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Etude Modelheart : 2009-2011
Tests et expérimentations réalisés : les volontaires

L'INRA a recruté  120 volontaires qui ont réalisé des tests :
- soit en conditions habituelles de vie;
- soit en chambre calorimétrique.


capteur Armband


capteur Actiheart
Les volontaires ont porté deux types de capteurs simultanément :
- un capteur Armband
- un capteur Actiheart.

Un capteurs permettent de mesurer des paramètres biologiques tels que :
- la fréquence cardiaque (
Actiheart) ;
- l'accélérométrie
(Actiheart);
- l'intensité de l'activité physique (Actiheart).

- la température corporelle (Armband) ;
- l'accélérométrie (Armband);
- la température corporelle et proximale
(Armband) ;
- le flux de chaleur
(Armband) ;
- la sudation (Armband) ;
- la position
(Armband) ;
- les phases éveillées et endormies (Armband);
- le nombre de pas 
(Armband);
- l'intensité de l'activité physique 
(Armband).

Les mesures ont été faites toutes les minutes.

La durée de l'expérimentations est :
- de 10 jours pour les volontaires en conditions habituelles de vie ;
- de 1 journée pour les volontaires en chambre calorimétrique.

Chaque capteur possède une fonction propre d'évaluation de la dépense énergétique.







On mesure la dépense énergétique sur 10 jours pour les volontaires en conditions habituelles de vie en utilisant la technique de l'eau doublement marquée. On possède ainsi une évaluation globale de la dépense énergétique pour cette période.


Photographie d'une chambre calorimétrique du CRNH
La dépense énergétique des volontaires en chambre calorimétrique est estimée par calorimétrie indirecte à partir des concentrations en O2 et CO2, du débit d'air, de la pression atmosphérique et de l'humidité relative de l'air de la chambre.


Tests et expérimentations réalisés : les données collectées


(dessin issu du rapport
de stage de Mickael Lasnes)
Les 60 volontaires en chambre ont généré chacun :
- un fichier Actiheart
- un fichier Armband
- un fichier ECG
- un fichier de données issues des capteurs de la chambre.

Tous ces fichier sont dans un format Excel. Ils possèdent un enregistrement minute par minute. Cette acquisition a été réalisée pendant 24 heures (environ 1400 lignes).


Les 60 volontaires à domicile (en conditions habituelles de vie) ont généré chacun :
- un fichier Actiheart
- un fichier Armband
- une donnée globale de dépense énergétique.

Cette acquisition a été réalisée pendant 10 jours (environ 14000 lignes).

Le volume total est donc de 32 088 000 valeurs collectées.



Tests et expérimentations réalisés : les plannings des volontaires


Les volontaires en chambre calorimétriques ont suivi un protocole leur donnant une liste d'activités à effectuer:
- marcher à 3, 4, 5 ou 6 km/h ;
- se tenir debout ou assis ;
- dormir ;
- se reposer ;
...



Exemple de planning
Pour chaque activité, le planning d'activité recense le jour et l'heure de début et de fin d'activité. Il permet ainsi  d'enregistrer la dépense énergétique et les paramètres associés pendant toute la durée de l'activité.



Tests et expérimentations réalisés : les données


Exemple de données brutes issues du Actiheart

Voici un exemple de fichier Actiheart dans lequel figurent :
- l'accélérométrie (colonne C "Edited Activity");
- la fréquence cardiaque (colonne E "Cleaned BPM");
- la qualité de la mesure de la fréquence cardiaque (colonne G).

Les données expérimentales comportent des erreurs qui prennent plusieurs formes :
- certaines valeurs de fréquence cardiaque sont manquantes ('lost' dans l'exemple ci-contre) : ceci est dû probablement à une mauvaise adhérence du capteur  sur la peau;
- certaines valeurs sont aberrantes : fréquence cardiaque supérieure à 200 ou égale à 0, etc...
- certaines valeurs sont perdues car le volontaire a retiré le capteur : la manifestation la plus évidente sont des lignes non consécutives dans le fichier.



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