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MOTIVA se encuentra en la intersección de la ingeniería biomédica, la informática, la psicología y la investigación clínica, lo que hace esencial la coordinación de dos subproyectos. El equipo está formado por investigadores de la “Universidad Politécnica de Madrid” (UPM) y la “Fundación de Investigación Biomédica del Hospital Universitario de Getafe” (FIBHUG), e incluye ingenieros biomédicos, ingenieros informáticos, un geriatra, un psicólogo, investigadores en experiencia de usuario, un fisioterapeuta, un epidemiólogo, un estadístico y un farmacólogo clínico. Los investigadores de la UPM pertenecen al Ageing Lab, que forma parte del Centro de Tecnología Biomédica (CTB), y al grupo de investigación de Interacción Persona-Ordenador y Sistemas Interactivos Avanzados de la Escuela de Informática. FIBHUG y UPM mantienen una estrecha colaboración en muchos proyectos y los investigadores de FIBHUG también forman parte del Ageing Lab desde su fundación como laboratorio conjunto en 2014.

Cabe destacar la relevancia de ambas entidades en términos de investigación y transferencia de conocimiento. Según el último informe de investigación y transferencia de conocimiento de las universidades españolas de CRUE, la UPM se encuentra entre las cinco principales universidades españolas en prácticamente todos los indicadores relacionados con la financiación competitiva y la transferencia de conocimiento, siendo la universidad técnica que ha obtenido más fondos de proyectos de investigación, tanto nacionales como europeos. Además, el CTB es un centro de investigación líder en tecnología biomédica. Por otro lado, el Hospital Universitario de Getafe y su FIBHUG son un centro de investigación líder en geriatría y fragilidad. Juntas, ambas instituciones cubren todas las áreas necesarias para cumplir con los objetivos de MOTIVA.

ANTECEDENTES Y ESTADO DEL ARTE

El envejecimiento de la población en las sociedades occidentales es el resultado de la continua disminución de la tasa de fertilidad y el aumento de la esperanza de vida. A medida que el número de adultos mayores aumenta tanto en términos absolutos como relativos, es de suma importancia proporcionar a esta población los medios y herramientas para experimentar un envejecimiento saludable. Un meta-análisis ha demostrado que el ejercicio físico realizado por adultos mayores que viven en la comunidad mejora la composición corporal y las variables relacionadas con la salud. Hasta donde sabemos, no se ha evaluado la efectividad del programa VIVIFRAIL en individuos relativamente sanos que viven en la comunidad, ni su adherencia sin supervisión. Los enfoques no supervisados son mejores que los supervisados debido a las limitaciones de recursos en los sistemas de salud y el constante aumento del número de personas mayores que viven solas, lo que dificulta la implementación rutinaria y completa de estos programas de intervención en el estilo de vida supervisados. Por lo tanto, existe una necesidad no satisfecha de programas de ejercicio físico no supervisados.

EL RETO

VIVIFRAIL ha desarrollado una aplicación móvil que permite a los usuarios seguir el programa por su cuenta, pero que presenta limitaciones fundamentales:

  1. Los ejercicios se recomiendan en función del puntaje obtenido por el usuario en el Short Physical Performance Battery (SPPB) (Guralnik et al, 1994), una prueba que puede ser administrada rápidamente por un evaluador externo (profesional o cuidador), y que es sensible al cambio y capaz de predecir eventos adversos en la población mayor. Sin embargo, hasta la fecha, no es posible que los adultos mayores realicen esta prueba sin supervisión externa, obteniendo retroalimentación sobre si la prueba se está evaluando correctamente o no. En proyectos anteriores hemos desarrollado dispositivos para medir la velocidad de la marcha y la prueba de levantarse de la silla en casa, que son dos de los tres dominios del SPPB, pero no existe una medida adecuada no supervisada del tercer dominio, la evaluación del equilibrio, para las personas mayores.
  2. La aplicación VIVIFRAIL no proporciona a los individuos ninguna retroalimentación sobre la intensidad con la que están realizando los ejercicios para ver si están progresando. Esta información podría aumentar la adherencia al programa y, en consecuencia, su efectividad. Además, falta información sobre qué frecuencia e intensidad de los ejercicios proporcionan los mejores resultados en términos de aumento de la funcionalidad, algo que podría conocerse vinculando el rendimiento en los ejercicios con los resultados de salud.
  3. La aplicación VIVIFRAIL no incluye ningún apoyo motivacional ni estrategias para prevenir la falta de adherencia, ni ofrece la posibilidad de contactar con otros pares para seguir el programa de ejercicios.

NUESTRO PROYECTO

MOTIVA tiene como objetivo superar estas limitaciones desarrollando soluciones TIC innovadoras para la medición autónoma de la prueba SPPB y la intensidad de los ejercicios. Evaluar el estado funcional de los adultos mayores a través del SPPB y evaluar su rendimiento durante las sesiones de ejercicios de VIVIFRAIL requiere técnicas de análisis de movimiento.

Existen varios enfoques para el análisis de movimiento dependiendo de la tecnología que utilizan para capturar los datos de entrada. En nuestro proyecto anterior ActiveUP, ya desarrollamos un dispositivo inercial de bajo costo, portátil y compatible con IoT que ya ha entrado en diseño industrial y fabricación por la empresa española de electrónica Televes. Dentro del proyecto ActiveUP también desarrollamos un sistema UbiHome, que es un sistema de computación en el borde para el Internet de las Cosas (IoT) que opera como una red inalámbrica que comprende sensores, un nodo de borde y una puerta de enlace con conexión a Internet. Los módulos de procesamiento de datos transforman los datos en bruto en información clínicamente relevante, reduciendo así la cantidad de información que debe transmitirse por Internet. Por lo tanto, MOTIVA ya cuenta con una infraestructura para la etapa de captura de datos, y el enfoque estará en los algoritmos para procesar esos datos para la evaluación funcional y de rendimiento.

En MOTIVA, aprovecharemos el hecho de que la mayoría de las actividades tanto en el SPPB como en el programa VIVIFRAIL implican algún tipo de movimiento repetitivo, lo que según nuestra experiencia previa, proporciona suficientes restricciones para combatir los efectos del ruido. Sin embargo, todavía necesitamos diseñar y validar un sensor para medir autónomamente el equilibrio, para completar la prueba SPPB; y adaptar la posición del IMU y los algoritmos para detectar movimientos para evaluar el rendimiento durante los ejercicios, superando las primeras y segundas limitaciones.

Con respecto a la tercera limitación, la falta de adherencia puede obstaculizar la efectividad del programa de ejercicios propuesto. Una forma de mantener la adherencia en ausencia de supervisión es que los individuos reciban mensajes de refuerzo automatizados y apoyo motivacional en línea con su perfil motivacional. Tomando como referencia un cuestionario existente para la evaluación de rasgos motivacionales, el Cuestionario de Rasgos Motivacionales (MTQ), diseñamos una prueba de comportamiento objetivo en forma de juego, donde el jugador se enfrenta a situaciones específicas en las que la decisión conductual tomada se interpreta como evidencia de ciertos rasgos motivacionales. En MOTIVA, nuestro objetivo es evaluar la validez del juego como instrumento psicométrico en la población objetivo y ampliar la cobertura de los rasgos motivacionales de los usuarios.

OBJETIVOS Y ESTATUS

Diseñar, desarrollar y validar una solución TIC para la evaluación funcional mediante la realización autónoma de la prueba Short Physical Performance Battery (SPPB) en casa:

Diseñar, desarrollar y validar una solución TIC para evaluar el rendimiento del usuario al hacer ejercicio, sin supervisión externa.

Diseñar, desarrollar y validar una herramienta computacional para identificar el perfil de rasgo motivacional del usuario de forma autónoma:

Diseñar, implementar y validar el ecosistema MOTIVA, un conjunto de planes de ejercicio personalizados adaptados al estado funcional del usuario, el rendimiento específico y el perfil de rasgo motivacional:

Codiseñar, implementar y validar el ecosistema MOTIVA, un conjunto de planes de ejercicio personalizados adaptados al estado funcional del usuario, el rendimiento específico y el perfil de rasgo motivacional:

Llevar a cabo un ensayo controlado aleatorizado para comparar la adherencia de las estrategias motivacionales y el rendimiento supervisado de VIVIFRAIL:

Realizar un ensayo antes-después para demostrar la efectividad del programa de ejercicio personalizado en la mejora de la capacidad funcional, la función cognitiva, el estado emocional, la calidad de vida y la autonomía para realizar actividades instrumentales de la vida diaria, y en la reducción de la discapacidad, el uso de servicios de salud y la soledad:

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