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Descripción, justificación, objetivos y plan de trabajo del proyecto

Descripción del proyecto

El proyecto propone la creación de una plataforma que integra datos resultantes de la evaluación de fragilidad (física, cognitiva y social) en adultos mayores, con el objetivo de reducir el tiempo de diagnóstico, permitiendo la monitorización continua del estado de fragilidad de la persona y de esta forma fomentar el diagnóstico precoz y la intervención temprana para evitar estados de mayor discapacidad y dependencia. Los datos recopilados se almacenarán en la plataforma, donde se realizará un análisis de series temporales para detectar cualquier cambio en el estado de fragilidad de los adultos mayores. Este análisis se llevará a cabo utilizando métodos y modelos estadísticos y de aprendizaje automático.

El proyecto se basa en la colaboración interdisciplinar entre investigadores de campos como la psicología y la informática. Los profesionales de la psicología serán responsables de la correcta aplicación de pruebas para la evaluación de la fragilidad física, cognitiva y social, mientras que los informáticos se encargarán del funcionamiento de los dispositivos y la plataforma. Además, se utilizarán tecnologías innovadoras, como cámaras 3D y dispositivos BLE, para recopilar datos de manera no intrusiva y reducir la carga de trabajo de los profesionales de la salud en la adquisición de datos.

El proyecto también se basa en una metodología participativa, donde los interesados, incluidos los profesionales de la salud y las personas mayores, participarán en tareas relacionadas con los requisitos del sistema y la evaluación de cada uno de los módulos que componen el sistema. Esta participación activa de los interesados puede mejorar la relevancia y aplicabilidad de los resultados del proyecto.

Además, el proyecto tiene como objetivo la diseminación de los resultados a través de la presentación del proyecto a la comunidad, la publicación en revistas científicas y la participación en conferencias internacionales relevantes en el campo de la salud y el envejecimiento. También se planea la creación de un sitio web para mostrar el progreso del proyecto y la presentación de los resultados a empresas interesadas en la posible explotación industrial de los resultados del proyecto.

Justificación del proyecto

La edad de la población está aumentando en todos los países debido al aumento de la esperanza de vida, lo que es particularmente significativo en España. Actualmente, el porcentaje de la población de 65 años o más, que representa el 19,6% de la población total, alcanzaría un máximo del 31,4% alrededor de 2050 (INE, 2020). Las mujeres son mayoría en este grupo de edad, superando a los hombres en un 32% (5.145.437 y 3.911.756 respectivamente) (Perez, 2020).

Una de las problemáticas más relevantes asociadas al envejecimiento de la población es la fragilidad. Clegg et al. definen la fragilidad como "un estado de mayor vulnerabilidad a una resolución deficiente de la homeostasis después de un evento estresante, lo que aumenta el riesgo de resultados adversos, incluyendo caídas, delirio y discapacidad... una aparentemente pequeña lesión (por ejemplo, un nuevo medicamento, una infección menor o una cirugía menor) resulta en un cambio sorprendente y desproporcionado en el estado de salud, es decir, de independiente a dependiente, de móvil a inmóvil, de la estabilidad postural a ser propenso a caídas, o de lúcido a delirante" (Clegg et al., 2013). La fragilidad es un factor de riesgo para la ocurrencia de caídas, un mayor número de hospitalizaciones, necesidad de atención a largo plazo, discapacidad, pérdida de movilidad, enfermedades cardiovasculares y muerte (Ministerio de Sanidad, 2014). En una revisión sistemática y metaanálisis de la literatura se demostró que la fragilidad es un predictor significativo de futuras caídas entre las personas mayores que viven en la comunidad (Kojima, 2015).

Además, algunos autores han asociado la fragilidad con la enfermedad de Alzheimer y el deterioro cognitivo (Buchman, 2007). Otros estudios muestran que la fragilidad es más prevalente en mujeres que en hombres (Collard, 2012), por lo que es importante incluir una variable de género en cualquier estudio sobre fragilidad en adultos mayores. Según un metaanálisis reciente, que incluyó principalmente a personas mayores de 65 años, la prevalencia de fragilidad en España es del 18% (Ministerio de Sanidad, 2021).

Aunque la salud física está claramente relacionada con el concepto de fragilidad, hay otras dos dimensiones de fragilidad que deben tenerse en cuenta: la fragilidad cognitiva y la fragilidad social (Levers 2006). En 2013, un panel internacional de expertos publicó un documento de consenso que presentaba la definición de fragilidad cognitiva como una manifestación clínica heterogénea caracterizada por la presencia simultánea de fragilidad física y deterioro cognitivo. En concreto, los factores clave que definen tal condición incluyen: 1) presencia de fragilidad física y deterioro cognitivo (CDR=0,5); y 2) exclusión de demencia EA concurrente u otras demencias" (Kelaiditi, 2013). Esta definición de fragilidad cognitiva está fuertemente relacionada con la presencia de fragilidad física.

La fragilidad social es la tercera dimensión de la fragilidad, que se define como el riesgo de perder o haber perdido recursos necesarios para satisfacer las necesidades sociales básicas a lo largo de la vida, como tener cónyuge o hijos, participar en actividades sociales y ser un miembro activo de la sociedad (Bunt, 2017). Si bien la fragilidad tiene un fuerte componente físico, es un problema complejo que también involucra aspectos cognitivos y sociales. La fragilidad plantea desafíos significativos para los servicios de salud pública, pero las intervenciones adecuadas pueden revertirla (Ng, 2015). Sin embargo, la mayoría de las intervenciones se centran en la dimensión física de la fragilidad, y las intervenciones dirigidas a la fragilidad cognitiva y social se estudian menos.

Se ha observado la fragilidad como una consecuencia adicional de la COVID-19 en las personas mayores, y es probable que veamos un aumento de la fragilidad, del deterioro de la capacidad funcional y un mayor riesgo de caídas, lo que llevará a más hospitalizaciones por fracturas en los próximos años (Ministerio de Sanidad, 2021). Debido a la presión asistencial causada por la COVID-19, es necesario adaptar la detección y el manejo de la fragilidad. Se deben aumentar las medidas para detectar las condiciones de fragilidad que surgen de o se ven agravadas por la inactividad debido al confinamiento o las restricciones de actividad en las personas mayores. Los centros de atención médica públicos y privados y los centros de cuidado de personas mayores son lugares donde se puede detectar la fragilidad tempranamente en la situación actual de la pandemia.

Para evaluar la fragilidad en la atención clínica e investigaciones, se necesita una definición operativa. El modelo de fenotipo y el modelo de déficit acumulativo son los dos modelos principales utilizados para evaluar operativamente la fragilidad.

El modelo de fenotipo, propuesto por Fried et al., define clínicamente la fragilidad en base a cinco criterios: pérdida de peso no intencional, agotamiento autoinformado, debilidad (fuerza de agarre), velocidad de marcha lenta y actividad física baja (Fried, 2001). Una persona mayor se considera frágil si están presentes tres o más de estos criterios, prefrágil si están presentes uno o dos criterios, y robusta si no se cumple ninguno de los criterios. Los profesionales de la salud evalúan estos criterios en base al informe del adulto mayor (criterios 2 y 5) y pruebas realizadas en un centro de salud o hospital (criterios 1, 3 y 4). Todas estas pruebas se pueden digitalizar, incluyendo cuestionarios, medición de peso con básculas digitales, medición de fuerza de agarre con dinamómetros digitales y medición del tiempo de desplazamiento con tecnologías digitales. La viabilidad de digitalizar estos criterios es el objetivo clave de esta propuesta.

El modelo de déficit acumulativo fue propuesto por Mitnitski et al. (Mitnitski 2001), quienes utilizan 92 variables de referencia de síntomas, signos, valores anormales de laboratorio, estados de enfermedades y discapacidades para crear un índice de fragilidad. Este índice se calcula sumando uno cada vez que una variable está presente en la evaluación del adulto mayor, y la suma total se divide por 92, que es el número total de variables de referencia. Los autores muestran que este índice sigue una distribución gamma. Comúnmente, se utiliza un valor de 0,67 como umbral; si el índice calculado es mayor que este umbral, la persona mayor está en riesgo de muerte.

Song et al., han reducido las 92 variables de referencia utilizadas en el modelo de déficit acumulativo a solo 30 variables, manteniendo su validez predictiva (Song, 2010) . Al igual que el modelo fenotípico, el modelo de déficit acumulativo puede ser fácilmente digitalizado. Ambos modelos se superponen en la identificación de fragilidad, y se ha demostrado que convergen estadísticamente (Rockwood, 2007). El modelo de déficit acumulativo muestra una mejor capacidad discriminatoria para las personas con fragilidad moderada y grave, mientras que el modelo fenotípico es más fácil de implementar.

Investigaciones recientes se han centrado en el desarrollo de evaluaciones de fragilidad de una sola prueba en adultos mayores para aliviar la carga de los profesionales de la salud, minimizar la incomodidad para los adultos mayores y reducir los costos. La velocidad al caminar es una de las evaluaciones de fragilidad de una sola prueba más utilizadas debido a su facilidad de administración (Peel, 2013; Karpman, 2014). Sin embargo, requiere la presencia de un profesional de la salud y carece de precisión debido a su dependencia de un cronómetro para medir el tiempo necesario para recorrer una distancia establecida, típicamente 4 metros, y solo se puede aplicar a una persona a la vez.

Métodos novedosos para evaluar la fragilidad incluyen el uso de dispositivos acelerómetros colocados en el cuerpo de adultos mayores para realizar la prueba “30-s chair stand test” (Millor, 2013) y la “Extended Timed Get-Up-and-Go test” (Galán-Mercant, 2014), reduciendo la necesidad de intervención de los profesionales de la salud durante las pruebas. Sin embargo, estos enfoques pueden considerarse algo invasivos y, al igual que la prueba de velocidad al caminar, se aplican a una persona a la vez.

El uso de Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) pueden resultar de gran utilidad en el proceso de evaluación de la fragilidad, especialmente en el contexto de la actual pandemia de COVID-19, que ha afectado de manera desproporcionada a las personas mayores. Dasenbrock et al. y Gallucci et al. han sugerido que las TIC y el aprendizaje automático podrían emplearse para desarrollar pruebas efectivas de fragilidad (Dasenbrock, 2016; Gallucci, 2021).

Esta propuesta de proyecto está alineada con los objetivos de la transición digital y la nueva economía del cuidado, priorizando poner a las personas y sus derechos en el centro de la investigación. Además, se alinea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU, incluyendo la salud y el bienestar, la igualdad de género y la industria, la innovación y la infraestructura.

Nuevas tecnologías en la evaluación de fragilidad

Proponemos el uso de cámaras 3D (Kampel, 2018) y dispositivos bluetooth de baja energía (BLE) para evaluar la fragilidad por medio de las pruebas mencionadas anteriormente: “gait speed test” , “Extended Timed Get-Up-and-Go test” y “30-s chair stand test”. Las cámaras 3D se pueden utilizar de forma fiable para registrar la velocidad de una persona (“gait speed test”), así como su esqueleto y sus articulaciones esqueléticas (Extended Timed Get-Up-and-Go test” y “30-s chair stand test”). La frecuencia de imagen de estas cámaras suele ser de 30 fotogramas por segundo, lo que es suficiente para estimar la velocidad de la persona y las aceleraciones de las articulaciones esqueléticas. Dado que los únicos datos que registran las cámaras 3D son la velocidad de la marcha y las posiciones del esqueleto y las articulaciones esqueléticas, estos dispositivos pueden considerarse poco intrusivos, ya que no se graban imágenes ni de la cara ni del cuerpo de la persona.

Además, las pulseras de actividad equipadas con dispositivos BLE y las balizas BLE pueden utilizarse para estimar la velocidad de más de una persona a la vez. Las balizas BLE pueden colocarse en lo alto de un pasillo en un hospital, residencia o balneario, y los adultos mayores pueden llevar una pulsera de actividad. Cuando los adultos mayores se mueven por debajo de esta configuración, la intensidad de los dispositivos de pulsera BLE registrados por las balizas BLE se puede utilizar para estimar la velocidad de la marcha de más de una persona a la vez (Sansano, 2020).

Fragilidad física y cognitiva

La fragilidad física y la fragilidad cognitiva están relacionadas (Kelaiditi, 2013). El deterioro cognitivo se asocia con el deterioro físico en los adultos mayores. Sin embargo, la fragilidad cognitiva no debe confundirse con la demencia, incluyendo la enfermedad de Alzheimer.

Para este proyecto, la evaluación de la fragilidad cognitiva se realizará utilizando el instrumento Mini-ACE (Hsieh et al., 2015), en concreto su adaptación a población española (Matías-Guiu et al., 2014). Se trata de la versión reducida del ACE-III (Addenbrooke’s Cognitive Examination III), el cual evalúa cinco dominios cognitivos: atención, memoria, fluencia verbal, lenguaje y función visuoespacial. Su versión reducida, el Mini-ACE, evalúa orientación temporal, fluencia categorial, dibujo del reloj, memoria inmediata y memoria diferida. El Mini-ACE puede administrarse de forma aislada, con un tiempo de administración de unos 5 minutos.

La identificación de la fragilidad social se llevará a cabo utilizando el Comprehensive Frailty Assessment Instrument (CFAI) (De Witte et al., 2013). Se trata de un instrumento autoadministrado que evalúa la fragilidad de forma multidimensional. Incluye componentes físicos, psicológicos, sociales y ambientales. En concreto, para el presente proyecto se utilizarán los componentes sociales de la escala para la evaluación de la fragilidad social, los cuales se centran en el apoyo social que tiene la persona mayor, profundizando en su red de apoyo social. Dentro de los objetivos del proyecto se encuentra además, la adaptación del instrumento a población española, dado que todavía no existe un instrumento validado en castellano.

Para la fragilidad cognitiva y social se utilizarán nuevas tecnologías para digitalizar los instrumentos propuestos. La siguiente figura muestra los tres aspectos de los que se compone la fragilidad, y las tecnologías propuestas para evaluar cualquiera de estos aspectos.

Todos los datos recogidos se almacenarán en una plataforma. Esta plataforma funcionará en locales situados en la Universidad Jaume I. Los datos se anonimizarán de forma que no sea posible recuperar la identidad de las personas a partir de sus datos. Estos datos podrán ser consultados por profesionales sanitarios, personas mayores y sus cuidadores. Los datos y la información recuperados dependerán de la función de los consultores. Los profesionales sanitarios podrían recuperar cualquier dato e información, mientras que los adultos mayores y sus cuidadores podrían recuperar sólo datos e información parciales.

Para evitar la brecha digital en el uso de la plataforma por parte de los adultos mayores, o de sus cuidadores, se prestará especial atención a la usabilidad de la plataforma. La usabilidad será comprobada por los adultos mayores, y guiará el desarrollo de la interfaz de la plataforma.

Utilizando los datos recogidos en la evaluación de la fragilidad de una persona almacenados en la plataforma, será posible monitorizar cualquier cambio en su evolución temporal. Un empeoramiento de los resultados de la evaluación a lo largo del tiempo, podría indicar que una persona está pasando de un estado robusto o prefrágil, a un estado prefrágil o frágil respectivamente. La detección de cambios/anomalías se realizará utilizando métodos y modelos estadísticos y de aprendizaje automático (Belmonte, 2020).

Definición de objetivos

El proyecto “Digitalización de la evaluación de la fragilidad en adultos mayores con tecnologías no intrusivas” tiene como objetivo principal utilizar tecnologías no intrusivas para digitalizar el proceso de adquisición de datos en la evaluación de la fragilidad en adultos mayores. Además, el proyecto tiene los siguientes objetivos específicos:

  1. Digitalizar el proceso de adquisición de datos en la evaluación de la fragilidad para facilitar el trabajo de los profesionales de la salud.
  2. Utilizar las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) en la evaluación de la fragilidad por parte de los profesionales de la salud.
  3. Detectar tempranamente cualquier cambio en la evolución del estado de fragilidad de una persona.
  4. Proporcionar información detallada a los profesionales de la salud, las personas y los cuidadores.
  5. Crear conciencia en la sociedad sobre la condición de las personas frágiles y transmitir que la fragilidad es una condición reversible si se detecta tempranamente y se aplican terapias adecuadas.

Plan de trabajo

El plan de trabajo está dividido en tareas específicas las cuales se llevaran a cabo en distintos periodos temporales dentro del tiempo de ejecución del proyecto.

Tarea 1: Plan de gestión de datos
Tarea 2: Obtención de requisitos de la plataforma de los usuarios finales
Tarea 3: Evaluación de la fragilidad física mediante cámaras 3D y dispositivos BLE
Tarea 4: Evaluación de la fragilidad cognitiva mediante cuestionarios digitales
Tarea 5: Evaluación de la fragilidad social mediante cuestionarios digitales e información de movilidad al aire libre recogida por dispositivos GPS
Tarea 6: Diseño y desarrollo de la plataforma de evaluación de fragilidad
Tarea 7: Actividades de comunicación

Público objetivo

  1. Profesionales de la salud: El proyecto está diseñado para proporcionar a los profesionales de la salud una herramienta innovadora para evaluar el estado de fragilidad en adultos mayores. Esto incluiría médicos, enfermeras, terapeutas y otros profesionales de la salud involucrados en el cuidado y la atención de adultos mayores.
  2. Adultos mayores: El proyecto busca beneficiar directamente a los adultos mayores al permitirles un acceso más fácil a la evaluación de su estado de fragilidad. Esto les brindaría la oportunidad de estar más informados sobre su salud y recibir intervenciones tempranas si es necesario.
  3. Cuidadores: Tanto los cuidadores formales (profesionales de la salud) como los cuidadores informales (familiares, amigos) de adultos mayores frágiles podrían beneficiarse del proyecto al obtener acceso a información relevante sobre el estado de fragilidad de la persona a su cargo.
  4. Investigadores y académicos: El proyecto también puede interesar a investigadores y académicos que trabajan en el campo del envejecimiento, la fragilidad, la tecnología de la salud y la atención a adultos mayores. Los resultados y las metodologías desarrolladas en el proyecto podrían ser de interés para la comunidad académica y científica.
  5. Empresas e industria: La transferencia de conocimientos y tecnología a través de la colaboración con empresas puede atraer a empresas interesadas en la explotación industrial de los resultados del proyecto. Esto podría incluir empresas de tecnología de la salud, empresas de dispositivos médicos y otras entidades relacionadas.

Estrategia y plan de comunicación

El proyecto cuenta con una estrategia y plan de comunicación detallados para difundir los resultados y promover la conciencia sobre la fragilidad en adultos mayores. Algunas de las principales estrategias y actividades de comunicación incluyen:

  1. Presentación del proyecto a la comunidad: Al inicio del proyecto, se realizará una presentación para mostrar los objetivos del proyecto, los resultados esperados y solicitar la participación de voluntarios. De esta manera, los ciudadanos conocerán el trabajo de investigación que se está llevando a cabo en la universidad y cómo este trabajo está dirigido a mejorar su calidad de vida. Esta presentación se llevará a cabo en instalaciones compartidas con el Ayuntamiento de Castellón de la Plana. El grupo de investigación tiene contactos con el Ayuntamiento, la Universidad para Mayores, la Cruz Roja de Castellón y Centros Especializados en el Cuidado de Personas Mayores (CEAMS). Esto facilitará la difusión del proyecto con el objetivo de seleccionar voluntarios.
  2. Creación de un sitio web: Se creará un sitio web para mostrar la descripción del proyecto, los objetivos a alcanzar y el progreso realizado durante su desarrollo. Se actualizará periódicamente con los resultados del proyecto.
  3. Publicación de resultados: Los resultados del proyecto se enviarán a revistas científicas y se presentarán en conferencias internacionales relevantes en el campo de la salud y el envejecimiento. Además, se enviarán a los servicios de publicación de la Universidad para su publicación en su sitio web. Además, se enviarán a los servicios de publicación de la Universidad para su publicación en su sitio web.
  4. Contacto con medios de comunicación: Se contactará con estaciones de radio y periódicos para presentar los resultados del proyecto.
  5. Participación en eventos: Se participará en eventos como la Noche Europea de los Investigadores para mostrar los resultados del proyecto a la sociedad.
  6. Presentación a empresas: Al final del proyecto, se realizará una presentación de los resultados a empresas ubicadas en el parque empresarial de la Universitat Jaume I para establecer vínculos con empresas interesadas en la explotación industrial de los resultados del proyecto.

Interdisciplinariedad

El proyecto se basa en la colaboración interdisciplinaria entre investigadores de diferentes campos, incluyendo la psicología y la informática. Los psicólogos serán responsables de la correcta aplicación de las pruebas para la evaluación de la fragilidad física, cognitiva y social durante todo el desarrollo del proyecto, mientras que los informáticos serán responsables del correcto funcionamiento de los dispositivos y la plataforma.

Metodología participativa

La metodología participativa es una estrategia que se utiliza en el proyecto para involucrar a los interesados, incluidos los profesionales de la salud, los adultos mayores y los cuidadores, en el desarrollo del proyecto. Esta metodología se basa en la idea de que los interesados son expertos en su propia experiencia y conocimiento, y que su participación activa en el proceso de investigación puede mejorar la relevancia y aplicabilidad de los resultados.

En el proyecto, los interesados participarán en tareas relacionadas con los requisitos del sistema y la evaluación de cada uno de los módulos lo componen. Esto permitirá que los interesados proporcionen comentarios y sugerencias sobre el diseño y la funcionalidad del sistema, lo que puede mejorar la usabilidad y la aceptabilidad del sistema.

Además, la metodología participativa también puede ayudar a garantizar que los resultados del proyecto sean relevantes y aplicables en la práctica. Al involucrar a los interesados en el proceso de investigación, se puede asegurar que los resultados sean coherentes con las necesidades y expectativas de los interesados.

Mecanismos de evaluación del impacto cualitativo y cuantitativo

La evaluación del proyecto se centrará en varios aspectos clave, incluyendo:

  1. Eficacia en la evaluación de fragilidad: Se evaluará la capacidad de la plataforma y las tecnologías utilizadas para recopilar datos de manera no intrusiva y realizar una evaluación efectiva de la fragilidad física, cognitiva y social en adultos mayores.
  2. Participación de los interesados: Se evaluará el grado de participación y retroalimentación de los profesionales de la salud, adultos mayores y cuidadores en el desarrollo y validación de la plataforma, lo que puede influir en la relevancia y aplicabilidad de los resultados.
  3. Implementación de tecnologías innovadoras: Se evaluará la efectividad y viabilidad de la implementación de tecnologías como cámaras 3D y dispositivos BLE en la recopilación de datos y la evaluación de la fragilidad.
  4. Análisis de datos y detección de cambios en la fragilidad: Se evaluará la precisión y utilidad del análisis de series temporales y los métodos de aprendizaje automático para detectar cambios en el estado de fragilidad a lo largo del tiempo.
  5. Diseminación e impacto: Se evaluará la efectividad de la diseminación de los resultados a través de presentaciones, publicaciones y participación en conferencias, así como el impacto potencial en la conciencia pública y la práctica clínica.

La evaluación de estos aspectos se llevará a cabo a lo largo del proyecto, utilizando métricas específicas y la retroalimentación de los interesados para informar sobre el progreso y los ajustes necesarios en el desarrollo del proyecto. Además, se considerará la posibilidad de realizar evaluaciones externas independientes para garantizar la objetividad y la calidad de la evaluación.