AGE-WELL 2018 SIP Accelerator Program – August Projects
Project Renewals
Project Title: Backup sensor technology for wheelchairs (BSTW)
Investigator Name: Cynthia Goh
Institution: University of Toronto
AGE-WELL Investment: $40,000
WP Alignment: WP3 TECH-FAI
Partner(s): Braze Mobility Inc.
Powered mobility can improve quality of life for older adults who are unable to walk or use manual chairs; however, 20% of powered mobility users report at least one major collision within a year. Safety is a major concern when determining eligibility for powered mobility device use and can often to lead to exclusion. Older adults with a diagnosis of dementia are especially likely to be excluded because of visuo-perceptual difficulties experienced, which can make powered mobility device operation challenging or even impossible. Loss of mobility can in turn lead to depression and an increased reliance on caregivers. The objective of this project is to commercialize at larger scale, a low cost, after-market solution that can transform any mobility device (wheelchair/scooter) into a “smart” device that can automatically detect obstacles and provide the driver with multi-modal and customizable feedback. We are thus moving beyond our initial project scope that was limited to just wheelchairs. In addition, the goal is now to commercialize this system as part of a larger platform that can provide objective data in order to inform and augment training, assessment and provision processes to prevent undue exclusion of individuals from the use of powered mobility devices.
This project can improve quality of life and restore dignity of older adults by increasing driver awareness, and safety of the driver as well as those in the surrounding environment. Moreover, mobility is a fundamental human right – our proposed technology can enable access to powered mobility by a large population that is currently being denied this right.
New Projects
Project Title: Technology-enhanced multimodal meditation for enhancing wellness in long term care
Investigator Name: Mark Chignell
Institution: University of Toronto
AGE-WELL Investment: $38,461
WP Alignment: WP6 TECH-MCH
Partner(s): PRAXIS Holistic Health
Ethical wellness care for the elderly is urgently needed as many residents in long term care are anxious, lethargic or depressed. Our society urgently requires more, and better, therapeutic options to deal with our aging, and increasingly long-lived population. Stats Canada estimates that close to 25% of Canadians will be over the age of 65 by 2036, increasing health-care costs and socioeconomic burdens. To deal with this challenge, Canada needs to develop innovative, evidence-based methods that can maintain wellness in the aging population without requiring an unsustainable increase in the number of caregivers. The Interactive Media Lab at the University of Toronto, with its extensive experience in human factors engineering and technology evaluation, will assist industry partner Praxis in evaluating its virtual reality (VR) for neurocognitive rehabilitation and preparing that technology for commercialization. Praxis has developed technology-enhanced mindfulness meditation (TEMM), which has shown promising results within a psychiatric practice. The motivation behind TEMM is to utilize knowledge of brain properties to provide immersive experiences that promote calm awareness, positive affect and sensory receptivity to external/environmental input. In this project we will evaluate the use and effectiveness of TEMM for seniors with cognitive impairment and dementia as a necessary step towards commercializing the technology. Praxis will refine its immersive multimedia suite based on our research results from field testing TEMM in long term care. The first phase of work will involve field testing and the second phase will involve scientific evaluation of TEMM in long term care and a comparative analysis of how TEMM outcomes vary across different settings (e.g., acute care vs. neuro-rehabilitation care vs. standard long term care). Outcomes assessed will include wellbeing, amount of stress-reduction and changes in cognitive function for people using the technology.
Project Title: Feasibility study of an interactive digital technology in reducing bathing-related agitation in a residential care facility
Investigator Name: Gloria Gutman
Institution: Simon Fraser University
AGE-WELL Investment: $39,979
WP Alignment: WP6 TECH-MCH
Partner(s): The Mindful Garden Digital Health, Inc.
The MindfulGarden project comprises three feasibility studies exploring the use of interactive digital interventions to arrest and de-escalate anxiety and aggression in frail elderly suffering from hyperactive delirium and/or dementia. Two studies have been approved for implementation in September 2018. Fraser Health has approved a pilot study for Peace Arch Hospital to determine the efficacy of MindfulGarden in reducing hyperactive delirium. A concurrent study at Delta View will address hyperactive dementia in long term care. This application to AGE-WELL is in support of a third study at Delta View Rehabilitation Centre validating MindfulGarden as an important treatment in reducing bathing-related agitation in dementia residents.
Bathing is well recognized as an activity associated with resident stress and aggression and violence against caregivers. In a study of 1,565 ‘bath sessions’ administered to long-term care dementia residents, 46.8% involved some degree of agitated behaviour, with 27.5% involving actual physical resistance (Cooke, 2006; Cooke & Gutman, 2005). A 2014 report from the University of Lethbridge also shows aggression and caregiver distress, with 40% of staff reporting feeling powerless and emotionally drained on a routine basis. (Source: Spenceley, S. 2015).
There is an urgent need for new tools and treatments that can reduce residents’ stress in the bathing environment. In Cooke’s study, of six factors examined including air and water temperature and type of bathtub, increased privacy and the presence of windows in the bathing area were statistically significant in reducing physical agitation during bathing. MindfulGarden offers a digital approximation of the natural environment that might be viewed from a window. It combines a waterproof TV screen with sensors that respond to patient vocalization and movements to trigger a visual ‘garden’ that has been shown at proof-of-concept in 2016 to de-escalate challenging behaviours associated with delirium and dementia so that care can continue (demo: https://vimeo.com/296919077).
Project Title: Improvement of access to home therapy for patients with chronic kidney disease: The implementation of a new remote monitoring technology in the treatment of patients undergoing peritoneal dialysis in the province of Quebec
Investigator Name: Fabrice Mac-Way
Institution: Université Laval
AGE-WELL Investment: $40,000
WP Alignment: WP3 TECH-FAI
Partner(s): Baxter, MEDTEQ
Home therapy is an important and often underutilized dialysis option. Peritoneal dialysis (PD) affords chronic kidney disease (CKD) patients the independence to maintain their quality of life compared to in-centre hemodialysis (ICHD) (1).
In 2016, across Canada (excluding Quebec), 50.4% of PD patients were 65 years of age or older (2). Clearly, to increase the use of home dialysis especially in this population segment, initiatives that consider and facilitate the challenges faced by elderly end-stage renal disease (ESRD) patients are critical. Obstacles to increasing the use of home dialysis include the complexity of PD therapy machines and patients with limited care-taker support (3). The Amia automated PD system with Sharesource connectivity platform provides real time monitoring and recording of the therapy as well as an interactive interface with the care team and patient. This allows for acute trouble shooting and remote evaluation of the patient.
We hypothesize that the use of Amia with Sharesource coupled with the addition of a nurse navigator (NN) will increase the number of ESRD patients choosing home therapy. The expected cost savings to the health-care system of Amia with Sharesource will be important, as the cost of home dialysis is much lower compared to the cost of ICHD (4).
Project Title: Rehabilitation mobile app for older adults following total knee replacement
Investigator Name: Jonathan Rose
Institution: University of Toronto
AGE-WELL Investment: $40,000
WP Alignment: WP5 TECH-DD
Partner(s): Curovate
The average inpatient cost for joint replacement surgery in Canada is more than $1 billion annually (Canadian Institute for Health Information, 2018). It is critical therefore to reduce negative outcomes, such as the need for revision surgeries, through rehabilitation. Currently, 80% of older adults with total knee replacement (TKR) surgery fail to do necessary rehabilitation, resulting in higher rates of revision surgeries and surgical complications, a lower quality of life, higher pain medication use, and considerable cost to the individual and the health-care system.
We are proposing a mobile application (app) that can be used at home to motivate and instruct older adults during their recovery following a TKR. The app would provide daily video guided exercises typically prescribed by a physiotherapist, daily reminders such as taking medication, and checklists for identifying early signs of infection after surgery. We have already developed the unique ability to allow an older adult to measure their knee movements (range of motion) with just their mobile device. This is a form of measurement that previously could not have been done without a health-care provider. All of this information: the range of motion, the amount of exercises completed, and the checklist items, are all carefully tracked daily, weekly and monthly and provided to the older adult via the app to track progress.
This app tackles key barriers to rehabilitation compliance namely: cost, accessibility and convenience. We will provide a mobile application that is affordable, accessible to the older adult without having to travel for appointments and allows the older adult to complete their rehabilitation in the comfort of their own home.
Project Title: Development of an automatic braking system for rollator walkers
Investigator Name: James Tung
Institution: University of Waterloo
AGE-WELL Investment: $40,000
WP Alignment: WP5 TECH-DD
Partner(s): Qoltom, RIA, MAREP
Every day, millions of people rely on a rollator walker for support with independent mobility. A key feature of rollator walkers is the ability to lock the brakes in place for stability when standing or sitting (on the device). Current rollator walkers have a manual braking system that requires users to remember to engage the brake to prevent the device from rolling away and causing a fall. This dependence on memory to engage the brake creates a significant safety hazard for users, particularly for those with cognitive impairments (e.g. dementia). This project aims to reduce the risk of falling due to failing to manually engage the brakes on a rollator walker by developing an automatic braking system.
The purpose of our research is to develop an automated braking system that is user-friendly and feasible for commercialization. Our method will include user and product testing that trials the device on a population with consideration of parameters such as diagnosis, physical status and cognitive ability. Automatic rollator walker brakes are currently not active in the market, despite millions of rollator walkers used daily.
“A simple fall can set in motion a whole cascade of events that is detrimental to seniors and also to the health-care system” (LeClerc, 2017). Most rollator walker users are seniors. An estimated 1/3 of seniors fall at least once annually, with annual spending to treat falls among seniors estimated at $2 billion in Canada and $50 billion in the United States. Preventing falls eliminates injuries, hospitalizations, deconditioning due to prolonged recovery times, chronic pain, and deaths. Our device will facilitate a higher quality of life by facilitating user independence and safety, which promotes ongoing successful aging and improved general fitness. This can save millions of health-care dollars due to fall prevention and maintenance of overall health.
Programme de financement stratégique Accelerator de 2018 d’AGE-WELL – Projets d’août
Renouvellements de projet
Titre du projet : Technologie de capteur de marche arrière pour fauteuils roulants
Chercheuse : Cynthia Goh
Établissement : Université de Toronto
Investissement d’AGE-WELL : 40 000 $
Harmonisation BT : BT3 TECH-FAI
Partenaire(s) : Braze Mobility Inc.
La mobilité motorisée peut améliorer la qualité de vie des personnes âgées qui ne peuvent marcher ou utiliser des fauteuils manuels. Cependant, 20 % des utilisateurs d’aides à la mobilité motorisées signalent au moins une collision majeure par année. La sécurité est une préoccupation majeure lorsqu’il s’agit de déterminer l’admissibilité d’une personne à l’utilisation d’une aide à la mobilité motorisée et souvent, cette préoccupation peut mener à l’exclusion de certaines personnes. Les personnes âgées ayant reçu un diagnostic de démence sont particulièrement susceptibles d’être exclues en raison des difficultés visuelles et perceptuelles qu’elles vivent et qui peuvent rendre l’utilisation d’une aide à la mobilité motorisée complexe ou même impossible. Or, la perte de mobilité peut plonger une personne dans la dépression et augmenter sa dépendance envers ses aidants. L’objectif de ce projet est de commercialiser à plus grande échelle une solution après-vente peu coûteuse qui peut transformer n’importe quelle aide à la mobilité (fauteuil roulant/scooter) en un appareil « intelligent » qui peut détecter automatiquement les obstacles et fournir à l’utilisateur une rétroaction multimodale et personnalisable. Nous allons donc au-delà de la portée de notre projet initial, qui se limitait aux fauteuils roulants. De plus, l’objectif est maintenant de commercialiser ce système dans le cadre d’une plateforme plus vaste qui peut fournir des données objectives afin de mieux renseigner et de rehausser les processus de formation, d’évaluation et d’approvisionnement afin de ne pas empêcher indûment des personnes d’utiliser des aides à la mobilité motorisées.
Ce projet peut améliorer la qualité de vie et restaurer la dignité des personnes âgées en augmentant la vigilance du conducteur et en renforçant sa sécurité ainsi que celle des personnes autour de lui. De plus, la mobilité est un droit de la personne fondamental et la technologie que nous proposons peut offrir un accès à la mobilité motorisée à une grande partie de la population qui s’en voit privée.
Nouveaux projets
Titre du projet : Méditation multimodale améliorée par la technologie pour améliorer le bien-être dans les établissements de soins de longue durée
Chercheur : Mark Chignell
Établissement : Université de Toronto
Investissement d’AGE-WELL : 38 461 $
Harmonisation BT : BT6 TECH-MCH
Partenaire(s) : PRAXIS Holistic Health
Il y a un besoin urgent pour des soins de santé éthiques pour les personnes âgées, car de nombreux résidents en établissements de soins de longue durée sont anxieux, léthargiques ou déprimés. Notre société a besoin de toute urgence d’un plus grand nombre d’options thérapeutiques de meilleure qualité pour faire face au vieillissement de notre population et à sa longévité croissante. Statistique Canada estime que près de 25 % des Canadiens auront plus de 65 ans d’ici 2036, ce qui augmentera les coûts liés aux soins de santé et le fardeau socioéconomique. Pour relever ce défi, le Canada doit élaborer des méthodes novatrices fondées sur des données probantes qui peuvent maintenir le bien-être de la population vieillissante sans nécessiter une augmentation non soutenable du nombre d’aidants naturels. L’Interactive Media Lab de l’Université de Toronto, dont les membres possèdent une vaste expérience de l’ingénierie des facteurs humains et de l’évaluation des technologies, aidera son partenaire de l’industrie, PRAXIS, à évaluer sa réalité virtuelle (RV) pour la réadaptation neurocognitive et à préparer cette technologie en vue de sa commercialisation. PRAXIS a mis au point une méditation par la pleine conscience améliorée par la technologie, qui a donné des résultats prometteurs dans le secteur de la psychiatrique. La motivation derrière ce type de méditation est d’utiliser la connaissance des propriétés cérébrales pour offrir des expériences immersives qui favorisent une conscience calme, un effet positif et une réceptivité sensorielle aux apports externes/environnementaux. Dans le cadre de ce projet, nous évaluerons l’utilisation et l’efficacité de la méditation par la pleine conscience améliorée par la technologie pour les aînés atteints de troubles cognitifs et de démence, ce qui constitue une étape nécessaire à la commercialisation de la technologie. PRAXIS peaufinera sa suite multimédia immersive en se fondant sur les résultats de recherches sur les tests sur le terrain de la méditation par la pleine conscience améliorée par la technologie dans les établissements de soins de longue durée. La première phase du travail comprendra des essais sur le terrain et la deuxième phase comprendra une évaluation scientifique de ce type de méditation dans les soins de longue durée et une analyse comparative de la façon dont les résultats de cette méditation varient selon les contextes (p. ex., soins actifs, par rapport aux soins de neuroréadaptation, par rapport aux soins de longue durée standard). Les résultats évalués comprendront le bien-être, le niveau de réduction du stress et les changements dans les fonctions cognitives des personnes utilisant la technologie.
Titre du projet : Étude de faisabilité d’une technologie numérique interactive pour réduire l’agitation liée aux bains dans un établissement de soins pour bénéficiaires internes
Chercheuse : Gloria Gutman
Établissement : Simon Fraser University
Investissement d’AGE-WELL : 39 979 $
Harmonisation BT : BT6 TECH-MCH
Partenaire(s) : The MindfulGarden Digital Health, Inc.
Le projet MindfulGarden comprend trois études de faisabilité sur l’utilisation d’interventions numériques interactives pour arrêter et désamorcer l’anxiété et l’agressivité chez les personnes âgées fragiles souffrant de délire hyperactif ou de démence. La mise en œuvre de deux études a été approuvée en septembre 2018. Fraser Health a approuvé une étude pilote pour l’hôpital Peace Arch afin de déterminer l’efficacité de MindfulGarden dans la réduction du délire hyperactif. Une étude menée en parallèle à l’établissement Delta View portera sur la démence hyperactive dans les centres de soins de longue durée. Cette application à AGE-WELL appuie une troisième étude au Delta View Rehabilitation Centre, validant le rôle important que joue MindfulGarden dans la réduction de l’agitation liée au bain chez les résidents atteints de démence.
Le bain est bien connu comme une activité source de stress et d’agressivité chez les résidents et de violence contre les aidants naturels. Dans une étude portant sur 1 565 bains donnés à des résidents atteints de démence en soins de longue durée, 46,8 % comportaient un certain degré de comportements agités et 27,5 % comportaient une résistance physique réelle (Cooke, 2006; Cooke et Gutman, 2005). Un rapport de 2014 de l’Université de Lethbridge fait également état d’agression et de détresse chez les aidants naturels, 40 % des employés se sentant impuissants et épuisés émotionnellement de façon routinière. (Source : Spenceley, S. 2015).
Il y a un besoin urgent de nouveaux outils et traitements pour réduire le stress des résidents dans la pièce où est donné le bain. Dans l’étude de Cooke, sur six facteurs examinés, notamment la température de l’air et de l’eau et le type de baignoire, l’intimité accrue et la présence de fenêtres à proximité de la baignoire étaient statistiquement significatives pour réduire l’agitation physique pendant le bain. MindfulGarden offre une approximation numérique de l’environnement naturel qui peut être vu à partir d’une fenêtre. Il combine un téléviseur imperméable avec des capteurs qui réagissent à la voix et aux mouvements des patients pour afficher un « jardin ». Ce projet, visant à désamorcer les comportements difficiles associés au délire et à la démence afin que les soins puissent se poursuivre, était à l’étape de validation en 2016 (démonstration : https://vimeo.com/296919077).
Titre du projet : Amélioration de l’accès à la thérapie à domicile pour les patients atteints d’une insuffisance rénale chronique : Déploiement d’une nouvelle technologie de surveillance à distance dans le traitement des patients subissant une dialyse péritonéale au Québec
Chercheur : Fabrice Mac-Way
Établissement : Université Laval
Investissement d’AGE-WELL : 40 000 $
Harmonisation BT : BT3 TECH-FAI
Partenaire(s) : Baxter, MEDTEQ
La thérapie à domicile est une importante option de dialyse souvent sous-utilisée. La dialyse péritonéale procure aux patients atteints d’une insuffisance rénale chronique l’autonomie nécessaire pour maintenir leur qualité de vie comparativement à l’hémodialyse en centre (1).
En 2016, dans l’ensemble du Canada (à l’exception du Québec), 50,4 % des patients nécessitant une dialyse péritonéale avaient 65 ans ou plus (2). De toute évidence, pour accroître le recours à la dialyse à domicile, en particulier dans ce segment de la population, il est essentiel de mettre en œuvre des initiatives qui prennent en considération et atténuent les défis auxquels sont confrontés les patients âgés atteints d’une insuffisance rénale terminale. Les obstacles à l’augmentation de l’utilisation de la dialyse à domicile comprennent la complexité des appareils de traitement de la dialyse péritonéale et le manque de soutien d’aidants naturels (3). Le système automatisé de dialyse péritonéale d’Amia avec la plateforme de connectivité Sharesource assure la surveillance et l’enregistrement en temps réel de la thérapie et agit en tant qu’interface interactive entre l’équipe de soins et le patient. Cela permet le dépannage précis et l’évaluation à distance du patient.
Nous émettons l’hypothèse que l’utilisation d’Amia avec Sharesource, combinée à un infirmier pivot, augmentera le nombre de patients atteints d’une insuffisance rénale terminale qui choisissent la thérapie à domicile. Les économies prévues pour le système de soins de santé d’Amia avec Sharesource seront importantes, car le coût de la dialyse à domicile est beaucoup moins élevé que le coût d’une hémodialyse en centre (4).
Titre du projet : Application mobile de réadaptation pour personnes âgées ayant subi une arthroplastie totale du genou
Chercheur : Jonathan Rose
Établissement : Université de Toronto
Investissement d’AGE-WELL : 40 000 $
Harmonisation BT : BT5 TECH-DD
Partenaire(s) : Curovate
Le coût d’hospitalisation moyen pour une arthroplastie par remplacement au Canada est de plus d’un milliard de dollars par année (Institut canadien d’information sur la santé, 2018). Il est donc essentiel de réduire les résultats négatifs, comme la nécessité de reprises chirurgicales, par la réadaptation. À l’heure actuelle, 80 % des personnes âgées qui ont subi une arthroplastie totale du genou ne réussissent pas à effectuer la réadaptation nécessaire, ce qui se traduit par des taux plus élevés de reprises chirurgicales et de complications chirurgicales, une moins bonne qualité de vie, un recours accru aux analgésiques et des coûts considérables pour la personne et le système de soins de santé.
Nous proposons une application mobile qui peut être utilisée à la maison pour motiver et instruire les personnes âgées pendant leur rétablissement après une arthroplastie totale du genou. L’application fournirait des exercices quotidiens guidés par vidéo habituellement prescrits par un physiothérapeute, des rappels quotidiens comme la prise de médicaments et des listes de contrôle pour déceler les signes précoces d’infection après la chirurgie. Nous avons déjà développé la capacité unique de permettre à une personne âgée de mesurer ses mouvements du genou (amplitude des mouvements) uniquement avec son appareil mobile. Il s’agit d’une forme de mesure qui n’aurait jamais pu être effectuée sans fournisseur de soins de santé. Tous ces renseignements, c’est-à-dire l’amplitude des mouvements, le nombre d’exercices effectués et les éléments de la liste de contrôle, sont soigneusement analysés chaque jour, chaque semaine et chaque mois et sont fournis à la personne âgée par l’entremise de l’application pour qu’elle suive son progrès.
Cette application s’attaque aux principaux obstacles à la conformité en matière de réadaptation, notamment le coût, l’accessibilité et la commodité. Nous offrirons une application mobile abordable et accessible aux personnes âgées, qui leur évitera d’avoir à se déplacer pour aller à des rendez-vous et qui leur permettra de terminer leur réadaptation dans le confort de leur propre maison.
Titre du projet : Mise au point d’un système de freinage automatique pour les ambulateurs
Chercheur : James Tung
Établissement : Université de Waterloo
Investissement d’AGE-WELL : 40 000 $
Harmonisation BT : BT5 TECH-DD
Partenaire(s) : Qoltom, RIA, MAREP
Chaque jour, des millions de personnes comptent sur un ambulateur pour préserver une mobilité indépendante. L’une des principales caractéristiques des ambulateurs est la possibilité de verrouiller les freins pour assurer la stabilité lorsqu’on est debout ou assis (sur le dispositif). Les ambulateurs actuels sont dotés d’un système de freinage manuel qui oblige les utilisateurs à se rappeler d’actionner les freins pour empêcher le dispositif de se déplacer et de causer une chute. Cette dépendance à la mémoire pour actionner les freins crée un risque important pour la sécurité des utilisateurs, en particulier ceux qui souffrent d’une déficience cognitive (p. ex., démence). Ce projet vise à développer un système de freinage automatique afin de réduire le risque de chutes attribuables au fait que les freins manuels d’un ambulateur n’ont pas été actionnés.
Notre recherche vise à mettre au point un système de freinage automatisé convivial et pouvant être commercialisé. Notre méthode comprendra des essais par les utilisateurs et des analyses sur le produit. Le but est de tester l’appareil sur une population en tenant compte de paramètres comme le diagnostic, l’état physique et les capacités cognitives. Il n’y a actuellement sur le marché aucun système de freins automatiques pour ambulateurs malgré le fait que des millions de personnes les utilisent quotidiennement.
« Une simple chute peut déclencher toute une série d’événements qui nuisent aux aînés et au système de soins de santé » (Leclerc, 2017). La plupart des utilisateurs d’ambulateurs sont des aînés. On estime que le tiers des aînés tombent au moins une fois par année et que les dépenses annuelles pour le traitement des chutes chez les aînés sont d’environ 2 milliards de dollars au Canada et de 50 milliards de dollars aux États-Unis. La prévention des chutes empêche les blessures, les hospitalisations, le déconditionnement dû à des temps de récupération prolongés, la douleur chronique et les décès. Notre système offrira une meilleure qualité de vie en permettant aux utilisateurs de rester autonomes et en sécurité, ce qui favorisera un vieillissement continu réussi et une meilleure forme physique générale. Ainsi, il sera peut-être possible d’économiser des millions de dollars en soins de santé grâce à la prévention des chutes et au maintien de la santé générale.