时空运动在精神病院的患者:一项观察GPS研究

背景

运动是健康的一个基本组成部分。是知之甚少的时空运动精神障碍患者。本研究的目的是确定时空运动的患者相关症状和健康。

方法

共有106名患者(住院患者(n= 69)和门诊(n= 37))治疗多种精神障碍(transdiagnostic样本)进行gps智能手机开始一个星期的治疗。算法应用于建立时空集群和随后与这些群体(即已知特征有关。,在医院,在家里)。症状、健康和心理灵活性也被评估。

结果

住院病人和门诊病人的时空模式显示差异与预测一致(例如,门诊病人显示更高的活跃的地区)。这些模式在很大程度上与症状无关(除了恐旷症的症状)。更大的运动和各种各样的运动更有预测性的幸福,然而,在住院病人和门诊病人。

结论

测量时空模式是可行的,预测的幸福,可能是患者功能的标记。收集GPS数据的伦理问题进行了讨论。

生命需要运动。一些生物响应刺激变化只在显微镜下可见。别人看起来不动的时候,但是弯向阳光为能源。然而其他人跑42.2公里而不被猎杀。虽然运动在不同生物的功能和时间,无处不在的运动表明,这是一个基本对生物体的健康贡献和每个有机体必须计如何以及何时施加必要的努力来实现自己的目标(1]。

在人类中,体育活动被认为是有利于人们的身心健康和低水平运动可能与疾病相关的2]。事实上,精神障碍患者可能限制其流动的原因与障碍。例如,能源的缺乏常常经历抑郁症可能阻碍一个人的能力和参与活动3,4]。等诊断焦虑症显示有限的流动性。例子包括避免离开安全的地方(例如,广场恐怖症5)、恐慌或恐惧)。从其他精神障碍患者可能会限制他们的机动性由于疼痛或其他身体感觉(即。、躯体症状障碍)[6]。其他人可能不限制数量的运动,而是他们所参观的地方的可变性。这可能是由于缺乏能量,或为了避免在强迫症症状等探测到,社会焦虑,或精神病。到目前为止,目前尚不清楚自发运动如何在日常生活的导航是影响患者接受治疗。

还不清楚如何限制或典型的运动模式,如果他们存在,与病人的健康。也就是一个体验积极情绪的程度(心理健康),和功能在一个人的生活(心理健康)和社区(社会福利)7]。虽然身体运动和健康之间的关系是未知的病人,对运动在普通人群的研究表明更高层次的幸福可以与运动相关的模式。相反,考虑到健康和症状不是简单的对立,可能没有健康和运动之间的关系。

人们如何应对他们的症状减轻的影响(8]。探索的重要性,因此,当病人的运动,同样重要的是,要检查运动模式如何与心理反应,有助于心理健康。其中一个变量是心理上的灵活性,或心理上呈现的能力而从事一个深深地关心的事情尽管不舒服的想法或情绪(9,10]。虽然未经考验的,很可能有人在心理弹性高更有可能从事各种活动,为他们选择的值,这可能会反映在他们的运动模式。

鉴于很少有人了解更广泛的自发的时空运动的精神疾病患者,他们与健康协会和心理灵活性——重要的是要理解这些基本因素的健康身体运动模式是妥协精神障碍患者。据我们所知,信息自然时空运动的参与者(即。,using the Global Positioning System [GPS]) diagnosed with a mental disorder have been limited to studies that included either non-clinical participants [11),或只有少数病人(12),没有研究存在,检查这些信息在各种诊断和治疗方法(例如、住院和门诊治疗)。

因此,本研究的目的是记录病人的时空运动(例如,有多少参与者移动和方式)在治疗的第一个星期。增加研究结果的普遍性,transdiagnostic患者检查设置在两个不同的治疗,即住院病人和门诊病人。证明的方法,我们假设门诊病人会有更大的时空活动的指数比住院病人(假设1)。此外,我们假设独立的治疗模式,低水平的症状(假设2)和更高水平的健康和心理上的灵活性(假设3)将与时空模式。

设计

GPS数据收集发生在seven-day-Event抽样方法在纵向(ESM)阶段,控制临床疗效试验(13]。

参与者

参与者(n= 106;住院病人:n= 69;门诊:n= 37)是从两个专业单位招募在精神病院以开放式的政策,在瑞士,从持续摄入过程。入选标准是:≥18年,讲德语的能力。排除标准:急性自杀意图,急性药物依赖、活跃的狂热,和无法读取或完整的评估。否则,所有诊断都有资格(例如,情感性精神障碍、焦虑障碍、躯体形式障碍、情绪障碍,Anxiety-stress相关疾病、躯体障碍、强迫症、冲动控制障碍和人格障碍)。参与者完成了知情同意并明确了解并同意GPS数据收集。

过程

参与者study-issued智能手机(即。,not their personal phone), which was set to automatically collect GPS data as soon as the smartphone was turned on to avoid data loss if the phone was shut down during the assessment week. Participants were instructed to carry the phone with them during the study week. Participants explicitly gave permission to activate GPS on the study phones. They were informed that the studyphones (with disabled wi-fi and no SIM-card) would not be trackable and location data would be saved locally on the phone. Patients were free to leave the ward any time. Further, all patients were highly encouraged to partake in individual engagement exercises, which involved engaging in activities that kept them in contact with the important aspects of their life. Most patients went home weekends and some went home nights.

评估

全球定位系统(GPS)

GPS数据自动记录每5秒之间的平衡高频数据收集和电池寿命。GPS数据随后被转化为分析(纬度、经度、日期、时间)。GPS数据对特定的一天只包括一个病人如果≥1000信号,这与GPS数据每天至少1.4 h。GPS点的理论上最大数量是17280年的24小时录音每5 s。随后,ST-SBCAN算法——最先进的density-based聚类算法(14]-应用单独为每个病人和天和获得的时空集群与医院的GPS坐标合并(在住院的情况下)和家庭(门诊)每个病人的位置。医院和家庭的坐标定义在十进制度,和所有目的地质心坐标在一个半径为200米的医院或家庭的坐标给出了各自的标签。所有数据点包含在任何估计集群(见下文)被“没有在途的”标记。最后,所有的数据点,并不包括在任何估计集群分组在一个集群中贴上“在途的”表明,病人之间移动两个集群。

调查问卷

症状是评估使用简短的症状清单(BSCL) [15],53-item自我评定量表测量水平的精神病理学规模从0(不)到4(非常)。九个分量表显示足够良好的内部一致性(克伦巴赫α=。75 .90)。幸福是使用心理健康评估连续性——简式(MHC-SF) [7),14个项目组成的自我报告库存显示较高的内部一致性(克伦巴赫的α> .80)。每一项评估频率声明是真的在过去一个月,从0(从不)到5(每天)。心理弹性是衡量使用Psyflex规模([16];釉,阻止VJ, Klotsche J,维拉纽瓦J, rin MTB, Benoy C, et al: Psy-Flex:一个上下文敏感的心理弹性,在审查)衡量核心技能的心理灵活性规模从1(很少)到5(经常)。Psyflex显示很高的内部一致性(Raykovr= 0.91),产生一个分数分数越高表明更好的心理弹性品质。

数据处理

每天超过1000患者GPS坐标被包括进了分析。ST-DBSCAN算法是用来识别独特的目的地为每个病人在一天内(17]。ST-DBSCAN算法包含三个参数必须指定之前估计独特的目的地:空间距离,时间距离,形成一个集群所需的点数量(见附加文件2详情)。因此,目的地是由至少10数据点都在欧几里得距离200的时间接近20分钟(12]。下列措施计算从GPS数据点为每个病人和前一天完成ST-DBSCAN算法(见图。1一个例子)。

1. 一)

   的个人船体面积,即区域(公里²)包括所有GPS数据点的最小凸多边形的一个独特的集群。最短的路线是围绕所有GPS点的一个独特的集群向外弯曲。由此产生的区域没有缩进。

2. b)

   的总个人船体区域(在公里²)是所有个人赫尔地区一天。

3. c)

   的船体总面积(总活动面积;在公里²)下的面积最小凸多边形(见上面的解释为个人船体区域),包括所有GPS数据点在一天(无视独特的集群)。船体总面积总是大于或等于所有个人船体区域。

4. d)

   的路程在目的地累计距离(公里)在所有集群内GPS数据点。

5. e)

   的路程在整个一天累计距离(公里)在所有GPS数据点,无视独特的集群。

6. f)

   的时间在一个集群中(分钟)。

7. g)

   变异性的措施熵和归一化熵(11]。这是一个度量来描述时间的可变性在目的地病人在给定的一天。更多细节,请参阅Saeb et al。11]。高的熵意味着病人花了他/她的时间每天在集群分布更均匀。相比之下,低熵值意味着所花费的时间在一个集群中不同病人在给定的一天。

8. h)

   的位置偏差是一个总结的纬度和经度的统计方差(11)来确定病人的目的地的可变性。“在途”的目的地并不包括在计算位置的方差。位置对数方差估计的方差之和的纬度和经度每个病人。

必要的ST-DBSCAN函数和其他函数来计算上述措施被从R统计软件(18]。

统计数据

描述性统计包括平均值和标准偏差和中位数和四分位范围(第25百分位和第75百分位)。由于数据的分级特性(集群内病人每天),我们使用加权统计,即。,患者多集群更看重统计计算。结果报告整个样本,住院病人和门诊病人,以及不同类型的目的地。有些病人的家庭地址不清楚(n= 17,占地52天)因此,集群状态不能明确分配。P值是基于Mann-Whitney测试(对比,门诊)和斯皮尔曼等级相关系数(对连续变量),即时空数据前平均在所有集群和天每个病人获得一个值。

病人和天

106患者的数据用于这项研究。的平均年龄为34.8岁(SD = 11.4,中值= 32.3)和56例(52.8%)患者的男性(表1)。样本包括69名住院病人、37个门诊病人。天的总数是448,分析平均为3.7 (SD = 2.1,中值= 3)天每个病人。GPS信号记录的平均数是5.4 (SD = 2.4, = 5.2)中值导致平均每分钟6′013 GPS信号每个病人。平均的时间百分比由GPS记录24 h是62% (SD = 34.2%,中值= 58%,最低= 8%,最大= 100%)与住院病人平均覆盖较低的时间百分比由GPS录音(意味着= 46.1%,SD = 25.7,中位数= 39.4%)比门诊(意味着= 81.3%,SD = 33.2,中位数= 84.7%)。

数量的集群

共有3769个集群,利用ST-DBSCAN算法的参数设置部分中描述的方法。其中,3482例(92%)称为“没有在途的”和287(8%)(即“过境”目的地。,participants were moving too fast to be attributed to any other cluster and therefore were in transit). The proportion of “in transit” destinations was somewhat higher for outpatients (152 [8.8%] of 1728) compared to inpatients (135 [6.6%] of 2041). The mean number of destinations for a patient within a day was 8.4 and hardly varied between in- and outpatients (Table2)。目的地的平均数比住院病人在门诊每天回家位置(1.7和0.6),家庭或医院以外的位置(5.0和2.9),而在交通(0.8和0.5),但低得多的目的地“医院”(0.1和3.8)。

家目的地由13%的目的地和更频繁的在门诊(20%)比住院病人(6.8%)。在医院住院病人,目的地由几乎一半(46%)的目的地,在门诊病人相比之下只有0.8%。最后,46%的目的地有关目的地以外的“交通”,“在家”,“医院”,或“位置不清楚”,这个比例在门诊病人(58%)明显高于住院病人(36%)。

敏感性分析是由选择只有病人来说,超过60%的每日GPS信号被记录下来。这样做是为了评估缺失的GPS记录结果的影响。总计233(448)天(1636个目的地)被排除在外。然后生成一个额外的表(见附加文件1),它对应于表2的手稿,但基于有限数据集。等基本参数的分布频率目的地在一天之内,所花费的时间在一个目的地或集群内的时间百分比之间的门诊都比较这两种方法(附加文件1)。“医院”目的地在住院病人的相对数量有所下降的另一个目的地。

目的地的属性

目的地的分布特性是高度倾斜。正如所料,总活动面积大于所有个人和集群区域(中位数1.08公里²与0.69公里²、表2和额外的文件2)。门诊病人表现出相当高的总结个人活动区域(中位数2.12公里²)与住院患者(中位数,0.30公里²)。门诊病人花了31%(中位数)的目的地,一天在家里而住院病人平均有0%的时间在家里。相比之下,在医院住院病人花了几乎一半的一天(平均43.1%)和门诊病人不是(平均0%)。此外,门诊病人更多的时间在运输途中(中位数分别为25.7%和16.1%)。见附加文件2附加属性的目的地。总之,所有的结果都符合期望的住院病人和门诊病人(即之间的区别。,更高的灵活性和更大的活动区域)。

时空运动与症状之间的关系(假设2)

的症状类型是最密切相关的时空运动恐惧焦虑,这样高水平的焦虑与更少的活动区域,个人活动区域,位置差异和距离。没有其他类型的症状与多个相关的时空运动模式。更高水平的抑郁与少有关个人活动范围而更高水平的强迫性症状,攻击性,精神病症状与更高的归一化熵。见表3和无花果。2。

时空运动和健康之间的关系和心理上的灵活性(假设3)

与症状,健康和心理灵活性都与病人的时空运动模式。尤其是高水平的心理健康和心理健康相关程度较轻大多数时空模式。社会福利不与任何时空模式有关。最后,精神上更加灵活的患者,总结活动地区,位置差异和个体活动区域。见表3和无花果。2。

这项研究是第一个检查一大群的时空特征患者住院和门诊上下文。结果表明,算法可以区分逻辑模式的时空运动病人组。症状,除了恐旷症患者焦虑,不是一直与时空的动作。相比之下,健康评估和心理灵活性都相关,变化的运动成为最一致的关系。这项研究提供了一个基准的时空特征治疗病人,为病人可以作为一个可能的标记功能。

我们记录的不同时空的住院病人和门诊病人运动模式是符合逻辑的。例如,住院病人相比,门诊病人有更多的目的地在家里,其他地方,和更少的目的地在医院。总之,这些结果表明方法的可行性,证明使用GPS作为一个被动的,非侵入性评估的时空运动当病人治疗。

结果还表明,更高的抑郁症状与小活动区域有关。这些结果与先验的预测一致,支持使用GPS测量的有效性时空运动。此外,归一化熵,衡量可变性,没有相关症状。这是与预测一致。由于缺乏以gps研究病人诊断为精神疾病,应该小心当解释其他重要关系。

与症状,病人的运动与健康相关的模式是最稳定,尤其是心理健康(媒介效果)。这是符合我们的预测和研究报告总有目的的身体活动和健康之间的联系(19]。同时,部分符合我们的预测是观察到的时空运动和心理之间的联系的灵活性(介质效应大小)。鉴于心理灵活性描述从事价值活动的能力,尽管症状(20.),这表明一个有意义的干预目标和评估结果。

这项研究的临床意义涉及使用一个数据源,很容易产生的任何患者智能手机。为研究在这一领域的进展,可想而知,时空聚类的元信息可以被用来帮助临床医生评估模式和模式治疗期间的变化。这种方法的潜力在于数据收集的难易程度。这些潜在优势必须仔细权衡道德问题和数据安全21,这些问题需要考虑完全和协作人员,临床医生和病人。

本研究需要考虑的几个限制。首先,参与者study-issued使用智能手机,而不是个人的。而这让我们来最大化他们的数据安全性和保护他们的隐私,我们无法知道这个影响的程度,他们进行电话。第二,我们无法验证参与者进行电话和他们无论他们去。第三,患者被纳入研究如果至少1000信号可以在某一天,对应于1.4 h的信号。目的地的数量和时间在目的地可能低估了整天如果信号没有记录。然而,目前未知占缺失的数据(关掉电话,可怜的细胞接待,等),是否和以何种方式影响结果。未来的研究应该关注的原因失踪的GPS记录。

尽管这些限制,这是第一个研究文档收集GPS数据的可行性从一大群常规治疗的患者在住院和门诊设置。研究还记录了这些时空的鲁棒性算法产生的逻辑证明了微分模式之间观察到的住院病人和门诊病人。其他算法可能导致不同的结果,应该进行测试。本研究有助于对心理健康文献、数字健康,和数字表现型(22,23,24]。结果指出,运动模式(如距离、数量的目的地,可变性的目的地,等等)可以作为一个标记的功能和健康。通过建立时空运动的参数和测试诊断组和治疗的设置,这个研究和其他类似,符合当前的计划识别过程有关跨诊断精神疾病和健康(研究领域标准(出来))(25]。鉴于体育运动对心理健康的重要性(26),和一般健康1在这方面,更多的工作是十分必要的。未来的研究应与细粒度的链接时空参数的评估病人的状态水平的症状、健康和其他心理过程,调解他们的影响。

原始数据将不会被公开,因为它包含可能会影响参与者的隐私信息。聚合数据,不妥协的隐私将可以从作者在合理的请求。

全球定位系统(GPS):

全球定位系统

ST-DBSCAN:

空间时间Density-Based空间聚类的应用程序与噪音

ESM:

事件取样方法

我们要感谢法比奥科和索尼娅波尔纳帮助准备手稿。

这项研究是由瑞士国家科学基金会(SNF格兰特# PP00P1_163716/1和PP00P1_190082/1。本文中表达的观点不一定是作者和资助者。融资主体绝不影响作者写手稿。

作者和联系

1. 巴塞尔大学的心理学,临床心理学和干预科学分工,Missionsstrasse 62 a, ch - 4055,瑞士巴塞尔

   安德鲁·t·釉珍妮特维拉纽瓦,维多利亚&马西娅·t·b·rin j .块

2. 巴塞尔大学的心理学,临床心理学和流行病学、瑞士巴塞尔

   安德里亚·h·迈耶

3. 德国柏林,风湿病研究中心流行病学单位和柏林夏洛Universitaetsmedizin、社会医学研究所流行病学和卫生经济学,柏林,德国

   Jens Klotsche

4. 大学精神病诊所(UPK)、巴塞尔大学,瑞士巴塞尔

   查尔斯•Benoy马克·沃尔特&水女神e . Lang

5. 塞浦路斯大学心理学系,塞浦路斯尼科西亚

   玛丽亚Karekla

贡献

作者ATG设计研究。作者ATG,我起草了手稿。作者和JK进行了分析。所有作者贡献了重要的知识内容和修订后的手稿。所有作者阅读和批准最终的手稿。

相应的作者

对应到安德鲁·t .釉。

伦理批准和同意参与

这项研究是注册ISRCTN: ISRCTN11209732和伦理委员会批准的瑞士西北部和中部(Ethikkommission Nordwest -和Zentralschweiz;EKNZ):项目165/13。从所有参与者获得知情同意后以书面形式参与者阅读书面材料和研究信息有机会澄清任何问题。所有的方法都是按照指导方针和有关规定执行。

同意出版

不适用。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

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