Daily physical activity among older adults: Activity type recognition from device-measured physical behavior and use of municipal care services

Abstract

Healthcare systems will face significant challenges in the coming years due to demographic changes, resulting in both an increased proportion and absolute number of older adults. To reduce the pressure on healthcare systems, it will be crucial to implement measures aimed at preventing functional decline and delaying the need for care services. Physical activity is imperative for good health across the lifespan and becomes especially important for maintaining independence in older age. Accurate measurement of free-living daily physical behavior is crucial for understanding the associations between physical activity and various health outcomes. This thesis consists of three studies with the overall aim of providing knowledge of device-measured daily physical activity among older adults and evaluating associations with the use of municipal care services. More specifically, this thesis aims to provide accurate measures of daily physical behavior among older adults, to provide insights into how physical activity is accumulated in daily life by exploring daily physical activity patterns across levels of care, and to investigate whether daily physical activity can predict future use of care services. The research reported in this thesis provides novel insights into older adults' daily physical activity. The development of an activity type recognition model, validated in fit-to-frail older adults, offers accurate measures of the key daily activities walking, standing, running, cycling, sitting, and lying down. Based on data from the HUNT4 Trondheim 70+ population study, daily physical activity patterns across various levels of care are described. The results showed that standing is the dominant activity type among older adults and that walking mostly occurs in short bouts. Furthermore, time spent walking and the duration of these bouts were related to the ability to live independently. Associations between daily physical activity and patterns of care service use were investigated using prospective data on municipal care service use. The results showed that daily time spent in physical activity was not associated with care service use when adjusted for physical performance, dementia diagnosis, and age. However, spending more time walking was independently associated with lower care service use. The work presented in this thesis has provided several important steps towards describing how older adults accumulate physical activity in their daily lives, as well as demonstrating a method to gain insights into patterns of care services use through trajectory modeling.

NORSK SAMMENDRAG Daglig fysisk aktivitet blant eldre Sensormålt fysisk aktivitet og bruk av kommunale helsetjenester Økt forventet levealder er en av menneskehetens største triumfer, og flere lever lengre med god helse enn tidligere. Antall eldre og andelen som er eldre i befolkingen øker. Dette leder til økt press på norske kommuner for å yte tilstrekkelige helse- og omsorgstjenester til sine innbyggere. Satsing på forebyggende strategier som gjør at flere kan leve så selvstendig som mulig, så lenge som mulig, er viktig for å møte denne samfunnsendringen. Fysisk aktivitet er en av de viktigste faktorene for å forebygge funksjonstap og utsette tjenestebehov hos eldre. Nøyaktige målinger av daglig fysisk aktivitet er avgjørende for å forstå sammenhenger mellom fysisk aktivitet og ulike helseutfall. Denne avhandlingen består av tre studier som har som formål å øke kunnskap om sensormålt daglig fysisk aktivitet blant eldre, samt å undersøke sammenhengen mellom daglig fysisk aktivitet og bruk av kommunale helse- og omsorgstjenester. Mer spesifikt er målene med denne avhandlingen å 1) måle daglig fysisk aktivitet presist blant eldre, 2) beskrive daglig fysisk aktivitet blant eldre med ulike omsorgsnivå, og 3) undersøke om daglig fysisk aktivitet kan predikere forløp av helsetjenestebruk over en treårsperiode. Denne avhandlingen gir ny innsikt i daglig fysisk aktivitet blant personer over 70 år. I den første studien utvikles og valideres en ny maskinlæringsmodell for å gjenkjenne aktivitetstyper fra sensormålt fysisk aktivitet for eldre. Denne modellen ga presise mål på de vanlige aktivitetstypene å sitte, ligge, stå og å gå. Basert på data fra befolkningsundersøkelsen HUNT4 Trondheim 70+ beskrives daglig fysisk aktivitet blant eldre med ulike omsorgsnivå. Resultatene viste at å stå er den dominerende aktiviteten blant eldre, og at perioder med gange oftest er av kort varighet. Videre observerte vi at hvor mye og hvor lenge man går, er relatert til evnen til å leve selvstendig, da personer med høyere omsorgsnivå går mindre sammenlignet med de som mottar mindre eller ingen kommunale tjenester. I den tredje studien ble sammenhengen mellom daglig fysisk aktivitet og forløp av tjenestebruk over 3 år undersøkt. Resultatene viste at total tid i daglig fysisk aktivitet ikke predikerte framtidig tjenestebruk da vi justerte for fysisk funksjon, demensdiagnose og alder. Mer gange hadde imidlertid en uavhengig sammenheng med lavere bruk av kommunale helsetjenester. Arbeidet som presenteres i denne avhandlingen har tatt flere viktige skritt mot å beskrive daglig fysisk aktivitet blant personer over 70 år, samt demonstrert en metode for å analysere forløp av kommunal helsetjenestebruk.