| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| ESTUDIO Y DESARROLLO DE SOLUCIONES BASADAS EN SENSORES INERCIALES VESTIBLES PARA LA SUPERVISIÓN DE LA SALUD EN ADULTOS MAYORES | | Autor/a | Ruiz Ruiz, Luisa María | | Departamento | Electrónica | | Director/a | Jiménez Ruiz, Antonio Ramón | | Codirector/a | García Domínguez, Juan Jesús | | Fecha de depósito | 30-09-2025 | | Periodo de exposición pública | 1 de octubre a 15 de octubre de 2025 | | Fecha de defensa | Sin especificar | | Modalidad | Presencial | | Programa | Electrónica: Sistemas Electrónicos Avanzados. Sistemas Inteligentes (RD 99/2011) | | Mención internacional | Solicitada | | Resumen | El aumento de la esperanza de vida y el envejecimiento de la población mundial es un fenómeno creciente que plantea importantes retos sanitarios y sociales. Se estima que en el año 2050, el porcentaje de personas mayores de 60 años alcanzará el 20\% de la población global, duplicando la situación actual. El envejecimiento demográfico se traduce en una mayor prevalencia de enfermedades crónicas asociadas a la edad, como los trastornos de la marcha, la fragilidad y el incremento del riesgo de caídas.
Tradicionalmente, estos trastornos de la marcha se han evaluado mediante pruebas funcionales simples, que, aunque son sencillas y ampliamente utilizadas, presentan limitaciones significativas. Métodos como la medición de la velocidad de la marcha al recorrer 4 metros, o el test \textit{Timed Up and Go}, que consiste en cronometrar el tiempo empleado para levantarse de una silla, caminar una distancia corta y volver a sentarse, ofrecen una visión puntual del estado funcional. Estas pruebas son subjetivas, dependen del contexto específico en que se realizan, están restringidas al espacio y tiempo disponibles en la consulta, y no permiten un seguimiento continuo ni una evaluación en entornos cotidianos.
En este contexto, el avance de las nuevas tecnologías ha permitido el desarrollo de herramientas más precisas para el análisis de la marcha. Entre ellas, los sensores portátiles, como las unidades de medición inercial (IMUs), se han consolidado como una alternativa accesible, versátil y no invasiva, adecuada para la evaluación de la salud en personas mayores, tanto en entornos clínicos como en condiciones de la vida diaria. Existen diversos tipos de unidades de medición inercial, dependiendo de la tecnología utilizada, el nivel de precisión requerido y el entorno de aplicación. Si bien algunos modelos están diseñados para aplicaciones industriales o de navegación de alta precisión, también existen alternativas de bajo coste basadas en tecnologías MEMS (sistemas microelectromecánicos). En las últimas décadas, el uso de IMUs de bajo coste se ha popularizado debido a su portabilidad, bajo consumo y facilidad de integración para múltiples aplicaciones. No obstante, su precisión requiere el desarrollo de algoritmos avanzados de procesamiento de señal, capaces de compensar errores sistemáticos y desviaciones inherentes a este tipo de dispositivos.
Esta tesis doctoral se centra en el desarrollo y validación de soluciones basadas en sensores inerciales portátiles para monitorizar la salud en adultos mayores, con un enfoque particular en la detección de fragilidad y riesgo de caídas. Las contribuciones principales de este trabajo se organizan en cuatro bloques: (1) revisión del estado del arte sobre las tecnologías de análisis de la marcha y su uso para la detección de trastornos en adultos mayores; (2) mejora de algoritmos para el análisis inercial de la marcha; (3) validación clínica de estos algoritmos en adultos mayores voluntarios; y (4) desarrollo de herramientas de software para la integración de estas soluciones en la práctica clínica.
En conjunto, esta investigación contribuye al avance hacia modelos de atención sanitaria más preventivos, personalizados y basados en datos objetivos. La combinación de sensores inerciales, algoritmos específicos y herramientas clínicas accesibles permite mejorar la evaluación del estado funcional de los adultos mayores, apoyando la toma de decisiones clínicas y fomentando intervenciones más eficaces para reducir la fragilidad y prevenir caídas. |
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