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Análisis de la Escritura: Un Nuevo Enfoque para Monitorear la Salud de los Mayores

Este estudio explora la escritura a mano como una herramienta para identificar problemas de salud en adultos mayores.

― 7 minilectura


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El número de personas mayores en el mundo está creciendo. Este aumento puede llevar a más casos de Fragilidad, que es una condición que afecta a los adultos mayores. La fragilidad incluye una disminución de la Salud y un mayor riesgo de problemas graves de salud. Puede hacer que la vida sea difícil para quienes la experimentan y puede poner presión en los sistemas de salud. Desafortunadamente, no hay una forma aceptada de identificar la fragilidad, lo que es un problema que necesita más investigación.

Debido a esta falta de conocimiento, la detección temprana es crucial para prevenir el deterioro. Un método prometedor implica usar un bolígrafo especial para observar la Escritura a mano como forma de clasificar grupos de edad. Se realizó un estudio con 80 Participantes sanos de diferentes rangos de edad (20-40, 41-60, 61-70, y 70+). Se recopilaron datos de su escritura a mano y se analizaron varios indicadores relacionados con sus movimientos al escribir. Este estudio tenía como objetivo clasificar a las personas según su edad al evaluar sus patrones de escritura.

El Problema de la Fragilidad

A medida que la población envejece, la fragilidad se vuelve más común. Es un síndrome que lleva a un deterioro gradual de la salud, una mayor vulnerabilidad al estrés y un mayor riesgo de muerte. Esto a menudo resulta en hospitalizaciones y cuidados a largo plazo, afectando tanto a los sistemas de salud pública como a la calidad de vida de las personas.

No es fácil identificar la fragilidad ya que puede parecer un envejecimiento normal, y los síntomas pueden variar mucho. Según los investigadores, la fragilidad se puede identificar cuando una persona muestra al menos tres de estos signos: debilidad, velocidad de marcha lenta, baja actividad física, agotamiento y pérdida de peso. Sin embargo, si alguien solo tiene uno o dos de estos síntomas, puede considerarse "pre-frágil". Hay varios métodos para evaluar la fragilidad, pero no hay consenso sobre cómo clasificar a alguien como frágil o pre-frágil.

Reconocer la fragilidad temprano es vital para prevenir el deterioro de la salud. Desafortunadamente, la falta de recursos médicos a menudo retrasa el diagnóstico. Para contrarrestar esto, están surgiendo tecnologías de Monitoreo remoto para rastrear signos de salud de manera regular. Estas tecnologías pueden ayudar a identificar signos tempranos de deterioro al monitorear actividades diarias. Los cambios en las tareas diarias pueden proporcionar pistas importantes sobre la salud de una persona. La escritura a mano es una excelente candidata para este monitoreo porque es una habilidad compleja que involucra varias funciones cerebrales y motoras. La escritura puede variar significativamente tanto con el envejecimiento normal como con ciertas condiciones de salud.

La Escritura a Mano como Herramienta de Monitoreo

Hay desafíos para monitorear la escritura a mano en casa. La mayoría de los estudios existentes han utilizado tabletas y superficies especiales para recopilar datos de escritura, lo que puede no ser fácil de usar para los adultos mayores. Además, los estudios anteriores a menudo se llevaron a cabo en entornos controlados, y esto puede no reflejar situaciones de la vida real donde las personas escriben libremente.

Para abordar esto, se desarrolló un bolígrafo especial que puede grabar y analizar la escritura automáticamente. Esta herramienta permite realizar tareas de escritura diarias sin necesidad de ayuda adicional, facilitando su uso para los adultos mayores. El bolígrafo graba datos importantes como la velocidad y la presión de la escritura, lo que puede ofrecer información sobre la salud del escritor.

El Estudio y sus Métodos

En este estudio, los investigadores buscaron analizar indicadores de escritura a mano para clasificar a los participantes en cuatro grupos de edad. Usaron un bolígrafo inteligente para recopilar datos de escritura a mano. El estudio incluyó a 80 participantes sanos de entre 20 y 90 años, excluyendo a cualquiera con ciertas condiciones médicas.

Cada participante escribió un breve texto libre y una lista de compras. Este enfoque tenía como objetivo imitar la escritura cotidiana lo más cerca posible. Los datos recopilados incluían cuánto tiempo escribieron, cuánta presión usaron sobre el bolígrafo y cuán fluida fue su escritura.

De estos datos en bruto, los investigadores extrajeron 14 indicadores diferentes de escritura a mano relacionados con el movimiento y los temblores. Luego utilizaron técnicas de aprendizaje automático para evaluar cuán bien estos indicadores podían clasificar a las personas en sus respectivos grupos de edad.

El Análisis y los Resultados

Después de recopilar y procesar los datos, los investigadores se centraron en dos algoritmos de aprendizaje automático para comparar la efectividad con la que clasificaban los grupos de edad según las características de la escritura a mano. Uno era un modelo simple de regresión logística, y el otro era un algoritmo más avanzado llamado Catboost.

Los resultados mostraron que los clasificadores funcionaron muy bien. Por ejemplo, la precisión de los modelos varió de alrededor del 82% a casi el 98% en la identificación de diferentes grupos de edad. Los investigadores encontraron que el algoritmo avanzado Catboost superó al más simple de regresión logística en casi todas las tareas.

Los hallazgos sugieren que se pueden observar diferencias significativas en las características de la escritura a mano entre diferentes grupos de edad. Este análisis podría ayudar a detectar signos tempranos de deterioro en adultos mayores al monitorear los cambios en su escritura.

La Importancia de los Hallazgos

El estudio destaca el potencial de usar el análisis de escritura como una forma no invasiva de monitorear la salud de los adultos mayores. Al reconocer los cambios en la escritura a mano, podría ser posible identificar a personas en riesgo de desarrollar problemas de salud desde temprano. La escritura a mano puede proporcionar información útil sobre el estado físico y cognitivo de una persona, que de otro modo podría no ser tan fácil de observar.

Además, los métodos utilizados en este estudio ofrecen una forma de realizar evaluaciones en entornos de la vida real, haciéndolo más aplicable a la vida cotidiana, donde los adultos mayores suelen escribir. Esto podría llevar al desarrollo de soluciones para monitorear la escritura y, a su vez, el estado de salud, en casa.

Direcciones Futuras

Investigaciones futuras podrían expandir estos hallazgos explorando cómo los cambios en la escritura pueden relacionarse con condiciones de salud específicas, como la enfermedad de Parkinson o la enfermedad de Alzheimer. Al perfeccionar el análisis de las características de escritura asociadas con estas condiciones, los investigadores podrían crear herramientas específicas para monitorear riesgos de salud.

Además, se podría mejorar el estudio aumentando el número de participantes y considerando una gama más amplia de grupos de edad. Esto mejoraría la precisión de los hallazgos y ofrecería mejores ideas sobre la relación entre la escritura a mano y la salud a medida que las personas envejecen.

En conclusión, este estudio demuestra que el análisis de escritura a mano puede ser una herramienta valiosa para clasificar grupos de edad y potencialmente identificar problemas de salud en adultos mayores. El bolígrafo inteligente y las técnicas de aprendizaje automático utilizadas aquí abren el camino para el futuro del monitoreo de la salud, haciendo que sea más fácil y eficiente rastrear el bienestar de los individuos mayores desde la comodidad de sus hogares.

Fuente original

Título: Age Group Discrimination via Free Handwriting Indicators

Resumen: The growing global elderly population is expected to increase the prevalence of frailty, posing significant challenges to healthcare systems. Frailty, a syndrome associated with ageing, is characterised by progressive health decline, increased vulnerability to stressors and increased risk of mortality. It represents a significant burden on public health and reduces the quality of life of those affected. The lack of a universally accepted method to assess frailty and a standardised definition highlights a critical research gap. Given this lack and the importance of early prevention, this study presents an innovative approach using an instrumented ink pen to ecologically assess handwriting for age group classification. Content-free handwriting data from 80 healthy participants in different age groups (20-40, 41-60, 61-70 and 70+) were analysed. Fourteen gesture- and tremor-related indicators were computed from the raw data and used in five classification tasks. These tasks included discriminating between adjacent and non-adjacent age groups using Catboost and Logistic Regression classifiers. Results indicate exceptional classifier performance, with accuracy ranging from 82.5% to 97.5%, precision from 81.8% to 100%, recall from 75% to 100% and ROC-AUC from 92.2% to 100%. Model interpretability, facilitated by SHAP analysis, revealed age-dependent sensitivity of temporal and tremor-related handwriting features. Importantly, this classification method offers potential for early detection of abnormal signs of ageing in uncontrolled settings such as remote home monitoring, thereby addressing the critical issue of frailty detection and contributing to improved care for older adults.

Autores: Eugenio Lomurno, Simone Toffoli, Davide Di Febbo, Matteo Matteucci, Francesca Lunardini, Simona Ferrante

Última actualización: 2023-09-29 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2309.17156

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.17156

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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