 26 (3): 342–392. Дои:10.1093 / сон / 26.3.342. ISSN  0161-8105. PMID  12749557.
  9. ^ Google ученый; ключевое слово: актиграф + сон; 10,3 тыс. Результатов на сентябрь 2011 г.
  10. ^ Жирардин, Жан-Луи, фон Гижицки, Х., Зизи, Ф., Шпильман, А., Хаури, П., и Тауб, Х. (1997) Программное обеспечение для анализа данных actigraph: I. Новый подход к оценке и интерпретации активность сна и бодрствования. Перцепционные и моторные навыки, 85, 207–216.
  11. ^ Ху, Кун; Иванов, Пламен Ч .; Чен, Чжи; Хилтон, Майкл Ф .; Стэнли, Х. Юджин; Ши, Стивен А. (2004). «Неслучайные колебания и многомасштабная динамика регулирования деятельности человека». Physica A: Статистическая механика и ее приложения. 337 (1–2): 307–318. Дои:10.1016 / j.physa.2004.01.042. ISSN  0378-4371. ЧВК  2749944. PMID  15759365.
  12. ^ Ху, Кун; Someren, Eus J. W. Van; Shea, Стивен А .; Шеер, Фрэнк А. Дж. Л. (24 февраля 2009 г.). «Снижение масштабной инвариантности колебаний активности с возрастом и болезнью Альцгеймера: участие циркадного водителя ритма». Труды Национальной академии наук. 106 (8): 2490–2494. Дои:10.1073 / pnas.0806087106. ISSN  0027-8424. ЧВК  2650290. PMID  19202078.
  13. ^ Франса, Лукас Габриэль Соуза; Монтойя, Педро; Миранда, Хосе Гарсиа Вивас (2019). «О мультифракталах: нелинейное исследование данных актиграфии». Physica A: Статистическая механика и ее приложения. 514: 612–619. arXiv:1702.03912. Дои:10.1016 / j.physa.2018.09.122. ISSN  0378-4371.
  14. ^ Садех, Ави; Асебо, Кристина (май 2002 г.). «Роль актиграфии в медицине сна». Отзывы о медицине сна. 6 (2): 113–124. Дои:10.1053 / smrv.2001.0182.
  15. ^ Жирардин, Жан-Луи и др. «Оценка сна по движению запястья, количественно определенному с помощью различных актиграфических методов». Журнал методов нейробиологии 105.2 (2001): 185-191.
  16. ^ а б c d е Садех А. и Асебо К. (2002). Роль актиграфии в медицине сна. Отзывы о снотворных, 6(2), 113–124.
  17. ^ Марино, М., Ли, Ю., Рюшман, М. Н., Винкельман, Дж. У., Элленбоген, Дж. М., Солет, Дж. М.,… Бакстон, О. М. (2013). Измерение сна: точность, чувствительность и специфичность актиграфии запястья по сравнению с полисомнографией. Сон, 36 (11), 1747–1755. https://doi.org/10.5665/sleep.3142
  18. ^ Кайса. "Как Оура отслеживает сон?". Архивировано из оригинал 23 ноября 2018 г.. Получено 23 ноября 2018.

внешняя ссылка