Οι ψηφιακοί βιοδείκτες ως οικολογικά έγκυρα μέσα απομακρυσμένης και μακρόχρονης εκτίμησης της υγείας των ατόμων τρίτης ηλικίας
Authors: Μπίλλης Αντώνιος 
Published: September 2021

Η γήρανση του πληθυσμού αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες κοινωνικές προκλήσεις σε ολόκληρο τον πλανήτη. Η επιθυμία των ηλικιωμένων για καλή γήρανση, παραμένοντας στο σπίτι τους αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την ανάπτυξη υποστηρικτικών τεχνολογιών που θα προσφέρουν αυτήν την δυνατότητα μέσω τεχνολογιών απομακρυσμένης παρακολούθησης. Η εξάπλωση φθηνών έξυπνων συσκευών άμεσα διαθέσιμων στο εμπόριο και με την δυνατότητα σύνδεσης στο λεγόμενο Διαδίκτυο των Πραγμάτων (Internet of Things - IoT) έχει στρέψει την ερευνητική κοινότητα στην ανάπτυξη των λεγόμενων έξυπνων σπιτιών. Τα έξυπνα σπίτια αποτελούν λύσεις που συνδυάζουν τεχνολογίες αισθητήρων ενσωματώνοντάς τες στον φυσικό περιβάλλοντα χώρο των σπιτιών των ηλικιωμένων, επιτρέποντας την συνεχή και λεπτομερή παρακολούθηση των καθημερινών δραστηριότητων τους. Μέθοδοι: Η μελέτη μας αποτελείται από δύο σκέλη. Ένα πειραματικό σε εργαστηριακό χώρο και μια εφαρμογή της τεχνολογίας σε πραγματικό περιβάλλον. Συγκεκριμένα, δημιουργήθηκε ένας οικολογικά έγκυρος χώρος στα πλαίσια του Ζωντανού Εργαστηρίου Ενεργού και Υγιούς Γήρανσης, όπου δέκα πέντε (15) ηλικιωμένοι συμμετέχοντες έλαβαν μέρος στην πιλοτική δοκιμή της τεχνολογίας. Οι συμμετέχοντες επισκέπτονταν τον οικολογικά έγκυρο χώρο για περίπου 2 εβδομάδες (8 συνολικά συνεδρίες) όπου ακολουθούσαν ένα πρωτόκολλο δραστηριοτήτων, που περιελάμβαναν ορισμένα διακριτικά σενάρια παρακολούθησης, χωρίς αυστηρούς περιορισμούς επιτρέποντας την συλλογή ρεαλιστικών συμπεριφορικών δεδομένων από το δίκτυο αισθητήρων. Στην συνέχεια τα δεδομένα που συλλλέχθηκαν από 10 συμμετέχοντες αναλύθηκαν στατιστικά με τα κλινικά τεστ αξιολόγησης της υγείας των ηλικιωμένων ώστε να βρεθούν τυχόν συσχετίσεις και δείκτες υγείας. Μετά το πέρας αυτών των πιλοτικών δοκιμών πραγματοποιήθηκε μια σειρά από ομάδες εστιασμένης συζήτησης όπου πραγματοποιήθηκε κουβέντα γύρω από την παρεμβατικότητα της τεχνολογίας με την υιοθέτηση ενός θεωρητικού πλαισίου ορισμού από την βιβλιογραφία. Στο δεύτερο μέρος της μελέτης, μελετήθηκαν τα αποτελέσματα τόσο από την ποιοτική ανάλυση των ομάδων εστίασης, όσο και από τα μελή της ερευνητικής ομάδας και πραγματοποιήθηκε η εγκατάσταση ενός ελαφρώς τροποποιημένου τεχνολογικού συστήματος σε 5 σπίτια ηλικιωμένων για ένα διάστημα πλέον του ενός έτους, συλλέγοντας με αυτόν τον τρόπο εκατοντάδες χιλιάδες ψηφιακά στιγμιότυπα της καθημερινότητας των ηλικιωμένων. Στην συνέχεια επιχειρήθηκε η ανάπτυξη τόσο στατιστικών μοντέλων, όσο και μοντέλων μηχανικής μάθησης για την διερεύνηση της κλινικής αξίας των ψηφιακών βιοδεικτών. Σαν μελέτη εφαρμογής αυτών των μοντέλων ήταν η πρόβλεψη συναισθηματικών διαταραχών καθώς και της καταθλιπτικής συμπτωματολογίας. Παράλληλα με αυτές τις μελέτες, διενεργήθηκε και μια μακροπρόθεσμη (Longitudinal) μελέτη της αποδοχής των αισθητήρων από τους ηλικιωμένους με έμφαση και πάλι στον βαθμό παρεμβατικότητας. Η μελέτη διενεργήθηκε με την μορφή προσωπικών συνεντεύξεων με κάθε μία από τις πέντε συμμετέχουσες. Τέλος, με την πρόταση και δημιουργία ενός εμπειρικού μοντέλου (expert model) υποστήριξης της διάγνωσης της γηριατρικής κατάθλιψης (Fuzzy Cognitive Maps), αποκρυσταλλώνοντας την γνώση των ειδικών σε ένα σχήμα αναπαράστασης γνώσης προσιτό σε αυτούς, επιχειρείται η αντιστοίχηση της νέας γνώσης που παράγεται από τους αισθητήρες με την υπάρχουσα κλινική γνώση. Αποτελέσματα: Όσον αφορά το πρώτο σκέλος της διατριβής βρέθηκαν αρκετές στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις ανάμεσα στις επιμέρους κατηγορίες ψηφιακών δεικτών, όπως κινητικοί, συναισθηματικοί και φυσιολογικοί και των επιμέρους κατηγοριών κλινικών αξιολογήσεων της υγείας των ηλικιωμένων. Όσον αφορά τα αποτελέσματα από τις ομάδες εστιασμένης συζήτησης αυτά αναλύθηκαν με ποιοτικές μεθόδους για να εξαχθούν τα πιο βασικά θέματα που προέκυψαν από τις συζητήσεις και να κατηγοριοποιηθούν σε κάθε ένα από τους άξονες του πλαισίου παρεμβατικότητας (obtrusiveness framework). Για το δεύτερο σκέλος της διατριβής, δημιουργήθηκε ένα γραμμικό μοντέλο πρόβλεψης του PHQ-9 σκορ από τα μοτίβα λειτουργίας της τηλεόρασης. Εκεί βρέθηκαν συσχετίσεις με κάποια από τα συμπτώματα της κατάθλιψης. Το μοντέλο μηχανικής μάθησης και συγκεκριμένα, Τυχαία Δάση (Random Forests, RF) πέτυχαν με ακρίβεια άνω του 80% να διακρίνουν μεταξύ καταθλιπτικών και υγιών καθημερινών στιγμυοτύπων συμπεριφοράς, ενώ το μοντέλο ταξινόμησης καθημερινών προτύπων συμπεριφοράς σε ήπια, μέτρια και σοβαρά καταθλιπτικά περιστατικά πέτυχε εμβαδόν επιφάνειας ROC >90%. Επίσης, η αρχική αξιολόγηση του μοντέλου υποστήριξης της διάγνωσης της κατάθλιψης, με βάση το σχήμα αναπαράστασης γνώσης FCM είχε μέση ακρίβεια περίπου 96%. Τέλος, η σύγκριση των μοτίβων αντίληψης των ηλικιωμένων όσον αφορά την παρεμβατικότητα των τεχνολογιών που είχαν εγκατεστημένες στο σπίτι τους, απεκάλυψε την αρνητική τους στάση απέναντι στο έξυπνο ρολόι και τον καθρέφτη-κάμερα. Επίσης, καθώς μία από τις 5 κυρίες απεχώρησε οικιοθελώς από την μελέτη, συγκρίθηκαν οι απαντήσεις της με τον μέσο όρο των υπολοίπων ηλικιωμένων γυναικών. ώστε να αποκαλυφθούν οι αιτίες της αποχώρησης από την μελέτη. Βασικοί λόγοι αποδείχθηκαν το έξυπνο ρολόι, ο καθρέφτης με την ενσωματωμένη κάμερα αλλά και η συσκευή Kinect λόγω και της οποίας αναγκάστηκε να αλλάξει την καθημερινή ρουτίνα της. Συμπεράσματα: Η κλινική αξία των ψηφιακών βιοδεικτών έχει αναδειχθεί σε πλήθος δημοσιεύσεων, όμως η χρήση και αξιολόγησή τους σε μακροπρόθεσμες μελέτες απουσιάζει. Μεγάλη πρόκληση αποτελεί στις μέρες μας η εύρωστη λειτουργία τέτοιων τεχνολογιών υπό πραγματικές συνθήκες χωρίς πριορισμούς (in the wild) αλλά και η αποδοχή τους τόσο από τους ηλικιωμένους, όσο και από τους γιατρούς αν κάποια στιγμή στο μέλλον θελήσουμε να χρησιμοποιήσουμε τέτοιου είδους δεδομένα στην κλινική πράξη.