II Congreso Ciudades Inteligentes: Asistente Virtual personas mayores

El envejecimiento humano conlleva cambios fisiológicos, cognitivos y del estado de ánimo que afectan a la calidad de vida, observándose con el paso de los años un progresivo descenso del nivel muscular y de la capacidad motriz en general. El síndrome de fragilidad (Fried et. al, 2001) ha surgido en los últimos años para explicar esta pérdida progresiva de funciones cuando no existe ninguna patología asociada y es una de las causas más importantes que inciden en el deterioro cognitivo, la tasa de hospitalización y en consecuencia el riesgo de mortalidad. Este síndrome afecta a un gran conjunto de la población mayor y según el estudio SHARE (Santos-Eggimann et. al, 2009) realizado en diez países europeos, más del 42% de las personas mayores de 65 años son pre-frágiles y un 17% frágiles. No obstante, los cambios fisiológicos están fuertemente relacionados con el nivel de actividad diaria y el sedentarismo (Ikezoe et. al, 2013). Distintos estudios han informado de los beneficios del ejercicio físico en procesos cognitivos como la velocidad de procesamiento, la memoria de trabajo y la función ejecutiva (Colcombe & Kramer, 2003) (Hall et. al, 2001). De ahí que el ejercicio físico permita retrasar la aparición del síndrome de fragilidad, mejorar el estado de salud del usuario y la capacidad funcional para la realización de las actividades de la vida diaria (Cadore et. al, 2013) (Liu & Latham, 2009).

Los programas de geronto-gimnasia existentes en la actualidad no siempre son accesibles y adecuados para todas las personas mayores (Baert et. al, 2011). Existen barreras principalmente sociales, geográficas y económicas que impiden su acceso. Según el estudio realizado en (Liu & Latham, 2009)(Martinez del Castillo et. al, 2007), en España solo un 17% de las personas mayores participan en programas de geronto-gimnasia y a un 13% le gustaría pero no tiene la posibilidad.

De este modo, se pretende desarrollar una solución que acerque los programas de geronto-gimnasia al hogar, que se ha denominado ELF@Home, creando así un nuevo concepto de servicio asistencial para las personas mayores con el objetivo de mejorar su salud y calidad de vida. Este servicio utiliza las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) para construir un sistema de entrenamiento autónomo enfocado a personas mayores que vivan de manera independiente y que estén sanas o en una fase previa al síndrome de fragilidad.

El principal requisito para la viabilidad de este sistema es poder disponer de un sistema de captación y monitorización de imagen (sistema de visión por computador). Analizando los diferentes sistemas de visión por computador existentes enfocados al análisis del movimiento, se ha tomado la decisión de utilizar el dispositivo Kinect. La gran ventaja de este sistema es que ofrece información en todo momento de la postura del usuario, permitiendo así realizar una monitorización de sus movimientos de manera fácil, fiable y no intrusiva. Cabe resaltar que ya existen programas comerciales enfocados a realizar ejercicios de fitness en el hogar utilizando Kinect y XBOX. Su inconveniente a la hora de aplicarlo al ámbito de las personas mayores es que todos los programas existentes están principalmente destinados a ser usados por personas jóvenes, ya que los ejercicios que se proponen son muy complejos para ser realizados por personas con los problemas de movilidad asociados a la edad. Además, se trata de programas genéricos y no personalizados para el usuario. Un plan de ejercicios puede ser muy efectivo para un usuario pero no ser adecuado para otras personas. De este modo, la principal innovación de ELF@Home respecto a otros sistemas comerciales de entrenamiento consiste en su especialización y enfoque hacia las necesidades del colectivo de personas mayores.

El proyecto

En el proyecto ELF@Home se pretende diseñar un programa de ejercicios especialmente destinado para las personas de edad avanzada y que genere de forma automática planes de ejercicios personalizados para el usuario, garantizando así su motivación y evitando que la solución se vuelva aburrida o tediosa. Esta personalización se realizará en función de las condiciones de salud del usuario (variables médicas) y de su capacidad funcional, medida a través de la interacción del usuario con la plataforma.
La arquitectura del sistema propuesto en el proyecto ELF@Home se compone de cuatro sistemas principales denominados: sistema de captación de variables de salud, sistema de interacción, sistema de reconocimiento de ejercicios y plataforma remota inteligente (Figura 1).

El sistema de captación de variables de salud es el encargado de adquirir variables médicas que permitan definir el estado de salud del usuario. Este sistema estará formado por un conjunto de sensores sencillos que serán utilizados por el propio usuario. El estado de salud auto-adquirido será enviado de forma automática a la plataforma remota inteligente para su procesamiento.

El sistema de interacción es el principal mecanismo de comunicación del usuario con la solución ELF@Home. Este sistema se utilizará para guiar al usuario en la toma de las medidas de salud a través del sistema de captación de variables, pero su principal misión será la presentación del plan de ejercicios personalizado diseñado por la plataforma remota inteligente.

El sistema de reconocimiento de ejercicios es uno de los elementos principales de la solución. Este sistema será el encargado de realizar el reconocimiento de los movimientos realizados por el usuario, guiándoles en la ejecución del plan de ejercicios y llevando a cabo su evaluación. Esta evaluación permitirá analizar el progreso del usuario en la plataforma.

La plataforma remota inteligente se compone de una colección de servicios en la nube encargados de implementar toda la lógica que permita la personalización y asignación de los ejercicios. Dicha plataforma recibe el estado de salud del usuario y la evaluación de los ejercicios realizados. En base a esta información, el objetivo de la plataforma remota es la generación de un plan de ejercicios personalizado para cada usuario.

El proyecto se complementa con una plataforma web que permite al personal sanitario, cuidadores o familiares la consulta de todos los datos recogidos por la aplicación.

Más información. [3]