Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Development and preliminary evaluation of an Android based heart rate variability biofeedback system
KTH, Skolan för teknik och hälsa (STH), Medicinsk teknik, Medicinska sensorer, signaler och system.ORCID-id: 0000-0001-7807-8682
KTH, Skolan för teknik och hälsa (STH), Medicinsk teknik, Medicinska sensorer, signaler och system.ORCID-id: 0000-0002-6995-967X
Visa övriga samt affilieringar
2014 (Engelska)Ingår i: Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2014 36th Annual International Conference of the IEEE, IEEE conference proceedings, 2014, 3382-3385 s.Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Abstract [en]

The reduced Heart Rate Variability (HRV) is believed to be associated with several diseases such as congestive heart failure, diabetes and chronic kidney diseases (CKD). In these cases, HRV biofeedback may be a potential intervention method to increase HRV which in turn is beneficial to these patients. In this work, a real-time Android biofeedback application based on a Bluetooth enabled ECG and thoracic electrical bioimpedance (respiration) measurement device has been developed. The system performance and usability have been evaluated in a brief study with eight healthy volunteers. The result demonstrates real-time performance of system and positive effects of biofeedback training session by increased HRV and reduced heart rate. Further development of the application and training protocol is ongoing to investigate duration of training session to find an optimum length and interval of biofeedback sessions to use in potential interventions.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
IEEE conference proceedings, 2014. 3382-3385 s.
Nationell ämneskategori
Datorsystem
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-155688DOI: 10.1109/EMBC.2014.6944348ISI: 000350044703093ISBN: 978-1-4244-7929-0 (tryckt)OAI: oai:DiVA.org:kth-155688DiVA: diva2:761893
Konferens
Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2014 36th Annual International Conference of the IEEE
Anmärkning

QC 20141117

Tillgänglig från: 2014-11-09 Skapad: 2014-11-09 Senast uppdaterad: 2016-08-31Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Towards Heart Rate Variability Tools in P-Health: Pervasive, Preventive, Predictive and Personalized
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Towards Heart Rate Variability Tools in P-Health: Pervasive, Preventive, Predictive and Personalized
2016 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Heart rate variability (HRV) has received much attention lately. It has been shown that HRV can be used to monitor the autonomic nervous system and to detect autonomic dysfunction, especially vagal dysfunction. Reduced HRV is associated with several diseases and has also been suggested as a predictor of poor outcomes and sudden cardiac death. HRV is, however, not yet widely accepted as a clinical tool and is mostly used for research. Advances in neuroimmunity with an improved understanding of the link between the nervous and immune systems have opened a new potential arena for HRV applications. An example is when systemic inflammation and autoimmune disease are primarily caused by low vagal activity; it can be detected and prognosticated by reduced HRV. This thesis is the result of several technical development steps and exploratory research where HRV is applied as a prognostic diagnostic tool with preventive potential. The main objectives were 1) to develop an affordable tool for the effective analysis of HRV, 2) to study the correlation between HRV and pro-inflammatory markers and the potential degree of activity in the cholinergic anti-inflammatory pathway, and 3) to develop a biofeedback application intended for support of personal capability to increase the vagal activity as reflected in increased HRV. Written as a compilation thesis, the methodology and the results of each study are presented in each appended paper. In the thesis frame/summary chapter, a summary of each of the included papers is presented, grouped by topic and with their connections. The summary of the results shows that the developed tools may accurately register and properly analyse and potentially influence HRV through the designed biofeedback game. HRV can be used as a prognostic tool, not just in traditional healthcare with a focus on illness but also in wellness. By using these tools for the early detection of decreased HRV, prompt intervention may be possible, enabling the prevention of disease. Gamification and serious gaming is a potential platform to motivate people to follow a routine of exercise that might, through biofeedback, improve HRV and thereby health.

Abstract [sv]

Hjärtfrekvensvariabilitet (HRV) har senaste tiden rönt en hel del uppmärksamhet och flera teknikerför analys av HRV i tids- resp. frekvensområdet samt medels icke-linjära metoder har utvecklats.Det har visats att HRV kan användas för att övervaka det autonoma nervsystemet (ANS) blandannat för att upptäcka särskilt vagala störningar inom ANS. Minskad HRV förknippas med flerasjukdomar såsom diabetes, reumatoid artrit, depression, kronisk hjärtsjukdom och har ävenföreslagits som prediktor för dålig prognos och plötslig hjärtdöd. HRV är dock ännu inte allmäntaccepterat som ett kliniskt verktyg utan används främst inom forskning. Framsteg inomneuroimmunitetsområdet med ökad förståelse för sambandet mellan nerv- och immunsystem, haröppnat en nytt potentiell område för HRV-applikationer. Ett exempel är när systemiskinflammationoch autoimmun sjukdom primärt orsakas av låg vagal aktivitet, vilket kan upptäckas ochprognostiseras via minskad HRV. Denna avhandling är resultatet av flera tekniska utvecklingsstegoch explorativ forskning där HRV tillämpas i syfte att utveckla ett prognostiskt diagnostiskt verktygmed förebyggande potential. Huvudsyften har varit: 1) att utveckla ett prisvärt verktyg för eneffektiv och enkel analys av HRV 2) att studera sambandet mellan HRV och pro-inflammatoriskamarkörer och därigenom potentiellt återspegla graden av aktivitet i den kolinergaantiinflammatoriska effektorvägen 3) att utveckla datorprogramvara för ett biologisktåterkopplingssystem där individen med egen träning ökar sin vagala aktivitet vilket sedanåterspeglas i en ökad HRV. I denna sammanläggningsavhandling finns utförlig beskrivning av varjeingående studies metod och resultat artikar I-VI. I ramberättelsen presenteras en kortsammanfattning av metoder och resultat, grupperade efter ämne och sammanhang.Sammanfattningsvis visar resultaten att de utvecklade verktygen adekvat registrerar och analyserarHRV korrekt enkelt , samt att HRV kan påverkas av spel-träning. HRV i framtaget koncept harpotential att användas som ett skarpt prognostiskt verktyg, inte bara för traditionell vård med fokuspå sjukdom, utan också inom friskvård. Framtagna verktyg möjliggör tidig upptäckt av minskadHRV, snabb intervention och prevention. Spelifiering med seriöst spelande utgör en potentiellplattform som motiverar en träningsrutin och som genom återkoppling kan öka HRV och därmedvälmåendet.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2016. 50 s.
Serie
TRITA-STH : report, ISSN 1653-3836 ; 2016:5
Nyckelord
Heart Rate Variability, Cholinergic Anti-inflammatory Pathway, Autonomic Nervous System, Vagal activity, Biofeedback, Gamification, Serious Gaming, Inflammatory Markers, Raspberry PI
Nationell ämneskategori
Annan medicinteknik
Forskningsämne
Medicinsk teknologi
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-190182 (URN)978-91-7729-069-8 (ISBN)
Externt samarbete:
Disputation
2016-09-26, T2, Blickagången 20, Stockholm, 10:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Forskningsfinansiär
VINNOVA
Anmärkning

QC 20160902

Tillgänglig från: 2016-09-02 Skapad: 2016-08-11 Senast uppdaterad: 2016-09-04Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas

Övriga länkar

Förlagets fulltextIEEEXplore

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Abtahi, FarhadBerndtsson, AndreasAbtahi, ShirinSeoane, FernandoLindecrantz, Kaj
Av organisationen
Medicinska sensorer, signaler och system
Datorsystem

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

Altmetricpoäng

Totalt: 335 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf