वर्तमान प्रोटोकॉल मनोवैज्ञानिक तराजू, जीपीएस स्थान, हृदय गति और रक्त-ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर, साथ ही साथ एप्लिकेशन की संचालन प्रक्रियाओं सहित वास्तविक समय ऑन-साइट डेटा एकत्र करने के लिए एक गैर-वाणिज्यिक स्व-विकसित एप्लिकेशन पेश करता है। 2020 में ताइवान में किए गए एक अनुभवजन्य अध्ययन का उपयोग एक आवेदन उदाहरण के रूप में किया गया था।
वर्तमान प्रोटोकॉल का उद्देश्य प्रौद्योगिकी एकीकरण का प्रदर्शन करना है, जो उपयोगकर्ताओं की वास्तविक समय मनोवैज्ञानिक और शारीरिक प्रतिक्रियाओं और पर्यावरणीय जानकारी पर डेटा एकत्र करने के लिए स्मार्टफोन और स्मार्टवॉच पर हेल्दी लैंडस्केप एंड हेल्दी पीपल लैब, नेशनल ताइवान यूनिवर्सिटी (एचएलएचपी-एनटीयू) द्वारा विकसित हेल्थक्लाउड ऐप को अपनाने का विस्तृत विवरण प्रदान करता है। एक लचीली और एकीकृत अनुसंधान विधि प्रस्तावित की गई थी क्योंकि परिदृश्य और आउटडोर मनोरंजन अनुसंधान में ऑन-साइट अध्ययन में व्यक्तिगत डेटा के बहु-आयामी पहलुओं को मापना मुश्किल हो सकता है। नेशनल ताइवान यूनिवर्सिटी कैंपस में 2020 में आयोजित एक ऑन-साइट अध्ययन को एक आवेदन उदाहरण के रूप में इस्तेमाल किया गया था। अमान्य नमूनों को छोड़कर 385 प्रतिभागियों के डेटासेट का उपयोग किया गया था। प्रयोग के दौरान, प्रतिभागियों को 30 मिनट के लिए परिसर के चारों ओर घूमने के लिए कहा गया था, जब उनकी हृदय गति और मनोवैज्ञानिक पैमाने की वस्तुओं को मापा गया था, साथ में कई पर्यावरणीय मैट्रिक्स भी थे। इस काम का उद्देश्य ऑन-साइट अध्ययनों को वास्तविक समय की मानव प्रतिक्रियाओं को ट्रैक करने में मदद करने के लिए एक संभावित समाधान प्रदान करना है जो परिवेश कारकों से मेल खाते हैं। ऐप के लचीलेपन के कारण, पहनने योग्य उपकरणों पर इसका उपयोग बहु-विषयक अनुसंधान अध्ययन के लिए उत्कृष्ट क्षमता दिखाता है।
वास्तविक समय डेटा संग्रह
दैनिक जीवन में, लोग कई तरह से भौतिक वातावरण से लाभान्वित होते हैं। उदाहरण के लिए, सकारात्मक परिणाम, जैसे मनोवैज्ञानिक1 और हृदय गति बहाली2 व्यापक रूप से पाए गए हैं। इसके अलावा, परिवेश कारकों, जैसे तापमान और आर्द्रता, और मानसिक स्वास्थ्य के बीच संबंधों पर चर्चा की गई है 3,4. अध्ययनों ने शारीरिक और मनोवैज्ञानिक प्रतिक्रियाओं के बीच संबंधों का भी पता लगाया है, जैसे हृदय गति और तनाव 5,6,7,8। प्रकृति के संपर्क से मनोवैज्ञानिक और शारीरिक लाभों के लिए सबूतों की एक विस्तृत श्रृंखला अच्छी तरह से नियंत्रित प्रयोगशाला अध्ययन 9,10 में पाई गई है, जो क्षेत्र में विविध प्रभावशाली कारकों का प्रतिनिधित्व नहीं कर सकती है। इसलिए, वास्तविक समय की मानव प्रतिक्रियाओं के बीच संबंधों को मापने के लिए, प्रयोगशाला सिमुलेशन11 की तुलना में वास्तविक जीवन परिदृश्य अनुभव और वातावरण के प्रति प्रतिक्रियाओं को प्रतिबिंबित करने के लिए ऑन-साइट अध्ययन को बेहतर माना जाता है। इसके अलावा, वातावरण के लिए मानव प्रतिक्रियाएं संदर्भ12 पर निर्भर हो सकती हैं। लोगों के मनोवैज्ञानिक और शारीरिक स्वास्थ्य और पर्यावरणीय गुणवत्ता के बीच संबंधों को समझने के महत्व को देखते हुए, एक वास्तविक समय आत्म-ट्रैकिंग माप जो विभिन्न सूचना उपायों को एकत्र कर सकता है, तत्काल आवश्यक है।
पारिस्थितिक क्षणिक आकलन (ईएमए) या अनुभव नमूनाकरण विधियां (ईएसएम) ऑन-साइट अध्ययन13,14 के लिए समाधान का प्रतिनिधित्व कर सकती हैं। ईएमए और ईएसएम का उद्देश्य वास्तविक जीवन परिदृश्यों में साइट पर मनुष्यों की क्षणिक प्रतिक्रियाओं का आकलन करनाहै। स्व-ट्रैकिंग तकनीकों को अपनाकर, प्रतिक्रियाओं, प्रतिक्रियाओं और ऑन-साइट अनुभवों को नए सिरे से मापा जा सकताहै। प्रतिभागियों को तथाकथित सिग्नल-आकस्मिक नमूनाकरण योजनाओं15 में आकलन को लागू करने के लिए ग्रंथों या सूचनाओं जैसे संकेतों के माध्यम से सूचित किया जाता है। शब्द “ईएमए” मुख्य रूप से स्वास्थ्य से संबंधितअध्ययनों 13 में उपयोग किया जाता है, जबकि “ईएसएम” का उपयोग अवकाश और आउटडोर मनोरंजन अध्ययन16 में किया जाता है। बहरहाल, शब्दों को कभी-कभी परस्पर उपयोग किया गया है12.
पर्यावरण अनुसंधान अध्ययनों के लिए ईएमए को लागू करने की संभावना पर Beute et al.12 द्वारा चर्चा की गई थी, जिन्होंने बताया कि वे केवल “प्राकृतिक” या “शहरी” की तुलना में अधिक से अधिक प्रकार के वातावरण को संबोधित करने की अनुमति देंगे। उदाहरण के लिए, एम्बुलेटरी माप (जैसे जीपीएस स्थान ट्रैकिंग के माध्यम से) को अपनाकर, चलने के दौरान शारीरिक प्रतिक्रियाओं को वास्तविक समय के स्थान डेटासेट के साथ मिलान किया जा सकता है, जो पर्यावरण प्रकारों और पर्यावरणीय विशेषताओं का एक समृद्ध स्थानिक संकल्प प्रदानकरता है। इसके अतिरिक्त, ईएमए द्वारा अनुमत वास्तविक समय डेटा संग्रह एक उच्च पारिस्थितिक वैधता सुनिश्चित करता है, जो प्रयोगशाला अध्ययनों से पूरक दृष्टिकोण प्रदान करता है।
अधिक से अधिक ऑन-साइट अनुभवजन्य अध्ययनों ने दैनिक जीवन में व्यक्तिगत स्वास्थ्य की स्थिति की निगरानी के लिए पहनने योग्य उपकरणों और स्मार्टफोन को अपनाया है और अनुसंधानउद्देश्यों 17,18,19,20। इन दोनों उपकरणों को अपनाने से केवल स्मार्टफोन12 का उपयोग करने की तुलना में अधिक लाभ मिल सकते हैं। सबसे पहले, स्मार्टवॉच का उपयोग करने का एक्सेस समय फोन21 का उपयोग करने की तुलना में कम था, जिससे रुकावट का बोझ कम हो सकता है। दूसरा, घड़ियां स्मार्टफोन22 की तुलना में अधिक शरीर की निकटता प्रदान करती हैं, और फोन को डेटा को बचाने और अपलोड करने के लिए क्षणिक डेटाबेस के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। तीसरा, स्मार्टवॉच आजकल विभिन्न मापदंडों के लिए कई सेंसर प्रदान करती हैं, जैसे हृदय गति परिवर्तनशीलता, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी), और रक्तचाप 23,24,25,26,27। व्यक्तिगत और मानव प्रतिक्रियाओं के समग्र पहलू कुछ गतिविधियों का अनुमान लगासकते हैं। अंत में, स्मार्टफोन आमतौर पर स्मार्टफोन-आधारित अध्ययन के लिए जेब में ले जाया जाता है, और जब प्रश्नावली की बात आती है, तो स्मार्टवॉच का उपयोग करके मामले की तुलना में अतिरिक्त काम किया जाना चाहिए।
हालांकि, कुछ अध्ययनों ने मनोवैज्ञानिक और शारीरिक परिणामों और पर्यावरणीय जानकारी के बीच संबंधों का पता लगाया है। इसलिए, यह अध्ययन वास्तविक समय की मनोवैज्ञानिक, शारीरिक और पर्यावरणीय जानकारी एकत्र करने के लिए स्मार्टवॉच और स्मार्टफोन जैसे पहनने योग्य उपकरणों पर एक गैर-वाणिज्यिक स्व-विकसित ऐप, हेल्थक्लाउड को अपनाने का प्रदर्शन करता है।
स्व-विकसित ऐप और पहनने योग्य उपकरण
पहनने योग्य उपकरणों पर उपयोग के लिए ऐप को स्वस्थ लैंडस्केप एंड हेल्दी पीपल लैब, नेशनल ताइवान यूनिवर्सिटी (एचएलएचपी-एनटीयू) द्वारा विकसित किया गया था, ताकि मानव प्रतिक्रियाओं और पर्यावरणीय डेटा को ट्रैक करने के लिए अधिक सुलभ और अधिक लचीले तरीके प्रदान किए जा सकें, जिससे शोधकर्ताओं को मानव स्वास्थ्य और पर्यावरणीय जानकारी के बीच संबंधों का विश्लेषण करने की अनुमति मिलती है (चित्रा 1)।
आईओएस पर आधारित ऐप, कई कार्य और निष्क्रिय डेटा-संग्रह फ़ंक्शन प्रदान करता है। ऐप स्मार्टवॉच पर स्व-रिपोर्ट किए गए डेटा एकत्र करता है, जैसे कि पॉप क्विज़ प्रश्नों के माध्यम से मापा गया मनोवैज्ञानिक-स्केल आइटम जिस पर उपयोगकर्ता त्वरित और आसान मूल्यांकन के लिए एक से पांच सितारों तक अपनी प्रतिक्रियाओं को रेट कर सकते हैं। इस प्रकार के प्रश्न हस्तक्षेप को माइक्रो इंटरैक्शन-ईएमए (3ईएमए) का एक प्रकार माना जा सकता है – एक सीटू डेटा संग्रह विधि जिसमें कम ध्यान देने की आवश्यकता होती है और स्मार्टवॉच-ईएमए28 की तुलना में अधिक प्रतिक्रिया दर होती है। हृदय गति, हृदय गति परिवर्तनशीलता और रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर सहित सेंसर-मॉनिटर शारीरिक प्रतिक्रिया डेटा को आईओएस के कार्यों का उपयोग करके मापा जा सकता है। फोटोप्लेथिस्मोग्राफ़ी29 नामक तकनीक का उपयोग करके स्मार्टवॉच के ऑप्टिकल हार्ट सेंसर के माध्यम से हृदय गति को मापा जाता है। ऐप प्रकाश-संवेदनशील फोटोडायोड के साथ हरी एलईडी रोशनी का उपयोग करके रक्त प्रवाह की मात्रा का पता लगाता है, और प्रति मिनट दिल की धड़कन की भी गणना की जाती है। ऐप्स का उपयोग करके हृदय गति परिवर्तनशीलता (एचआरवी) और रक्त ऑक्सीजन एकाग्रता (एसपीओ 2) का पता लगाया जा सकता है। स्मार्टफोन के लिए, स्ट्रूप टेस्ट (चित्रा 2 बी), और छवि कैप्चर कार्य (चित्रा 2 सी), और पर्यावरण ध्वनि कार्य (चित्रा 2 डी), सापेक्ष आर्द्रता, मौसम और ऊंचाई सहित परिवेश की स्थिति डेटा जैसे कार्य, कई एप्लिकेशन प्रोग्रामिंग इंटरफेस से निष्क्रिय रूप से एकत्र किए जाते हैं।
चित्रा 1: एप्लिकेशन का अवलोकन। स्मार्टवॉच, स्मार्टफोन और डेटाबेस पर ऐप के कार्य। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2: ऐप कार्य। ऐप पर उपयोग किए जा सकने वाले कार्यों के उदाहरण: बाएं से दाएं, (ए) पॉप-अप प्रश्न है। (बी) स्ट्रूप टेस्ट ( सी) छवि कैप्चर कार्य। (डी) पर्यावरण ध्वनि कार्य। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
सभी डेटा बैकएंड वेबसाइट पर अपलोड किए जाएंगे (सहकारी शोधकर्ताओं तक पहुंच, सामग्री की तालिका देखें)। वेबसाइट कई प्राथमिक कार्य प्रदान करती है: एक मानचित्र प्रदर्शन जो उपयोगकर्ताओं के वर्तमान स्थानों और हृदय गति को दिखाता है (चित्रा 3), ब्राउज़िंग और डेटा निकालने के लिए एक डेटाशीट (चित्रा 4), और कार्यों की आवृत्ति, प्राथमिकता और सामग्री को संशोधित करने के लिए कार्य कॉन्फ़िगरेशन (चित्रा 5)। इस तरह के महान लचीलेपन और माप की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ, शोधकर्ता आसानी से अनुसंधान उद्देश्यों के अनुसार पहले बताए गए कार्य कार्यों का चयन कर सकते हैं। इसके अलावा, ऐप उपयोगकर्ताओं और शोधकर्ताओं दोनों को लाभ पहुंचा सकता है। ऐप उनके द्वारा उत्तर दिए गए प्रश्नों और उनके चुने हुए मार्गों के अनुसार उनकी स्वास्थ्य रिपोर्ट और जीपीएस स्थान प्रक्षेपपथ (चित्रा 6) प्रदान करता है। इस प्रकार, वे दिन में अपनी स्वास्थ्य स्थिति का त्वरित विचार प्राप्त कर सकते हैं और अपने स्वास्थ्य डेटा को ट्रैक कर सकते हैं।
चित्रा 3: ऐप डेटाबेस पर प्रदर्शित मानचित्र। ऐप डेटाबेस का नक्शा डिस्प्ले शोधकर्ताओं को स्थानों और हृदय गति सहित वर्तमान जानकारी प्रदान करता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 4: ऐप डेटाबेस पर डेटाशीट। ऐप डेटाबेस में प्रदर्शन मानचित्र की डेटा रिपोर्ट, जिसमें समय, फ़ील्ड या परीक्षक आईडी को फ़िल्टर करके डेटा निर्यात किया जा सकता है। कृपया इस आंकड़े का बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 5: अनुप्रयोग डेटाबेस पर कार्य कॉन्फ़िगरेशन। कार्य प्राथमिकताओं, समय अंतराल, भाषा और प्रश्नावली की सामग्री को संशोधित किया जा सकता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 6: ऐप उपयोगकर्ताओं के लिए स्वास्थ्य रिपोर्ट। ऐप का उपयोग करने के बाद, उपयोगकर्ता स्वचालित रूप से उत्पन्न व्यक्तिगत परिणामों का एक सेट प्राप्त कर सकता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
प्रतिनिधि अध्ययन
स्मार्टफोन और स्मार्टवॉच पर ऐप का उपयोग करके डेटा संग्रह के विविध आयामों के एकीकरण को प्रदर्शित करने के लिए, ताइवान के ताइपे शहर में राष्ट्रीय ताइवान विश्वविद्यालय परिसर में 2020 में एक सीटू अध्ययन आयोजित किया गया था। अध्ययन के लिए प्रतिभागियों को प्रयोग से 1 सप्ताह पहले एक ऑनलाइन फॉर्म के माध्यम से राष्ट्रीय ताइवान विश्वविद्यालय के सोशल मीडिया फैन पेज पर भर्ती किया गया था। फॉर्म में अनुसंधान उद्देश्य, प्रक्रिया, स्थान, भागीदारी की स्थिति, पहने जाने वाले शोध उपकरण का एक योजनाबद्ध आरेख, और पाठकों के लिए भाग लेने की इच्छा और जिस समय वे ऐसा कर सकते हैं, को इंगित करने के लिए एक स्थान शामिल था। पूरा होने के बाद, प्रतिभागियों को कार्यक्रम से 2 दिन पहले ईमेल द्वारा उनके प्रयोग के सटीक समय और स्थान के बारे में सूचित किया गया था। चूंकि शोध मनोवैज्ञानिक परिवर्तनों, शरीर विज्ञान, शारीरिक गतिविधि (चलने), और ध्वनि और रंग धारणा की जांच करता है, प्रतिभागियों ने निम्नलिखित स्थितियों को पूरा किया: (1) 20-36 वर्ष की आयु के बीच, (2) अच्छा शारीरिक और मानसिक स्वास्थ्य, (3) केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करने वाली दवाओं के नियमित उपयोग में नहीं होना, (4) गर्भवती या स्तनपान नहीं होना, (5) हृदय रोग का कोई इतिहास नहीं है, (6) पैदल 30 मिनट से अधिक समय तक चल सकते हैं, (7) एक रंग की पहचान करने में सक्षम हो सकते हैं।
प्रयोग के दिन, प्रतिभागियों को स्मार्टफोन और स्मार्टवॉच का एक सेट और एक रूट मैप प्रदान किया गया था। शोधकर्ताओं ने प्रतिभागियों को अनुसंधान के उद्देश्य, अनुसंधान प्रक्रिया, पहनने योग्य उपकरणों और अनुसंधान प्रक्रिया में ध्यान देने की आवश्यकता वाले मामलों के लिए एक समान स्पष्टीकरण प्रस्तुत किया। चलने के दौरान, हर 5 मिनट में पॉप क्विज़ टास्क का उपयोग करके मनोवैज्ञानिक प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन किया गया था, और शारीरिक प्रतिक्रियाओं, जैसे हृदय गति, को स्मार्टवॉच में सेंसर द्वारा हर मिनट मापा गया था। प्रयोग के बाद, प्रतिभागियों को 200 एनटीडी समकक्ष उपहार कार्ड (~ 7 अमरीकी डालर) के साथ मुआवजा दिया गया था।
मनोवैज्ञानिक माप के लिए, इस अध्ययन ने परिदृश्य वरीयताओं और कथित पुनर्स्थापनात्मक स्केल शॉर्ट वर्जन30 के दो पहलुओं पर विचार किया, अर्थात्, “दूर होना” और “आकर्षण। इन पहलुओं को प्रतिभागियों से बयानों को रेट करने के लिए कहकर मापा गया था “यह एक ऐसी जगह है जो रोजमर्रा की मांगों से दूर है और जहां मैं आराम करने और सोचने में सक्षम हूं कि मुझे क्या दिलचस्प है। पांच-बिंदु लिकट पैमाने पर (1) “दृढ़ता से असहमत” से (5) ध्यान बहाली सिद्धांत31 के आधार पर पर्यावरण के पुनर्स्थापनात्मक कारकों की व्यक्तिगत धारणाओं को मापने के लिए “दृढ़ता से सहमत” है। लैंडस्केप वरीयता का मूल्यांकन एकल प्रश्न के साथ पांच-बिंदु लिकट पैमाने का उपयोग करके किया गया था: “आप सेटिंग को कितना पसंद करते हैं, किसी भी कारण से?” (1) “बहुत कम” से (5) “बहुत अधिक। प्रश्नावली को 5 मिनट के समय अंतराल के साथ “पॉप क्विज़” कार्य का उपयोग करके भेजा गया था, जिसका अर्थ है कि प्रतिभागियों को हर 5 मिनट में प्रश्नावली प्राप्त हुई।
शारीरिक माप के लिए, चलने के दौरान हृदय गति (एचआर) का उपयोग 1 मिनट के समय अंतराल के साथ प्रतिभागियों के शारीरिक परिणामों का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया गया था। स्मार्टफोन के माध्यम से जीपीएस डेटा (अक्षांश और देशांतर), तापमान, सापेक्ष आर्द्रता, हवा की गति और हवा की डिग्री सहित पर्यावरणीय जानकारी एकत्र की गई थी।
अध्ययन के उद्देश्य और महत्वपूर्ण निष्कर्ष
पहनने योग्य उपकरण, जैसे स्मार्टफोन और स्मार्टवॉच, व्यापक रूप से शारीरिक संकेतकों या सिंड्रोम 32,33,34,मनोवैज्ञानिक राज्यों<…
The authors have nothing to disclose.
ताइवान की कृषि परिषद ने 2018 से 2020 तक अनुसंधान परियोजना और हेल्थक्लाउड ऐप विकास को वित्त पोषित किया [109 कृषि विज्ञान – 7.5.4-पूरक-#1(1)] ([109 -7.5.4-
-#1(1)])।
Apple Watch 6 | Apple | For the use of the HealthCloud app, such as Pop-up questions, heart rates measurement. | |
iPhone | Apple | For the use of the HealthCloud app, such as GPS location collection, weather data colledction, data storage, data transfer. | |
HealthCloud | Self-developed | The HealthCloud app, adopting Apple Watch and iPhone, was developed by Healthy Landscape and Healthy People Lab, National Taiwan University (HLHP-NTU) to track human responses. It adopted several APIs such as HealthKit, ResearchKit, Weather API and AppleWatch applications including Breathe app, and Blood Oxygen app to collect physiological status and psychological states, and environmental data in aims of further analyzing the relationships between human health and the environmental information. The link to the app in APP Store is as following: https://apps.apple.com/tw/app/healthcloud/id1446179518?l=en |
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backend website | The backend website of HealthCloud app for the use of the configuration of the tasks, data exportation, and the display of users. http://healthcloud.hort.ntu.edu.tw/ |
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HealthKit | Apple | For the use of retrieving the data of physiological responses such as heart rate, heart rate variability, and blood oxygen saturation level. The link to the HealthKit: https://developer.apple.com/documentation/healthkit |
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ResearchKit | Apple | This kit includes a variety of tasks for the use of research purposes. The functions adopted in HealthCloud app include Image Capture task, environment sound task, Stroop Test, to the Pop Questions of psychological state measurements such as perceived restorativeness scale, landscape preferences. The link to the ResearchKit: https://www.researchandcare.org/ |
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Weather API | OpenWeather | For the use of collecting the real-time environmental data, including humidity, weather, global positioning system location, altitudes, etc., from the nearest weather station. The link to the Weather API: https://openweathermap.org/api |
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Breathe app | Apple | For the use of assessing the real-time heart rate variability (HRV). This app was not included in the procedures of this pilot study. However, the HealthlCloud is now capable of retrieving the HRV data collected from Breathe app. The link to the Breathe app: https://apps.apple.com/us/app/breathe/id1459455352 |
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Blood Oxygen app | Apple | For the use of assessing the real-time Blood Oxygen Concentration level (SpO2). The latest version of HealthlCloud is capable of retrieving the SpO2 data collected from app. This app was not included in the procedures of this pilot study. However, The measurement of Blood Oxygen app: https://support.apple.com/en-us/HT211027 The link to the Blood Oxygen app: https://apps.apple.com/us/app/breathe/id1459455352" |
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IBM SPSS Statistics 25 | IBM | For the use of statistical analysis. The link to the Blood Oxygen app: https://www.ibm.com/support/pages/downloading-ibm-spss-statistics-25 |