OBJETIVO DEL PROYECTO

Breve descripción del objetivo del proyecto dentro de la empresa y las oportunidades de mejora que representa. Actualmente, existe una tendencia a estudiar cómo se manifiestan los trastornos neurológicos de manera temprana a través de las dificultades de los pacientes para realizar movimientos triviales. Estas dificultades motoras han sido ampliamente evaluadas en laboratorios de estudios de movilidad, los cuales utilizan sensores corporales de alta precisión, cámaras y software que permite analizar los gestos y movimientos del sujeto bajo evaluación con gran precisión. La posibilidad de diagnosticar trastornos neurológicos desde el ángulo de los síntomas asociados con dificultades de movimiento representa una novedad revolucionaria. Sin embargo, esta posibilidad está asociada con desafíos económicos cuando se intenta equipar a los centros de salud con laboratorios dedicados a estudios de movilidad. Además, la era actual marcada por el COVID-19 exige métodos de diagnóstico que puedan aplicarse telemáticamente sin que el paciente tenga que asistir al centro de salud en persona. Esta situación nos lleva a plantear el desafío de estudiar si es factible diseñar laboratorios virtuales de estudio del movimiento para proporcionar soporte telemático para el diagnóstico y monitoreo de la enfermedad de Alzheimer. Para realizar este análisis, se propone construir un prototipo de laboratorio virtual de movimiento con el que se puedan realizar experimentos para el estudio. Este prototipo de laboratorio virtual consistirá en los siguientes componentes que operarán en asociación:

• El prototipo de una aplicación que permita capturar los datos de movimiento del paciente a partir de los sensores disponibles en los smartphones (acelerómetro, giroscopio, etc.).
• Modelos computacionales para representar la ejecución de los movimientos.
• Software basado en redes neuronales convolucionales aprendidas automáticamente que permita predecir el estadio de la enfermedad de Alzheimer a partir de los modelos computacionales que describen la ejecución de los movimientos.
• Servicios web para comunicar las predicciones de la red neuronal convolucional a sistemas gestionados por el personal sanitario de manera interoperable.
• El prototipo de un panel de control que permita a los neurólogos conocer los modelos computacionales generados, las predicciones sobre la evolución de la enfermedad de Alzheimer y cruzar esta información con el historial médico previo del paciente.
• La investigación evaluará los siguientes tres aspectos para determinar la viabilidad de que la propuesta evolucione hacia un producto comercializable en el futuro:
• Un estudio con pacientes que permita determinar la tasa de éxito en la predicción correcta del estado de la enfermedad de Alzheimer. Esta tasa de éxito se cuantificará como el porcentaje de acuerdo entre los resultados de la red neuronal convolucional y los diagnósticos de los neurólogos de los pacientes participantes.
• Una evaluación según la familia de normas ISO/IEC 25000, conocida como SQuaRE (Requisitos y Evaluación de Calidad de Sistemas y Software), que permita medir de manera estandarizada el cumplimiento de los requisitos funcionales y no funcionales esenciales en la infraestructura del laboratorio virtual (seguridad, rendimiento, fiabilidad, etc.).
• Una evaluación por parte de los neurólogos del impacto de la propuesta en el diagnóstico y monitoreo de la enfermedad de Alzheimer en comparación con la situación actual.

INNOVACIÓN

Investigación Industrial Probablemente, la característica más destacada de la investigación es su naturaleza innovadora, ya que es una forma de analizar la evolución de la enfermedad de Alzheimer desde un enfoque tecnológico. La evaluación y el análisis de la viabilidad de los resultados obtenidos en este proyecto para comprender el monitoreo de la enfermedad de Alzheimer nos permitiría tomar decisiones innovadoras en el futuro sobre soluciones viables de u-health para que el personal sanitario pueda monitorear telemáticamente a los pacientes. Las alternativas tecnológicas más significativas a lo que se propone en este proyecto consisten en realizar estudios de la marcha en laboratorios especializados en análisis de movimiento. En contraste con estas alternativas, este proyecto tiene como objetivo evaluar si es factible adoptar soluciones basadas en un producto que se pueda usar de manera más cómoda, a través del teléfono móvil, ya que permite un monitoreo constante del paciente a un costo inferior al de un laboratorio de análisis de movimiento. Contar con técnicas que permitan utilizar soluciones de u-health para inferir el estadio de la enfermedad de Alzheimer abriría la puerta a la creación de productos que podrían beneficiar a un gran número de pacientes, ya que esta patología tiene una alta prevalencia. Además, el hecho de que el paciente solo lleve un pequeño teléfono móvil en su bolsillo lo hace adecuado para su uso cómodo y seguro. En resumen, es previsible que esta investigación nos permita tomar decisiones futuras de diseño de aplicaciones de software con un impacto significativo en el mercado, no solo por su carácter único y la amplia variedad de pacientes que podrían beneficiarse de ella, sino también por otras características que permiten una aplicabilidad óptima, como facilidad de uso, seguridad para el paciente y rapidez del procedimiento, todo a bajo costo. Si los resultados de este proyecto permiten construir laboratorios virtuales para monitorear la evolución de los pacientes con Alzheimer, sería posible proponer nuevos servicios para atender a personas con esta patología desde sus hogares. Estos servicios para monitorear telemáticamente a los pacientes sin necesidad de acudir a la consulta médica de manera presencial serían particularmente oportunos en la era post-COVID-19, donde existe una demanda de restringir el contacto social y, en algunos momentos, se imponen confinamientos en casa. El proyecto se encuentra en un área tecnológica transversal como se establece en la Estrategia de Especialización Inteligente RIS3 de Cantabria. En este caso, propone la explotación de las TIC en el campo de la salud.