Sviluppo e applicazioni del dispositivo di valutazione del rischio di caduta per uso quotidiano per prevenire la caduta delle persone anziane (ITF-Balance)

Le cadute rappresentano una minaccia significativa per la salute e la qualità della vita indipendente degli anziani (James et al., 2020; Ye et al., 2021). La perdita di equilibrio porta a cadute. L'equilibrio è una funzione riflessa neuromuscolare molto complessa che può essere influenzata dalle condizioni generali del corpo e da una o più menomazioni nei sistemi sensoriale, nervoso, cardiovascolare e muscoloscheletrico. Attualmente, nessun test o strumento può misurare direttamente la capacità di bilanciamento in ambito clinico. La maggior parte dei medici utilizza metodi basati su proxy per stimare la probabilità di caduta, come il Timed Up and Go Test che ha una bassa accuratezza diagnostica (Barry et al., 2014). Altri strumenti di valutazione osservazionale delle cadute comunemente usati (ad es. Berg Balance Scale e Performance-Oriented Mobility Assessment) richiedono lunghi tempi di somministrazione, effetti del soffitto e giudizio soggettivo (Blum & Korner-Bitensky, 2008; Gimmon et al., 2016). I dispositivi di posturografia dinamica computerizzata sono utilizzati in centri specializzati per la valutazione delle cadute e la riabilitazione. Tuttavia, questi dispositivi non vengono abitualmente utilizzati in ambito clinico o domiciliare a causa degli elevati costi dell'utente e dei requisiti di formazione speciali.

Superare i suddetti limiti degli approcci esistenti per misurare la capacità di equilibrio dinamico e prevedere il rischio di caduta. Questa ricerca tenta di sviluppare un dispositivo abilitato all'intelligenza artificiale (AI) per misurare la capacità di equilibrio dinamico delle persone anziane con un sensore utilizzando un principio ottico chiamato Frustrated Total Internal Reflection (FTIR). L'algoritmo basato sull'intelligenza artificiale incorporato nel dispositivo esegue l'analisi dei dati per la valutazione della capacità di equilibrio e la previsione del rischio di caduta.

Come parte fondamentale della ricerca, è necessario uno studio sugli utenti su larga scala per testare la validità del dispositivo per quanto riguarda la valutazione della capacità di equilibrio dinamico rispetto ai comuni strumenti di valutazione clinica utilizzati da medici e altri operatori sanitari. Inoltre, questo studio sugli utenti su larga scala esaminerà anche l'accuratezza della previsione del rischio di caduta fornita dal dispositivo. Inoltre, abbiamo in programma di studiare i fattori che influenzano il coinvolgimento degli utenti in questo dispositivo attraverso il sondaggio basato su questionario.

Il gruppo di utenti diretto mirato di questo dispositivo è costituito da persone di età pari o superiore a 60 anni che vivono a Hong Kong. Sulla base dei risultati della valutazione forniti da questo dispositivo, le persone anziane possono adottare le misure necessarie per prevenire le cadute. Inoltre, i medici e gli altri operatori sanitari possono essere meglio informati sulla necessità di ulteriori valutazioni o interventi sulla base dei risultati della valutazione del dispositivo.

L'intero studio durerà sei mesi e il risultato sarà valutato prima e dopo l'implementazione per il confronto e la convalida. I principali criteri di test includono le specifiche del dispositivo per la validità e l'affidabilità, le esperienze degli utenti e l'adozione, l'accuratezza del modello di previsione.

I criteri di inclusione sono: (1) di età pari o superiore a 60 anni, (2) in grado di comunicare con l'operatore del test (in cinese o inglese) e (3) in grado di fornire il consenso informato a partecipare allo studio. I partecipanti saranno invitati a partecipare a un totale di tre cicli di test entro 6 mesi.

Primo round: il partecipante sarà invitato a sostenere tre test: un test del dispositivo, un test time up and go e un test dell'equilibrio Berg. Il test del dispositivo prevede cinque semplici attività che richiedono ai partecipanti di completare durante l'utilizzo del sensore di equilibrio per valutare la capacità di equilibrio. Inoltre, ai partecipanti sarà richiesto di completare le misurazioni dei dati fisici per raccogliere peso, altezza, pressione sanguigna, massa muscolare, indice di massa corporea (BMI) e altri dati fisici. Inoltre, ai partecipanti sarà richiesto di completare questionari che includono (1) informazioni demografiche di base, (2) autovalutazione delle condizioni generali di salute, (3) salute cognitiva e mentale, (4) stile di vita e abitudini, (5) scala di efficacia della caduta , (6) cronologia delle cadute, (7) attività della vita quotidiana, (8) accettazione della tecnologia da parte degli anziani e (9) articoli relativi all'esperienza dell'utente.

Secondo round (dopo 90 giorni): i partecipanti saranno invitati a partecipare al test del dispositivo: il test del dispositivo prevede cinque semplici attività che richiedono ai partecipanti di completare quando utilizzano il dispositivo per valutare la capacità di equilibrio. Inoltre, dopo i test, i partecipanti sono invitati a compilare un questionario che copre (1) informazioni demografiche, (2) accettazione della tecnologia senior, (3) elementi relativi all'esperienza utente e (4) cronologia delle cadute.

Terzo round (dopo 180 giorni): i partecipanti saranno invitati a partecipare al test del dispositivo: il test del dispositivo prevede cinque semplici attività che richiedono ai partecipanti di completare quando utilizzano il dispositivo per valutare la capacità di equilibrio. Inoltre, dopo i test, sei invitato a compilare un questionario che copre (1) informazioni demografiche, (2) accettazione della tecnologia senior, (3) elementi relativi all'esperienza utente e (4) cronologia delle cadute.

L'impegno dei partecipanti reclutati dalle cliniche ambulatoriali nei test, nei sondaggi e/o nei colloqui non influenzerà la qualità dell'assistenza che stanno ricevendo. Nessun uso di droghe e cure mediche saranno coinvolti in tutto il nostro studio. Interventi, sondaggi e/o interviste non impongono alcun rischio fisico o medico ai partecipanti. L'unica preoccupazione è che i partecipanti possano sentirsi un po' stanchi dopo i test. I partecipanti possono ritirarsi volontariamente dallo studio in qualsiasi momento, senza fornire alcuna motivazione, e le loro cure mediche o i loro diritti originali non saranno pregiudicati.

Gli investigatori condurranno tre tipi di analisi per soddisfare le esigenze del progetto. In primo luogo, utilizzeremo le statistiche descrittive per riassumere le informazioni demografiche, i risultati dei test del test di base e del test del dispositivo, nonché le risposte dei partecipanti ai sondaggi. Inoltre, trasformeremo qualsiasi variabile asimmetrica e correggeremo la loro asimmetria mediante la trasformazione logaritmica prima dell'analisi inferenziale. Per valutare la normalità, eseguiremo il test di normalità di Shapiro-Wilk e il normale grafico Q-Q. In secondo luogo, applicheremo l'analisi di correlazione bivariata (Pearson, Two-tailed) per verificare la validità della valutazione della capacità di equilibrio del dispositivo. In terzo luogo, applicheremo l'analisi discriminante (ovvero l'analisi di sensibilità e specificità) per verificare la precisione della previsione del rischio di caduta fornita dal dispositivo.

Il ricercatore principale sarà responsabile della custodia dei dati personali dei partecipanti durante e dopo l'esperimento. Questi dati saranno utilizzati solo per la ricerca accademica e clinica. Inoltre, i dati con le informazioni identificabili saranno conservati fino a 5 anni dopo la prima pubblicazione. I dati anonimi saranno conservati fino a 10 anni dopo la prima pubblicazione derivante da questo progetto. Tutte le informazioni ottenute saranno utilizzate solo a scopo di ricerca. Tutti i dati verranno archiviati in una workstation crittografata e su cloud storage online protetto da password.