Artigo validando aplicativo para medição do sono

Validando uma Aplicação de Dispositivo Móvel para

o Cotidiano, Discreto, Objetivo Medição do Sono

Daniel Carlos Barbosa

Thiago Strutz

Kawan Soares

Apresentação baseada no Artigo:

Validating a Mobile Phone Application for the Everyday, Unobtrusive,

Objective Measurement of Sleep

Validating a Mobile Phone Application for the Everyday, Unobtrusive,

Objective Measurement of Sleep

● Shaun Lawson, Conor Linehan, Duncan Rowland - University of Lincoln, Lincoln, United

Kingdom.

● Sue Jamison - Powell - University of Leicester, Leicestershire, Leicester, United Kingdom.

● Andrew Garbett - Culture Lab, School of Computing Science, Newcastle University, United

Kingdom.

● Erica Kucharczyk, Kevin Morgan - Loughborough University, Loughborough, Leicestershire,

United Kingdom.

● Sanne Verbaan - The Hague university of Applied Sciences, The Hague, Netherlands.

Introdução

A insônia afeta 30% da população mundial. O sono causa:- problemas intelectuais:

- problemas físicos:

Introdução

Pesquisadores tem se interessado nesse nicho.

As soluções existentes não são eficazes na medição do

sono:

- são intrusivos, caros, inacessíveis diariamente (actigrafia e polissonografia);- aplicativos existentes não são validados (confiáveis).

O objetivo é desenvolver um aplicativo móvel, para

Android, que permita registrar o comportamento do sono

de forma objetiva e discreta.

Introdução

Avaliação mediante dois estudos:- Estudo 1: avaliação do usuário: usabilidade, impertinência da experiência

interativa e comparação com actigrafia.

- Estudo 2: avaliar a capacidade do aplicativo em medir fases do sono

comparação com polissonografia.

Um dos desafios é

projetar para ‘o quarto’.

Justificativa

Terapias Comportamentais do Sono:- Higiene do sono: comportamento no quarto e nas horas que antecedem a

hora de dormir;

Justificativa

Terapias Comportamentais do Sono:- TCC (Terapia Cognitivo Comportamental): abordagem psicológica que

aborda os estilos de pensamento e hábitos comportamentais que agravam ou

mantém sintomas psicológicos. Por Exemplo: Controle de estímulos, restrição do sono.

Justificativa

Como medir o sono?- SOL (Sleep Onset Latency): latência do início do sono, tempo necessário

para adormecer;

- WASO (Wake After Sleep Onset): tempo acordado durante a noite, depois

do início do sono;

- TST (Total Sleep Time): tempo total do sono sem os períodos intermitentes.

Se houver um meio repetitivo de coleta desses dados é possível calcular

precisamente a SE (eficiência do sono), a partir de 85% é considerado normal:

TST/(SOL+WASO+TST)

Justificativa

Medição:

- Actigrafia: utilizado para medir a agitação de um indivíduo na cama através

de dispositivos utilizados nos pulsos ou tornozelos;

Justificativa

Medição:- Polissonografia (PSG): Utiliza encefalógráfico (EEG), método

elétromiógráfico (EMG) e electrooculagráfico para registrar os impulsos

elétricos do cérebro e descobrir o momento em que o indivíduo se encontra

dormindo, acordado e os estados do sono.

Justificativa

Sono e Informática Pessoal:- Informática pessoal trata-se do uso da informática para fins de auto-

conhecimento, auto-monitorameno e auto-reflexão;

Justificativa

Produtos existentes no mercado:

* Nenhum dos sistemas comerciais foram submetidos a avaliações rigorosas

para determinar a viabilidade e desempenho como em actigrafia e PSG.

O Projeto do Aplicativo (Sleepful)

● Desafios do projetoo Medir o sono precisamente

Gerar dados que possam ser usados em avaliações da qualidade do sono.

Permitir o uso do aplicatico de forma conjunta (ou paralelamente) aos demais métodos.

o Manter a higiene do sonoO aplicativo (ou dispositivo) não pode ser fonte de excitação desnecessária aos padrões

aceitáveis para o sono.

“...Desenvolver um aplicativo sendo tão calmo e não estimulante quanto possível.”

* Discreto, * Legal, *Minimo possível de utilidades e opções de configurações.

O Projeto do Aplicativo (Sleepful)

● Desafios do projetoo Levando em conta a necessidade dos parceiros

Não pode ser fonte de perturbação aos demais que compartilham do mesmo quarto do

usuário (Casal, colegas de quarto, …).

o Mantendo a privacidadeCertas atividades do usuário não devem ser monitoradas.

O Projeto do Aplicativo (Sleepful)

● Base do desenvolvimento

o Padrão de Resposta à EstimuloTom de áudio de curta duração em baixo volume entre intervalos de 10 minutos, identifica

se usuário esta acordado ou não, anotando os estimulos que tiveram resposta.

Segundo Riley et al este método de medir o sono apresentou mais de 90% de

aceitação devido a baixa interferência ao sono comparado aos demais

métodos tradicionais.

O Projeto do Aplicativo (Sleepful)

● Base do desenvolvimento❖ Lichstein et al - Uso de microfone e fitas gravadas. (

➢ Usuário falava quando ouvia o estimulo sonoro.

➢ Levantamento de dados de forma manual.

❖ Riley et al - IATP (Insomnia Assessment and Treatment Program)

➢ microprocessador 8-bits

➢ 80mm x 50mm x 15mm preso ao usuário através de um velcro.

➢ Apresenta boa precisão na gravação do comportamento,

➢ 20% dos usuários tiveram distúrbios do sono devido ao tons de audio.

➢ Quantidade limitada de dados e armazenamento local com dificil acesso ao

dados.

O Projeto do Aplicativo (Sleepful)

● Base do desenvolvimento

o Smartphone

● Dispositivo familiar aos usuários.

● Alto poder de armazenamento

● Interface de acesso aos dados para analise.

O Projeto do Aplicativo (Sleepful)

● Implementação

● Sistema Operacional Android (Google)

● Server-Driven: Aplicativo com base em

servidor HTTP (Possibilitando o acesso

tanto pelo usuário como pela clínica de

tratamento)

● Telas com boa aparência, baixo contraste e

objetos padrões do Android UI.

O Projeto do Aplicativo (Sleepful)

● Desenvovimento Funcional

Estudo 1: Comparação Actográfica e

Usabilidade● Medir a precisão do aplicativo na medição do SE

comparando com uma leitura actográfica

● Investigar a usabilidade do aplicativo considerando os

desafios do projeto.

Estudo 1: Comparação Actográfica e

Usabilidade● Participantes e cenário

38 Participantes

2 - Excluídos por excederem os parâmetros de triagem do questionario:

Possuíam problemas sérios de sono.

5 - Não usaram os dispositivos por pelo menos 4 dias;

5 - Não concluíram:

2 devido a problemas não ligados ao aplicativo;

3 disseram que ficaram preparados para o som e isso causou

ansiedade, invalidando os resultados;

26 Participantes válidos5 - Homens (média de 38,49 anos de idade)

21 - Mulheres (média de 32,75 anos de idade)

● Questionário de Sonolência de Epworth - utilizado para filtrar pessoas com

problemas clínicos de sono muito graves.

Estudo 1: Comparação Actográfica e

Usabilidade

● Questionário de triagem para Síndrome das Pernas Inquietas (SPI) -

Apesar da síndrome não impedir a participação dos selecionados, um

tratamento especial dos dados obtidos através da pulseira de atividade

Actiwatch seria necessário.

Estudo 1: Comparação Actográfica e

Usabilidade

Estudo 1: Comparação Actográfica e

Usabilidade● Materiais

Dois questionários padrões sobre usabilidade.

NASA Task Load Index (TLX)

Avaliação subjestiva da interação homem-máquina:

http://humansystems.arc.nasa.gov/groups/tlx/downloads/TLXScale.pdf

Computer System Usability Questionnaire (CSUQ) - Lewis, J. R. (1995) IBM.

http://drjim.0catch.com/usabqtr.pdf

Diário do SonoUm diário para ser preenchido toda manha com os dados relacionados ao sono, como o

tempo na cama, quantas vezes levantou durante a noite, horário que acordou, entre

outros.

Estudo 1: Comparação Actográfica e

Usabilidade● Materiais

Um smartphone HTC Wildfire S ou HTC Desire S.

Um dispositivo de actigrafia para o pulso CamNtech Actiwatch 4,

dispositivos utilizados para gravar a atividade noturna dos participantes.

Estudo 1: Comparação Actográfica e

Usabilidade● Procedimento

Entrega dos aparelhos;

Formulários com dados pessoais;

Conhecendo o aparelho e instruções;

NASA TLX;

Devolução;

CSUQ (Computer System Usability Questionnaire);

Feedback;

Estudo 1: Comparação Actográfica e

Usabilidade● Resultados

o Tratamento dos Dados

o Precisão da medição do SE

o Usabilidade

Fácil utilização

Brilho

Tons de audio

Opinião dos parceiros - 18 parceiros

Estado de preparação

Estudo 2: Comparação Polisonográfica e

Analise do Distúrbio do Sono

● Comparação sincrona da detectação do estado

dormindo/acordado entre PSG, acticografia e Sleepful.

● Avaliação do impacto do aplicativo em torno do sono

através da medição pelo PSG.

Participantes:Recrutados através de anúncios de jornais;

Possibilidade de acomodar o PSG em casa;

Três mulheres;

Dois homens;

Idades entre 30 e 51 anos;

Questionário de Sonolência de Epworth;

Estudo 2: Comparação Polisonográfica e

Analise do Distúrbio do Sono

Método:Polissonografia segundo as diretrizes Academia Americana de

Medicina do Sono:Encefalográfico - Impulsos elétricos no cérebro;

Eletromiografia - Impulsos elétricos nos músculos;

Electrooculagrafia - Impulsos elétricos entre a córnia e a retina;

Pesquisadores experientes;

Estudo 2: Comparação Polisonográfica e

Analise do Distúrbio do Sono

Resultadoso Concordância de 85% com os resultados obtidos clinicamente (PSG);

o 82% de cooncordância segundo os avaliadores.

Estudo 2: Comparação Polisonográfica e

Analise do Distúrbio do Sono

Exame de intromissão Sleepful● A intromissão do aplicativo foi medida de três

formas:

o Análise do percentual de despertares

associados ao tom;

o Exame do percentual de tons associados aos

despertares;

o Comparação dos tons e não tons

relacionados aos despertares;

Estudo 2: Comparação Polisonográfica e

Analise do Distúrbio do Sono

Média de tons registrados 29,4

Total de Tons 147

Tons em concordância 125 (85%)

Tons não concordantes

22

18 - dormindo

4 - acordado

Tons acordado 23

Tons no estagio 2 do sono 124

Tons que causaram

interrupção do sono7

Interrupções do sono

espontâneas58

O aplicativo foi avaliado tendo como base os dados obtidos através de

técnicas clinicamente comprovadas.

Não foram causadas perturbações significativas nos participantes durante

os testes.

Sua usabilidade foi muito bem avaliada pelos participantes mostrando que

o aplicativo oferece uma interação fácil e intuitiva.

Conclusão

O aplicativo oferece a possibilidade de um acompanhamento remoto por

parte dos especialistas, algo que é difícil de se encontrar de modo acessível,

devido ao alto custo dos aparelhos e do tratamento.

As funcionalidades do aplicativo possibilitam a sua utilização em qualquer

pesquisa de sono.

Após os testes ficou evidente a alta concordância dos resultados obtidos

através da actimetria, do PSG e do aplicativo, mostrando que o aplicativo está

apto a exercer o papel de monitor de sono pessoal, pois é capaz de detectar

mudanças pessoais e relevantes na estrutura do sono.

Conclusão

Referência

Lawson, S. et al. Validating a mobile phone application for the everyday, unobtrusive, objective measurement

of sleep. CHI 2013, Paris, p-2497-2506, 2013.

Riley, W.T. et al. A computer device to deliver behavioral interventions for insomnia. Behav Sleep Med., v.8, p- 2-

15, 2010.