Dispositivo criado por pesquisadores da Ufes faz monitoramento respiratório com processamento de dados via smartphone

Um dispositivo composto por sensores de fibras ópticas fixadas a um smartphone para realizar monitoramento respiratório foi criado por pesquisadores da Ufes vinculados ao LabSensores, laboratório que integra o Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Ufes (PPGEE). O aparelho garante alto grau de mobilidade ao usuário e um processamento de dados constante, possibilitando o acompanhamento de idosos e pessoas com doenças respiratórias crônicas.

A característica que diferencia o dispositivo criado dos que já existem no mercado é a sua imunidade a interferências eletromagnéticas, ondas que podem afetar o funcionamento de vários aparelhos. Segundo o orientador da pesquisa e professor do PPGEE da Ufes, Arnaldo Leal Júnior, inúmeras situações são propensas a provocar esse tipo de interferência, como é o caso de exames de ressonância magnética, por exemplo.

“Em casos assim, um dispositivo imune à interferência é muito importante. Muitas pessoas têm problemas de claustrofobia e precisam dar um retorno sobre a situação de forma oral para os profissionais que estão acompanhando o exame. Agora, com o dispositivo, a equipe clínica consegue até prever, porque antes de a pessoa começar a passar mal é possível ver diferenças no padrão da respiração”, afirma. Ele explica que o telefone ou qualquer dispositivo de leitura fica fora da máquina e da sala onde é realizado o exame, mas o cabo de fibra óptica, por ser imune às interferências, pode ser acoplado ao paciente.

Outras características do aparelho são a fabricação com materiais de baixo custo e a garantia de mobilidade ao usuário. A autora da pesquisa, Lívia Gomes, diz que é possível se locomover com o dispositivo, desde que sua integridade seja mantida com o auxílio de alguma bolsa ou capa. O monitoramento ocorrerá, segundo ela, se o ambiente proporcionar sinal de WiFi ou 4G, pois para acesso aos dados gerados pelo protótipo é necessário que o smartphone esteja conectado à rede.

Protótipo

O protótipo foi feito a partir de um cinto elástico, fibra óptica polimérica e um smartphone. O cinto elástico é colocado no entorno do abdômen ou do tórax do voluntário e as duas extremidades da fibra são integradas ao celular. Uma extremidade é fixada na lanterna do telefone, de onde será emitido o sinal óptico. Já a outra extremidade é acoplada na câmera do telefone, onde o sinal será captado.

“O celular funciona tanto como emissor de sinal de luz, através da lanterna do telefone, e como receptor desse sinal por meio da câmera do aparelho. Ativando o dispositivo de monitoramento, a lanterna irá emitir luz, que será propagada através da fibra. A câmera do telefone vai captar esse sinal em forma de imagem constantemente. Ao respirar, o sinal captado irá variar sua intensidade de luz, e através de métodos de processamento de imagem, desenvolvidos no próprio celular, a variação de imagem captada se transforma em um dado, tornando possível obter a frequência respiratória de forma contínua, por exemplo, vinte respirações por minuto (RPM), quinze respirações por minuto”, detalha Gomes.

Monitoramento remoto

Os pesquisadores também desenvolveram uma conectividade em nuvem, ou seja, os dados processados são enviados a um servidor de armazenamento. Pessoas autorizadas que tenham a chave e a senha podem acessar as informações armazenadas, o que permite aos médicos o acompanhamento dos dados da frequência respiratória de forma remota.

“Isso é importante quando a gente pensa em monitoramento remoto de pacientes. Você não precisa, por exemplo, no caso de um idoso, ter um cuidador ali só pra verificar isso, pois ele consegue, de forma remota, receber esses dados, otimizando também o tratamento. É possível fazer gráficos através desses dados e criar um histórico do paciente, ou fazer uma predição de como está a saúde do paciente a longo prazo através de um histórico criado”, aponta a autora.

A pesquisa possui caráter multidisciplinar, envolvendo alunos dos cursos de Fisioterapia, Ciência da Computação, Engenharia Elétrica e Engenharia Mecânica. O estudo teve apoio da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e da Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo (Fapes). 

Fotos: Freepik e LabSensores