Published February 8, 2024
| Version v1
Publication
Open
Feasibility of Leveraging Consumer Wearable Devices with Data Platform Integration for Patient Vital Monitoring in Low-Resource Settings
Creators
- 1. University of Ghana
- 2. Northwestern University
- 3. Korle Bu Teaching Hospital
Description
Manual monitoring of vital signs, which often fails to capture the onset of deterioration, is the main monitoring modality in most Ghanaian hospitals due to the high cost and inadequate supply of patient bedside monitors. Consumer wearable devices (CWDs) are emerging, relatively low-cost technologies for continuous monitoring of physiological status; however, their validity has not been established in low-resource clinical settings. We aimed to (1) investigate the validity of the heart rate (HR) and oxygen saturation (SpO2) data from two widely used CWDs, the Fitbit Versa 2 and Xiaomi Mi Smart Band 6, against gold standard bedside monitors in one Ghanaian hospital and (2) develop a web application to capture and display CWD data in a clinician-friendly way. A healthy volunteer simultaneously wore both CWDs and blood pressure cuffs to measure HR and SpO2. To test for concordance, we conducted the Bland-Altman and mean absolute percentage error analyses. We also developed a web application that retrieves and displays CWD data in near real time as text and graphical trends. Compared to gold standards (patient monitor and manual), the Fitbit Versa 2 had 96.87% and 96.67% measurement accuracies for HR, and the Xiaomi Mi Smart Band 6 had 94.24% and 93.21% measurement accuracies for HR. The Xiaomi Mi Smart Band 6 had 98.79% measurement accuracy for SpO2. The strong concordance between CWD and gold standards supports the potential implementation of these devices as a novel method of vital sign monitoring to replace manual monitoring, thus saving costs and improving patient outcomes. Further studies are needed for confirmation.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
المراقبة اليدوية للعلامات الحيوية، والتي غالبًا ما تفشل في رصد بداية التدهور، هي طريقة المراقبة الرئيسية في معظم المستشفيات الغانية بسبب التكلفة العالية وعدم كفاية توفير أجهزة مراقبة سرير المريض. الأجهزة الاستهلاكية القابلة للارتداء (CWD) آخذة في الظهور، وتقنيات منخفضة التكلفة نسبيًا للمراقبة المستمرة للحالة الفسيولوجية ؛ ومع ذلك، لم يتم إثبات صلاحيتها في البيئات السريرية منخفضة الموارد. كنا نهدف إلى (1) التحقيق في صحة بيانات معدل ضربات القلب (HR) وتشبع الأكسجين (SpO2) من اثنين من CWDs المستخدمة على نطاق واسع، وهما Fitbit Versa 2 و Xiaomi Mi Smart Band 6، مقابل شاشات السرير القياسية الذهبية في أحد المستشفيات الغانية و (2) تطوير تطبيق ويب لالتقاط وعرض بيانات CWD بطريقة صديقة للطبيب. كان المتطوع السليم يرتدي في نفس الوقت كلاً من الأصفاد وأصفاد ضغط الدم لقياس معدل ضربات القلب وتشبع الأكسجين. لاختبار التوافق، أجرينا تحليلات Bland - Altman ومتوسط النسبة المئوية المطلقة للخطأ. قمنا أيضًا بتطوير تطبيق ويب يسترد ويعرض بيانات الأطفال ذوي الإعاقة في الوقت الفعلي تقريبًا كنصوص واتجاهات رسومية. بالمقارنة مع المعايير الذهبية (مراقبة المريض واليدوي)، كان لدى Fitbit Versa 2 دقة قياس 96.87 ٪ و 96.67 ٪ للموارد البشرية، وكان لدى Xiaomi Mi Smart Band 6 دقة قياس 94.24 ٪ و 93.21 ٪ للموارد البشرية. كان لدى Xiaomi Mi Smart Band 6 دقة قياس 98.79 ٪ لـ SpO2. يدعم التوافق القوي بين معايير CWD والمعايير الذهبية التنفيذ المحتمل لهذه الأجهزة كطريقة جديدة لمراقبة العلامات الحيوية لتحل محل المراقبة اليدوية، وبالتالي توفير التكاليف وتحسين نتائج المرضى. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات للتأكيد.Translated Description (French)
La surveillance manuelle des signes vitaux, qui ne parvient souvent pas à détecter le début de la détérioration, est la principale modalité de surveillance dans la plupart des hôpitaux ghanéens en raison du coût élevé et de l'approvisionnement insuffisant en moniteurs de chevet des patients. Les dispositifs portables grand public (CWD) sont des technologies émergentes et relativement peu coûteuses pour la surveillance continue de l'état physiologique ; cependant, leur validité n'a pas été établie dans des contextes cliniques à faibles ressources. Notre objectif était de (1) étudier la validité des données de fréquence cardiaque (HR) et de saturation en oxygène (SpO2) de deux CWD largement utilisés, le Fitbit Versa 2 et le Xiaomi Mi Smart Band 6, par rapport aux moniteurs de chevet de référence dans un hôpital ghanéen et (2) développer une application Web pour capturer et afficher les données CWD de manière conviviale pour les cliniciens. Un volontaire en bonne santé portait simultanément des CWD et des brassards de pression artérielle pour mesurer le HR et la SpO2. Pour tester la concordance, nous avons effectué les analyses de Bland-Altman et du pourcentage absolu moyen d'erreur. Nous avons également développé une application Web qui récupère et affiche les données CWD en temps quasi réel sous forme de tendances textuelles et graphiques. Par rapport aux normes de référence (moniteur patient et manuel), le Fitbit Versa 2 avait 96,87 % et 96,67 % de précision de mesure pour le HR, et le Xiaomi Mi Smart Band 6 avait 94,24 % et 93,21 % de précision de mesure pour le HR. Le Xiaomi Mi Smart Band 6 avait 98,79 % de précision de mesure pour le SpO2. La forte concordance entre les normes CWD et Gold soutient la mise en œuvre potentielle de ces dispositifs en tant que nouvelle méthode de surveillance des signes vitaux pour remplacer la surveillance manuelle, réduisant ainsi les coûts et améliorant les résultats pour les patients. D'autres études sont nécessaires pour confirmer.Translated Description (Spanish)
El monitoreo manual de los signos vitales, que a menudo no logra captar el inicio del deterioro, es la principal modalidad de monitoreo en la mayoría de los hospitales de Ghana debido al alto costo y al suministro inadecuado de monitores de cabecera para los pacientes. Los dispositivos portátiles para el consumidor (CWD, por sus siglas en inglés) son tecnologías emergentes de relativamente bajo costo para el monitoreo continuo del estado fisiológico; sin embargo, su validez no se ha establecido en entornos clínicos de bajos recursos. Nuestro objetivo era (1) investigar la validez de los datos de frecuencia cardíaca (FC) y saturación de oxígeno (SpO2) de dos CWD ampliamente utilizados, Fitbit Versa 2 y Xiaomi Mi Smart Band 6, frente a los monitores de cabecera estándar en un hospital de Ghana y (2) desarrollar una aplicación web para capturar y mostrar los datos de CWD de una manera amigable para el médico. Un voluntario sano usó simultáneamente CWD y manguitos de presión arterial para medir la FC y la SpO2. Para probar la concordancia, realizamos los análisis de Bland-Altman y error porcentual absoluto medio. También desarrollamos una aplicación web que recupera y muestra datos de CWD casi en tiempo real como texto y tendencias gráficas. En comparación con los estándares de oro (monitor y manual del paciente), el Fitbit Versa 2 tenía un 96,87% y un 96,67% de precisión de medición para HR, y el Xiaomi Mi Smart Band 6 tenía un 94,24% y un 93,21% de precisión de medición para HR. El Xiaomi Mi Smart Band 6 tenía un 98,79% de precisión de medición para SpO2. La fuerte concordancia entre la CWD y los estándares Gold respalda la posible implementación de estos dispositivos como un nuevo método de monitoreo de signos vitales para reemplazar el monitoreo manual, ahorrando costos y mejorando los resultados de los pacientes. Se necesitan más estudios para su confirmación.Files
8906413.pdf.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:6303bfea5fe1111bdbd1deea27693a44
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- جدوى الاستفادة من الأجهزة الاستهلاكية القابلة للارتداء مع تكامل منصة البيانات للمراقبة الحيوية للمرضى في الإعدادات منخفضة الموارد
- Translated title (French)
- Faisabilité de tirer parti des dispositifs portables grand public avec intégration de la plate-forme de données pour la surveillance vitale des patients dans les environnements à faibles ressources
- Translated title (Spanish)
- Viabilidad de aprovechar los dispositivos portátiles de consumo con integración de plataforma de datos para la monitorización vital del paciente en entornos de bajos recursos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4391658651
- DOI
- 10.1155/2024/8906413
References
- https://openalex.org/W1928540662
- https://openalex.org/W1966297228
- https://openalex.org/W1986213767
- https://openalex.org/W2073894737
- https://openalex.org/W2084410314
- https://openalex.org/W2134529602
- https://openalex.org/W2154642480
- https://openalex.org/W2175170030
- https://openalex.org/W2189166478
- https://openalex.org/W2220182234
- https://openalex.org/W2266306456
- https://openalex.org/W2293326121
- https://openalex.org/W2293946971
- https://openalex.org/W2296609147
- https://openalex.org/W2341006137
- https://openalex.org/W2395644623
- https://openalex.org/W2606977088
- https://openalex.org/W2620991331
- https://openalex.org/W2759907920
- https://openalex.org/W2800789030
- https://openalex.org/W2802870011
- https://openalex.org/W2884996318
- https://openalex.org/W2886368623
- https://openalex.org/W2889730139
- https://openalex.org/W2900058591
- https://openalex.org/W3083288784
- https://openalex.org/W3104233730
- https://openalex.org/W4214518797
- https://openalex.org/W4214543301
- https://openalex.org/W4324135665
- https://openalex.org/W4385688319
- https://openalex.org/W4385857754
- https://openalex.org/W4388996310
- https://openalex.org/W4389346064