Tesis:
Nuevas técnicas de monitorización, personalización y coaching inteligente para alcanzar hábitos de vida saludables para una mejor salud cerebral
- Autor: MORENO BLANCO, Diego
- Título: Nuevas técnicas de monitorización, personalización y coaching inteligente para alcanzar hábitos de vida saludables para una mejor salud cerebral
- Fecha: 2021
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
- Departamentos: TECNOLOGIA FOTONICA Y BIOINGENIERIA
- Acceso electrónico: https://oa.upm.es/69176/
- Director/a 1º: GÓMEZ AGUILERA, Enrique J.
- Director/a 2º: SOLANA SÁNCHEZ, Javier
- Resumen: La salud cerebral se define como el desarrollo y conservación de una integridad cerebral y una funcionalidad de las redes neuronales óptimas para una edad determinada. Mantener una buena salud cerebral es fundamental para minimizar la aparición de enfermedades neurodegenerativas. Una de las principales causas de aparición de estas enfermedades neurodegenerativas son los hábitos de vida. La modificación de los hábitos de una persona es una tarea muy compleja y difícil, y existen diversas teorías y terapias conductuales que apoyan el cambio de hábitos. El uso de estrategias de coaching, ligado a la psicología motivacional, es crucial para el éxito en este tipo de intervenciones. El uso de las tecnologías de intervención conductual (BITs) proporciona datos de monitorización novedosos que los expertos pueden utilizar para analizar los resultados de los usuarios, y así mejorar la toma de decisiones y/o la coordinación de la atención. El objetivo principal de la presente tesis doctoral es investigar en nuevos métodos de monitorización inteligente e intervención personalizada de estilos de vida saludables en adultos sanos para el mantenimiento y la promoción de la salud cerebral. El trabajo de investigación está integrado en el proyecto iBC (Intelligent Brain Coaching: modelos y tecnologías de monitorización, interacción e inteligencia artificial para la promoción de la Salud Cerebral) y el estudio BBHI (Barcelona Brain Health Inititative), y se realiza en colaboración multidisciplinar con el hospital Guttmann promotor principal del BBHI. Dentro de este trabajo de investigación se ha realizado un exhaustivo estudio del arte en cuanto a monitorización y sistemas de intervención conductual. Los resultados de este análisis han servido de punto de partida para diseñar un modelo de usuario basado en tres dimensiones: pilares BBHI de salud cerebral; personalidad y estado anímico, y perfil tecnológico. Este modelo de usuario permitirá mejorar la personalización de las intervenciones. Además, se han desarrollado nuevos métodos de monitorización centrados en las dimensiones del modelo de usuario más complejas y novedosas, como pueden ser el estrés o el estado anímico, y se han propuesto nuevos métodos de monitorización que no se basan en dispositivos wearables existentes. Finalmente se ha diseñado un sistema inteligente de ayuda a la decisión, denominado “asistente de coaching inteligente” (ICA-Intelligent Coaching Assistant) que facilita la labor de los profesionales de coaching y les ayuda a realizar intervenciones de modificación de hábitos saludables en grandes poblaciones de voluntarios. El sistema genera una propuesta semanal de recomendaciones personalizadas denominadas píldoras formativas para los usuarios. El algoritmo diseñado trabaja a partir del conocimiento clínico, que en base a las características del usuario y sus preferencias y motivaciones, selecciona las píldoras más adecuadas para el usuario y planifica su envío a las horas óptimas para cada usuario. Todas estas nuevas funcionalidades se han integrado en un sistema de intervención mHealth. El sistema mHealth y el sistema ICA se han validado en un estudio de usabilidad y viabilidad. Los resultados de la evaluación de la usabilidad son prometedores. Los usuarios también han reportado que las píldoras recibidas se ajustan a sus necesidades y a sus perfiles y preferencias. En cuanto a los sistemas de monitorización integrados, los datos registrados de forma automática y con intervención de los usuarios, son capaces de monitorizar aspectos básicos de los hábitos saludables para avanzar en el estudio de su relación con la salud cerebral. Además, los altos porcentajes de consecución de objetivos de los usuarios, reflejados en los resultados, nos indican una gran adherencia para el reto de modificación de los hábitos de personas adultas que quieren mantener una buena salud cerebral. ----------ABSTRACT---------- Brain health is defined as the development and maintenance of optimal brain integrity and neural network functionality for a given age. Maintaining good brain health is essential to minimize the occurrence of neurodegenerative diseases. One of the main causes of the appearance of these neurodegenerative diseases are lifestyle habits. Modifying a person's habits is a very complex and difficult task, and there are various behavioral theories and therapies that support changing habits. The use of coaching strategies, linked to motivational psychology, is crucial for the success of this type of intervention. The use of behavioral intervention technologies (BITs), new modes of intervention, provides novel monitoring data that experts can use to analyze user results, and thus improve decision-making and / or coordination of care. The main objective of this doctoral thesis is to investigate new methods of intelligent monitoring and personalized intervention of healthy lifestyles in healthy adults for the maintenance and promotion of brain health. The research work is integrated into the iBC project (Intelligent Brain Coaching: models and technologies for monitoring, interaction, and artificial intelligence for the promotion of Brain Health) and the BBHI study (Barcelona Brain Health Inititative) and is carried out in multidisciplinary collaboration with the Guttmann Hospital, the main promoter of the BBHI. Within this research work an exhaustive study of the art has been carried out in terms of monitoring and behavioral intervention systems. The results of this analysis have served as a starting point to design a user model based on three dimensions: BBHI pillars of brain health; personality and mood, and technological profile. This user model will allow to improve the personalization of the interventions. In addition, new monitoring methods have been developed focused on the most complex and innovative dimensions of the user model, such as stress or mood, and new monitoring methods have been proposed that are not based on existing wearable devices. Finally, an intelligent decision support system has been designed, called “intelligent coaching assistant” (ICA-Intelligent Coaching Assistant) that facilitates the work of coaching professionals and helps them to carry out interventions to modify healthy habits in large populations of volunteers. The system generates a weekly proposal of personalized recommendations called training pills for users. The designed algorithm works based on clinical knowledge, which, based on the characteristics of the user and their preferences and motivations, selects the most appropriate pills for the user and plans their delivery at the optimal times for each user. All these new functionalities have been integrated into an mHealth intervention system. The mHealth system and the ICA system have been validated in a usability and feasibility study. The usability assessment results are promising. Users have also reported that the pills received are tailored to their needs and their profiles and preferences. As for the integrated monitoring systems, the data recorded automatically and with the intervention of the users, allow monitoring basic aspects of healthy habits to advance in the study of their relationship with brain health. In addition, the high percentages of achievement of the objectives of the users, reflected in the results, indicate a great adherence to the challenge of modifying the habits of adults who want to maintain good brain health.