Monitoramento Remoto de Sinais Fisiológicos em Crianças. Prof. Dr. Fábio Rodrigues de la Rocha

Transcrição

1 Monitoramento Remoto de Sinais Fisiológicos em Crianças Prof. Dr. Fábio Rodrigues de la Rocha () 1 / 22

2 Motivação: Uma criança pequena em casa é uma fonte de alegria para os pais e é normal que estes tentem criar um ambiente seguro para seu filho. Infelizmente, crianças pequenas são frágeis e periodicamente ficam doentes. () 2 / 22

3 Motivação: Tradicionamente os pais monitoram o estado de saúde de uma criança enferma, através de alguns parâmetros de saúde como: temperatura corporal; batimentos cardíacos; respiração. Problemas: No ambiente doméstico os pais não conseguem monitorar estes parâmetros de saúde da criança continuamente. O estado normal da criança é perturbado: As medições são imprecisas e subjetivas. () 3 / 22

4 Motivação: Existem algumas doenças ou situações de risco que afetam crianças pequenas e que no ambiente doméstico não são diagnosticadas: febre é a elevação da temperatura do corpo; hipotermia ocorre quando a temperatura corporal do organismo cai abaixo do normal (35 C), pode ser fatal caso a temperatura fique abaixo de 32 C; Apneia do sono é uma desordem na qual a respiração pára ou fica muito fraca quando o paciente dorme. Sem tratamento, pode elevar as chances de ter pressão alta, diabetes, acidentes no trânsito e trabalho e até ataque cardíaco e derrame. () 4 / 22

5 Motivação - continuação Hipoxemia é a deficiência anormal de concentração de oxigênio no sangue arterial. Os sinais da hipoxemia podem ser agitação, confusão mental, taquipnéia, taquicardia, arritmias, cianose central e hipotensão arterial; Arritmia cardiaca é o nome genérico de diversas perturbações que alteram a frequência ou o ritmo dos batimentos cardíacos. As arritmias ou disritmias podem levar à morte e constituir, por isso, um caso de emergência médica; () 5 / 22

6 Objetivo Geral: O objetivo geral deste trabalho é realizar um sensoriamento remoto e contínuo do estado de saúde de crianças pequenas. Caso algum dos sinais fisiológicos da saúde da criança sofrer alguma variação anormal indicando: febre ou hipotermia; batimentos cardíacos irregulares ou parada cardíaca; parada respiratória, baixo nível de oxigênio no sangue. Um alarme é disparado para alertar os pais/responsáveis. () 6 / 22

7 Objetivo Específico: Como objetivo específico, pretende-se criar um dispositivo eletrônico que reune várias tecnologias de sensoriamento, transmissão de dados por rádio e armazenamento de informações em memória persistente. O dispositivo deve necessariamente possuir as seguintes características: Dispositivo portátil, não invasivo e não perturba o sono da criança; Monitora continuamente os parâmetros de saúde da criança; Avisa os pais/responsáveis caso alguns dos parâmetros de saúde saia de sua faixa correta; Armazena os dados de saúde em cartão de memória para análise futura no consultório médico. () 7 / 22

8 Diagrama ilustrativo: () 8 / 22

9 Estado da arte: Atualmente existem dispositivos eletrônicos com a finalidade de monitorar crianças durante a noite. Estes podem ser separados em dois grupos: Uso doméstico ( babá eletrônica ) que não produzem nenhuma informação clínica útil que possa ser utilizada por profissionais da saúde e apenas alertam os pais em caso de problemas (parada respiratória). Clínicos monitoram parâmetros fisiológicos com o objetivo de obter informações clínicas sobre o estado de um paciente (descobrir alguma doença ou realizar pesquisa sobre o corpo humano). () 9 / 22

10 Resultados em pesquisas: Como alvo de publicações, pode-se citar os seguintes congressos e revistas: SBAI, SEMISH, Revista Brasileira de Engenharia Bioméedica, Revista Brasileira de Computação Aplicada, Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica, International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, etc. () 10 / 22

11 Resultados em patentes: Neste trabalho, dada a inovação tecnológica aparente, existe a oportunidade de depositar-se uma patente de inovação tecnológica junto ao INPI 1. 1 Instituto Brasileiro de Propriedade Intelectual () 11 / 22

12 Metodologia () 12 / 22

13 Sensoriamento Pesquisa sobre sensores de temperatura, movimento, oximetria, batimentos cardiacos. Sensor de luz: Utilizando sensores de luz, pode-se construir um medidor de batimentos cardiacos e medidor de nível de oxigêncio no sangue. Foram testados sensores do tipo LDR (Resistência elétrica variando com a luz) e CI TSL 230 (CI medidor de intensidade de luz); () 13 / 22

14 Sensoriamento () 14 / 22

15 Sensoriamento Temperatura: Foi testado o sensor CI-LM35 e pretende-se testar o CI DS-18B20; () 15 / 22

16 Sensoriamento Movimento: O movimento de uma criança pode ser capturado utilizando um sensor do tipo acelerômetro. Acelerômetros tipicamente medem a aceleração em vários eixos (x, y e z). O projeto recebeu como doação da empresa freescale um aceleômetro na forma de kit e alguns CIs q1ue podem ser utilizados para construir um kit. () 16 / 22

17 Transmissão de dados Os dados provenientes dos sensores precisam ser transmitidos no dispositivo sensor para o equipamento remoto onde serão armazenados. É necessário decidir qual equipamento de rádio será utilizando, tentando minimizar o custo do hardware desenvolvido e atendento as necessidades de alcance, confiabilidade dos dados, taxa de transmissão, etc. () 17 / 22

18 Transmissão de dados Foram testados os seguintes kits de rádio: RR3 e rt4 Kits de baixo custo, baixa taxa de transmissão (2400 bits por segundo). () 18 / 22

19 Transmissão de dados transceiver Hope R12 Transmissor e receptor no mesmo módulo. É um dispositivo complexo que precisa ser programado e configurado para ajustar a taxa de transmissão, colisão de pacotes, etc. () 19 / 22

20 Microcontrolador Kit Arduino Arduino é um nome fantasia que representa uma família de placas eletrônicas. Nestas placas temos um microcontrolador, botões, Leds, algum tipo de conexão para ligar no computador. () 20 / 22

21 Armazenamento de dados Memórias SD Dispositivo de armazenamento de dados que utiliza memória do tipo Flash, muito popular em câmeras digitais, mp3 players, etc. Computadores modernos possuem slots de cartão SD. As memórias SD utilizam o protocolo SPI de transmissão serial que é facilmente utilizado com microcontroladores. Porém, é necessário implementar o sistema de arquivos FAT no microcontrolador. Existem algumas implementações de FAT já disponíveis. () 21 / 22

22 Armazenamento de dados () 22 / 22