Development and Testing of a Data Capture Device for Use With Clinical Incentive Spirometers: Testing and Usability Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The incentive spirometer is a basic and common medical device from which electronic health care data cannot be directly collected. As a result, despite numerous studies investigating clinical use, there remains little consensus on optimal device use and sparse evidence supporting its intended benefits such as prevention of postoperative respiratory complications. OBJECTIVE: The aim of the study is to develop and test an add-on hardware device for data capture of the incentive spirometer. METHODS: An add-on device was designed, built, and tested using reflective optical sensors to identify the real-time location of the volume piston and flow bobbin of a common incentive spirometer. Investigators manually tested sensor level accuracies and triggering range calibrations using a digital flowmeter. A valid breath classification algorithm was created and tested to determine valid from invalid breath attempts. To assess real-time use, a video game was developed using the incentive spirometer and add-on device as a controller using the Apple iPad. RESULTS: In user testing, sensor locations were captured at an accuracy of 99% (SD 1.4%) for volume and 100% accuracy for flow. Median and average volumes were within 7.5% (SD 6%) of target volume sensor levels, and maximum sensor triggering values seldom exceeded intended sensor levels, showing a good correlation to placement on 2 similar but distinct incentive spirometer designs. The breath classification algorithm displayed a 100% sensitivity and a 99% specificity on user testing, and the device operated as a video game controller in real time without noticeable interference or delay. CONCLUSIONS: An effective and reusable add-on device for the incentive spirometer was created to allow the collection of previously inaccessible incentive spirometer data and demonstrate Internet-of-Things use on a common hospital device. This design showed high sensor accuracies and the ability to use data in real-time applications, showing promise in the ability to capture currently inaccessible clinical data. Further use of this device could facilitate improved research into the incentive spirometer to improve adoption, incentivize adherence, and investigate the clinical effectiveness to help guide clinical care.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,023 | 0,041 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».