Questo articolo descrive il protocollo per lo sviluppo di un’innovativa applicazione di valutazione dietetica basata su smartphone Traqq, comprese le valutazioni di esperti e i test di usabilità.
Per raccogliere i dati sull’assunzione alimentare in modo rapido e affidabile, è stata sviluppata un’applicazione per smartphone (app) flessibile e innovativa chiamata Traqq (iOS / Android). Questa app può essere utilizzata come record alimentare e richiamo 24 ore su 24 (o periodi di richiamo più brevi). Diversi schemi di campionamento possono essere creati in giorni / orari prespecificati o casuali entro un periodo predeterminato per entrambi i metodi, con notifiche push per sollecitare i partecipanti a registrare la loro assunzione di cibo. In caso di mancata risposta, le notifiche vengono automaticamente riprogrammate per garantire la completa raccolta dei dati. Per l’uso come record alimentare, gli intervistati possono accedere all’app e registrare l’assunzione di cibo durante il giorno. I registri alimentari si chiudono automaticamente alla fine della giornata; richiama la chiusura dopo la presentazione degli articoli consumati. Il richiamo e il modulo di registrazione degli alimenti forniscono l’accesso a un ampio elenco di alimenti basato sul database olandese sulla composizione degli alimenti (FCDB), che può essere abituato a soddisfare diversi scopi di ricerca. Quando si seleziona un alimento, agli intervistati viene contemporaneamente richiesto di inserire le dimensioni delle porzioni,ad esempio nelle misure domestiche(ad esempio,tazze, cucchiai, bicchieri), le dimensioni standard delle porzioni(ad esempio,piccole, medie, grandi) o il peso in grammi e l’occasione / il tempo di consumo del cibo. Le opzioni di dimensione delle porzioni possono essere regolate, ad esempio,solo l’ingresso in grammi in caso di record di cibo pesato o tempo di consumo invece di mangiare occasione). L’app include anche una funzione My Dishes, che consente all’intervistato di creare le proprie ricette o combinazioni di prodotti(ad esempio,una colazione giornaliera) e segnalare solo la quantità totale consumata. Successivamente, l’app tiene conto dei fattori di rendimento e di conservazione. I dati sono memorizzati su un server sicuro. Se lo si desidera, possonoessere incorporate ulteriori domande, ad es. in generale o quelle relative a specifici prodotti alimentari o occasioni di consumo. Questo documento descrive lo sviluppo del sistema (app e back-end), comprese le valutazioni di esperti e i test di usabilità.
Un’accurata valutazione dietetica è fondamentale per garantire la qualità degli studi sul ruolo della nutrizione nella salute e nella prevenzione delle malattie. Attualmente, tali studi utilizzano generalmente metodi di valutazione dietetica auto-refertanti stabiliti, ad esempioquestionari sulla frequenza degli alimenti, richiami di 24 ore (24 ore) e / o record alimentari1. Nonostante il fatto che questi metodi siano di grande importanza per la ricerca nutrizionale, presentano anche vari inconvenienti, ad esempio pregiudizi legati alla memoria, pregiudizi sulla desiderabilità sociale e sono onerosi per l’intervistato e il ricercatore1,2. Le recenti invenzioni tecnologiche offrono ora l’opportunità di superare questi inconvenienti. Negli ultimi anni, vari gruppi di ricerca hanno colto questa opportunità e hanno sviluppato strumenti di valutazione dietetica basati sul web e sullo smartphone per la ricerca nutrizionale che affrontano alcuni di questi inconvenienti noti (vedi Eldridge et al.3 per un’ampia panoramica degli strumenti basati su web e smartphone), cioèridurre le cause di errore, migliorare la facilità d’uso e ridurre l’onere del partecipante e del ricercatore1.
Tuttavia, il numero di applicazioni per smartphone (app) completamente automatizzate e convalidate che sono appropriate per la ricerca nutrizionale è ancora limitato. La maggior parte delle app di valutazione dietetica disponibili(cioè,commercialmente o sviluppate per la ricerca) non sono completamente automatizzate(cioèrichiedono la codifica manuale di prodotti alimentari) o non sono (ben) convalidate3. Inoltre, la maggior parte delle app convalidate disponibili sono state sviluppate per uno scopo di ricerca specifico e l’uso in un paese specifico; a causa di progetti piuttosto fissi, il riutilizzo di tali app per altri scopi di ricerca o in altri paesi sembra impegnativo3,4,5,6,7,8. Infine, nonostante la disponibilità di app basate sulla registrazione degli alimenti, ad oggi non sembrano esistere ancora app basate sul richiamo. Sebbene i record alimentari siano inclini a bias di reattività, cioègli intervistati possono alterare la loro assunzione di cibo a causa della consapevolezza che vengono osservati2,9, questo non è il caso dei richiami, il che sottolinea la necessità di sviluppo di un’app basata sul richiamo convalidata10. Un’innovativa app di valutazione dietetica chiamata Traqq è stata sviluppata per l’uso nei Paesi Bassi che può essere utilizzata come record alimentare e richiamo, a seconda della domanda di ricerca1.
Oltre alla possibilità di alternare tra l’opzione di registrazione degli alimenti e l’opzione di richiamo, questa app si differenzia anche da altri strumenti di valutazione dietetica per la sua natura flessibile. In particolare, per quanto riguarda l’elenco degli alimenti, le stime delle dimensioni delle porzioni, gli schemi di campionamento e la possibilità di incorporare ulteriori domande. Il livello di flessibilità del sistema consente di adattarsi a molteplici scopi di ricerca che richiedono una valutazione accurata dei comportamenti dietetici. Attualmente, l’app è in fase di convalida e sarà pronta per essere utilizzata in vari tipi di ricerca relativa alla nutrizione. L’app può anche essere utilizzata, e forse ulteriormente migliorata per l’uso, in programmi di intervento nutrizionale per misurare e influenzare i comportamenti dietetici. Poiché lo sviluppo di strumenti di valutazione dietetica affidabili è impegnativo e le relazioni su questi processi sono scarse, in particolare per quanto riguarda il coinvolgimento di utenti edesperti 3,11, 12,questo documento fornisce una panoramica dettagliata su come le diverse fonti di informazione sono state integrate nello sviluppo sistematico e iterativo di questa app di valutazione dietetica basata su smartphone. Il processo incorpora teoria, consulenza di esperti e coinvolgimento degli utenti.
Questo documento presenta il processo di sviluppo iterativo dell’app di valutazione dietetica basata su smartphone Traqq. Bilanciare il livello richiesto di accuratezza e facilità d’uso ha posto le seguenti sfide principali nello sviluppo dell’app relative alle decisioni su 1) immissione dei dati(ad esempio,selezionando il metodo più accurato per l’identificazione degli alimenti e la quantificazione delle dimensioni delle porzioni), 2) dati sulla composizione degli alimenti(ad esempio,selezionando un database accurato e creando un elenco di alimenti a tutti gli effetti), 3) opzioni di personalizzazione(ad esempio, flessibilità nell’elenco degli alimenti, nella quantificazione delle dimensioni delle porzioni e nelle ricette) e 4) convalida(cioèrispetto a metodi tradizionali e/o misure indipendenti)3,50. Durante la revisione della letteratura, sono stati identificati cinque strumenti di valutazione dietetica convalidati e completamente automatizzati, basati su smartphone, sviluppati per la ricerca3,vale a dire My Meal Mate4, Electronic Dietary Intake Assessment (eDIA)7, Easy Diet Diary8, Electronic Carnet Alimentaire (e-CA)5e Eat and Track (EaT)6.
A causa del livello di automazione di queste cinque app di valutazione dietetica e di questa app, l’onere e i costi dei ricercatori diminuiscono sostanzialmente mentre la completezza dei dati aumenta rispetto ai metodi di valutazione dietetica tradizionali. Inoltre, questa app, a sua volta, differisce dai cinque strumenti di valutazione dietetica esistenti in termini di flessibilità. In particolare, mentre le app esistenti sono tutte basate sul metodo di registrazione degli alimenti, questa app può essere utilizzata come record alimentare e come richiamo. Inoltre, mentre il design di queste app è fisso, Traqq ha il grande vantaggio che può essere modificato per adattarsi a diversi scopi di ricerca(ad esempio,metodo di valutazione dietetica, elenco degli alimenti, schemi di campionamento, domande aggiuntive)3,50. Al contrario, altre app di valutazione dietetica esistenti contengono funzionalità preziose, che non sono ancora implementate nell’app. Per illustrare questo punto, alcune app consentono all’utente di scattare fotografie del proprio cibo per il riconoscimento degli alimenti e la stima delle dimensioni delle porzioni come il sistema di valutazione dietetica semi-automatizzato e assistito dalla tecnologia (TADA)51,52.
I partecipanti allo studio di usabilità hanno anche indicato che l’uso di fotografie potrebbe essere una preziosa aggiunta per aiutare la stima delle dimensioni delle porzioni. Tuttavia, c’erano ancora troppe sfide da affrontare per implementare una tale caratteristica in questa fase, ad esempio,specificando e guidando rispetto all’angolo fotografico(cioè,per valutare la profondità), la necessità di un creatore di riferimento(cioè,per correggere dimensioni e colori), l’essenziale prima e dopo la foto(cioè,per valutare le quantità consumate), e su come elaborare i piatti delle ricette. A causa di queste sfide tecniche, le app di valutazione dietetica basate su immagini esistenti sono ancora semi-automatizzate, il che significa che la revisione manuale delle immagini deve essere eseguita dall’utente, dal ricercatore o da entrambi51,52. I progressi tecnologici, come il crowdsourcing e l’apprendimento automatico, hanno il potenziale per migliorare l’uso delle immagini alimentari per la valutazione dietetica53,54. In futuro, queste opzioni saranno esplorate per migliorare ulteriormente l’app. Il processo di sviluppo dell’app è stato caratterizzato da vari passaggi critici. In primo luogo, è stata completata una fase di ricerca formativa in cui i concetti scientifici alla base della logica per la creazione di app hanno facilitato il processo decisionale nella creazione dello schema generale dell’app.
Durante questa fase, è stata prestata particolare attenzione alla selezione del FCDB e alla selezione degli aspetti PSEA che influenzano entrambi direttamente l’accuratezza dei dati21. Per quanto riguarda l’FCDB, poiché l’app è stata originariamente sviluppata per l’uso nei Paesi Bassi, la sua lista alimentare si basa sull’olandese FCDB, NEVO14. In futuro, l’obiettivo è quello di sviluppare ulteriormente l’app per uso internazionale, che richiede dati più ampi sulla composizione degli alimenti poiché molti alimenti sono specifici per paese. Attualmente, non esiste ancora un FCDB internazionale e, se esistente, il suo uso potrebbe essere stato limitato. Più specificamente, poiché l’elenco alimentare olandese contiene già 2.389 prodotti alimentari, l’implementazione di una tabella internazionale di composizione alimentare, ad esempio,per 5 paesi probabilmente moltiplicherebbe questo numero di prodotti alimentari per circa 5 e influenzerebbe negativamente la ricercabilità degli alimenti e, di conseguenza, l’usabilità dell’app. Pertanto, gli elenchi di alimenti specifici per paese saranno probabilmente più preziosi e spesso preferiti anche dai professionisti55.
Ciò è facilitato dall’app in quanto consente l’importazione di elenchi di alimenti alternativi e quindi il collegamento a diverse tabelle di composizione degli alimenti (internazionali). Per quanto riguarda le dimensioni delle porzioni, sono disponibili diverse opzioni per supportare l’accuratezza delle stime, ad esempio,l’uso di opuscoli di immagini, oggetti referenti e / o suggerimenti di dimensioni delle porzioni testuali26. In considerazione della facilità d’uso, l’implementazione diretta di un PSEA nell’app è preferita rispetto all’utilizzo di un PSEA accanto all’app(ad esempio,libretto di immagini, oggetti di riferimento). Durante lo sviluppo dell’app, è stata presa la decisione di facilitare la quantificazione delle dimensioni delle porzioni offrendo l’opportunità di inserire le dimensioni delle porzioni utilizzando i suggerimenti sulle dimensioni delle porzioni e l’inserimento in grammi. I suggerimenti per le dimensioni delle porzioni si basano sull’unico database olandese delle dimensioni delle porzionidisponibile 56. Sebbene gli strumenti di valutazione dietetica olandese come Compl-eat ed Eetmeter si basino anche su questo database13,17, va notato che questo database di dimensioni delle porzioni risale al 2003 e da allora le dimensioni delle stoviglie sono aumentatedi 57. L’utilizzo di questo database può quindi sottostimare l’assunzione di cibo.
Attualmente, il database delle dimensioni delle porzioni viene aggiornato dall’Istituto nazionale olandese per la salute pubblica e l’ambiente (RIVM), dal Dutch Nutrition Center e dall’Università e ricerca di Wageningen58,che alla fine verranno utilizzati per aggiornare i suggerimenti sulle dimensioni delle porzioni nell’app. Le discrepanze tra le porzioni vecchie e nuove saranno mappate e regolate dove necessario. Sebbene l’uso di immagini di dimensioni porzioni(cioèuna serie di immagini che ritraggono quantità diverse di un alimento selezionato) possa essere una buona alternativa per i suggerimenti di dimensioni delle porzioni basati su testo59, la ricerca ha dimostrato che l’accuratezza della stima delle dimensioni delle porzioni è più alta quando una serie di immagini di dimensioni delle porzioni viene presentata contemporaneamente, invece di un’immagine alla volta45, 60,61. Generalmente, gli smartphone attualmente disponibili hanno schermi relativamente piccoli, il che limita la presentazione di una serie di immagini. Sebbene le nuove tecnologie facilitino l’uso di grafici interattivi delle dimensioni delle porzioni in cui le quantità di cibo su un piatto o una tazza virtuale possono essere aumentate o diminuite utilizzando un cursore61, queste tecniche sono relativamente nuove e devono ancora essere valutate a fondo per valutarne l’accuratezza.
Un altro passo fondamentale nello sviluppo dell’app ha incluso il coinvolgimento di esperti e utenti finali previsti. Sebbene non sia spesso incorporato nel processo di sviluppo degli strumenti (o non descritto)11,12, il feedback degli esperti – così come degli utenti finali previsti – è cruciale61, consente la massimizzazione dell’usabilità e mantiene il livello richiesto di precisione. Il feedback degli utenti finali previsti è stato particolarmente utile nella progettazione finale della funzione My Dishes. Nel complesso, gli utenti sono rimasti soddisfatti della possibilità di creare i propri piatti. Tuttavia, hanno avuto difficoltà con alcune delle procedure, ad esempio, sebbene la funzione salvasse automaticamente i dati, questo non era visibile all’utente. Pertanto, molti utenti hanno continuato a cercare il pulsante Salva e si sono bloccati, temendo di tornare indietro e perdere il loro input. Sulla base di questo tipo di feedback, la funzione è stata migliorata per soddisfare meglio le aspettative dell’utente.
Per concludere, Traqq è un’app innovativa con molti vantaggi rispetto alle app esistenti e agli strumenti basati sul web. Tuttavia, ci sono ancora varie limitazioni. Poiché l’app si basa ancora sull’auto-segnalazione, esistono ancora errori di misurazione relativi all’auto-segnalazione(ad esempio,bias della memoria(cioèin caso di richiamo), bias di desiderabilità sociale e modifiche all’assunzione di cibo(ad esempio,nel caso di record di cibo), stime imprecise delle dimensioni delle porzioni(cioèin entrambi))1. Nei prossimi anni, verranno esplorate nuove tecnologie lanciate di recente per far progredire ulteriormente l’app, ad esempioesplorando il valore dell’implementazione di funzionalità come scanner di codici a barre, registrazione vocale, chatbot e immagini, che potrebbero migliorare l’identificazione degli alimenti e la stima delle dimensioni delle porzioni. Sono in fase di esplorazione anche le possibilità di connettersi con altre app(ad esempio,tracker di attività, tracker del sonno) e dispositivi(ad esempio,accelerometri, cardiofrequenzimetri, sensori di masticazione). Infine, anche il backend è soggetto a ulteriori sviluppi, ad esempio attraverso l’espansione delle opzioni di campionamento.
The authors have nothing to disclose.
Gli autori vogliono ringraziare Anouk Geelen e Arvind Datadien per il loro ruolo chiave nello sviluppo di Traqq. Inoltre, gli autori desiderano ringraziare Romy Willemsen per la sua assistenza nella raccolta dei dati e nell’analisi dei dati nello studio di usabilità. Infine, gli autori vogliono ringraziare gli esperti e i partecipanti per aver condiviso le loro esperienze e opinioni durante tutto il processo. Lo sviluppo è stato eseguito dall’Università e dalla Ricerca di Wageningen e in parte finanziato dal Ministero dell’Agricoltura, della Natura e della Qualità Alimentare e dall’industria, nel contesto di TKI Agri&Food PPS – progetto Smart Food Intake (AF16096).
ASA24 Portion size picture book | American National Cancer Institute | na | The portion size image database as used in the ASA24-tool |
Atlas.ti v8 | ATLAS.ti Scientific Software Development GmbH | na | Qualitative data analysis software for research |
Compl-eat | Wageningen University | na | The portion size suggestions database as used in the Compl-eat 24hR module |
iOS screen record function | Apple Inc. | na | Build-in iOS feature to make screen recordings |
NEVO (version 2016/5.0) | RIVM | na | Dutch Food Composition Database |
Qualtrics | Qualtrics XM | na | Online survey tool that can be used to implement additional questions in Traqq |
Recordable | Invisibility ltd. | na | Android app to make screen recordings |
SPSS version 24.0 | IBM Corporation | na | Statistical software |
System Usability Scale (SUS) | na | na | Validated questionnaire to assess a system's usability |