Vývoj a aplikace každodenně používaného zařízení pro hodnocení rizika pádu, aby se zabránilo pádu starších lidí (ITF-Balance)

Pád je významnou hrozbou pro zdraví a kvalitu nezávislého života seniorů (James et al., 2020; Ye et al., 2021). Ztráta rovnováhy vede k pádům. Rovnováha je velmi komplexní neuromuskulární reflexní funkce, která může být ovlivněna celkovým stavem těla a jedním nebo více poruchami senzorického, nervového, kardiovaskulárního a muskuloskeletálního systému. V současné době žádný test ani nástroj nemůže přímo měřit schopnost vyvažování v klinickém prostředí. Většina lékařů používá k odhadu pravděpodobnosti pádu metody založené na proxy, jako je test Timed Up and Go, který má nízkou diagnostickou přesnost (Barry et al., 2014). Jiné běžně používané nástroje observačního hodnocení pádů (např. Berg Balance Scale a Performance-Oriented Mobility Assessment) vyžadují dlouhou dobu administrace, trpí stropními efekty a subjektivním úsudkem (Blum & Korner-Bitensky, 2008; Gimmon et al., 2016). Počítačové dynamické posturografické přístroje se používají ve specializovaných centrech pro hodnocení pádů a rehabilitačních centrech. Tato zařízení se však běžně nepoužívají v klinických nebo domácích podmínkách kvůli vysokým uživatelským nákladům a speciálním požadavkům na školení.

Překonat výše uvedená omezení existujících přístupů k měření schopnosti dynamické rovnováhy a predikci rizika pádu. Tento výzkum se pokouší vyvinout zařízení s umělou inteligencí (AI) pro měření schopnosti dynamické rovnováhy starších lidí pomocí senzoru využívajícího optický princip nazvaný Frustration Total Internal Reflection (FTIR). Algoritmus založený na AI zabudovaný v zařízení provádí analýzu dat pro posouzení schopnosti rovnováhy a predikci rizika pádu.

Jako kritická část výzkumu je zapotřebí rozsáhlá uživatelská studie, která by otestovala validitu zařízení z hlediska hodnocení schopnosti dynamické rovnováhy ve srovnání s běžnými nástroji klinického hodnocení, které používají lékaři a další zdravotničtí pracovníci. Kromě toho bude tato rozsáhlá uživatelská studie také zkoumat přesnost předpovědi rizika pádu poskytované zařízením. Také plánujeme studovat faktory ovlivňující zapojení uživatelů do tohoto zařízení prostřednictvím dotazníkového průzkumu.

Cílovou přímou uživatelskou skupinou tohoto zařízení jsou lidé ve věku 60 let nebo starší, kteří žijí v Hong Kongu. Na základě výsledků hodnocení poskytnutých tímto zařízením mohou starší lidé přijmout nezbytná opatření k prevenci pádů. Kromě toho mohou být lékaři a další zdravotničtí pracovníci lépe informováni o potřebě dalšího posouzení nebo zásahů na základě výsledků hodnocení zařízení.

Celá studie bude trvat šest měsíců a výsledek bude posouzen před a po implementaci za účelem srovnání a ověření. Mezi hlavní testovací kritéria patří specifikace zařízení pro validitu a spolehlivost, uživatelské zkušenosti a přijetí, přesnost predikčního modelu.

Kritéria pro zařazení jsou: (1) věk 60 let nebo více, (2) schopnost komunikovat s operátorem testu (v čínštině nebo angličtině) a (3) schopnost poskytnout informovaný souhlas s účastí ve studii. Účastníci budou pozváni, aby se během 6 měsíců zúčastnili celkem tří kol testů.

První kolo: Účastník bude vyzván, aby provedl tři testy: test zařízení, test time up and go a test Bergovy rovnováhy. Test zařízení zahrnuje pět jednoduchých úkolů, které vyžadují, aby účastníci dokončili při použití senzoru rovnováhy k posouzení schopnosti rovnováhy. Kromě toho budou účastníci povinni dokončit měření fyzických dat pro sběr hmotnosti, výšky, krevního tlaku, svalové hmoty, indexu tělesné hmotnosti (BMI) a dalších fyzických dat. Kromě toho budou účastníci muset vyplnit dotazníky, které obsahují (1) základní demografické informace, (2) sebehodnocení celkového zdravotního stavu, (3) kognitivní a duševní zdraví, (4) životní styl a návyky, (5) stupnici účinnosti pádu , (6) historie pádů, (7) aktivity každodenního života, (8) akceptace seniorních technologií a (9) položky související s uživatelskou zkušeností.

Druhé kolo (po 90 dnech): Účastníci budou pozváni k účasti na testu zařízení: Test zařízení zahrnuje pět jednoduchých úkolů, které vyžadují, aby účastníci dokončili, když používají zařízení k posouzení vaší schopnosti rovnováhy. Kromě toho jsou po testech účastníci vyzváni k vyplnění dotazníku, který pokrývá (1) demografické informace, (2) akceptaci starší technologie, (3) položky související s uživatelskou zkušeností a (4) historii pádů.

Třetí kolo (po 180 dnech): Účastníci budou pozváni k účasti na testu zařízení: Test zařízení zahrnuje pět jednoduchých úkolů, které vyžadují, aby účastníci dokončili, když používají zařízení k posouzení schopnosti rovnováhy. Kromě toho jste po testech vyzváni k vyplnění dotazníku, který pokrývá (1) demografické informace, (2) akceptaci starší technologie, (3) položky související s uživatelskou zkušeností a (4) historii pádů.

Zapojení účastníků rekrutovaných z ambulantních klinik do testů, průzkumů a/nebo rozhovorů neovlivní kvalitu péče, které se jim dostává. V celé naší studii nebude zahrnuto žádné užívání drog a lékařské ošetření. Intervence, průzkumy a/nebo rozhovory nepředstavují pro účastníky žádné fyzické ani zdravotní riziko. Jedinou obavou je, že se účastníci mohou po testech cítit trochu unavení. Účastníci mohou ze studie kdykoli dobrovolně odstoupit bez udání důvodů a jejich lékařská péče ani původní práva nebudou dotčeny.

Řešitelé provedou tři typy analýz, aby vyhovovaly potřebám projektu. Nejprve použijeme deskriptivní statistiku ke shrnutí demografických informací, výsledků testů základního testu a testu zařízení a také odpovědí účastníků na průzkumy. Před inferenční analýzou také transformujeme jakékoli zkreslené proměnné a opravíme jejich zkreslení pomocí log transformace. Pro posouzení normality provedeme Shapiro-Wilkův test normality a také normální Q-Q plot. Za druhé použijeme bivariační korelační analýzu (Pearson, Two-tailed), abychom ověřili platnost hodnocení schopnosti rovnováhy zařízení. Za třetí použijeme diskriminační analýzu (tj. analýzu citlivosti a specificity), abychom ověřili přesnost předpovědi klesajícího rizika poskytované zařízením.

Hlavní řešitel bude odpovědný za úschovu osobních údajů účastníků během experimentu a po něm. Tyto údaje budou použity pouze pro akademický a klinický výzkum. Kromě toho budou údaje s identifikovatelnými informacemi uchovávány po dobu až 5 let od prvního zveřejnění. Anonymní údaje budou uchovávány po dobu až 10 let od prvního zveřejnění vyplývajícího z tohoto projektu. Veškeré získané informace budou použity pouze pro výzkumné účely. Všechna data budou uložena na zašifrované pracovní stanici a na online cloudovém úložišti chráněném heslem.