Aplicações na Saúde

A área da saúde, em particular a monitorização ambulatória e telemedicina, representa uma aplicação com bastante interesse no desenvolvimento de vestuário interactivo, tanto por questões tecnológicas (sensores têxteis, comunicação e processamento de dados) como por aspectos sociais, como o custo da medicina assistida, o envelhecimento da população e a necessidade de acompanhamento de pessoas com problemas crónicos e detecção e intervenção antecipada de doenças e outros problemas de saúde [45]. Segundo Park e Jayaraman, qualquer tecnologia que melhore a qualidade de vida humana e reduza a mortalidade tem um valor incalculável [117].

2.6.1. Vestuário com Sensores para Monitorização do Estado de Saúde

A incorporação de sensores em peças de vestuário permite a realização de diagnóstico e monitorização contínua. A medição de parâmetros fisiológicos pode apoiar no diagnóstico e tratamento de indivíduos com problemas neurológicos, cardiovasculares ou pulmonares. A monitorização de movimentos ajuda a prevenir quedas e a maximizar a independência do indivíduo. O tempo durante o qual o sujeito terá que ser monitorizado terá grande influência na vestibilidade da peça. Quanto maior o tempo de medição, mais restringentes serão as especificações relacionadas com a invisibilidade do sistema electrónico. O tipo de actividade também afecta os requisitos do sistema. Se os sinais vitais estiverem a ser medidos enquanto a pessoa pratica exercício físico, podem surgir artefactos criados pelo movimento que influenciam negativamente a qualidade dos sinais fisiológicos [5].

A Smart Shirt [118] (ou Wearable Motherboard™) é uma camisola com vários sensores incorporados para monitorização não invasiva do estado de saúde de pacientes, em particular da frequência respiratória, ECG, oximetria e temperatura.

O HealthGear [119] é um sistema wearable para monitorização de sinais vitais (oximetria, frequência cardíaca e pletismografia) em tempo real, que transmite a informação via bluetooth para um PDA (Personal Data Assistant) que faz a recolha, armazenamento e análise de dados. A health-Shirt (h-Shirt) [81] é uma camisola que incorpora e-têxteis para monitorização contínua da pressão sanguínea arterial.

O MyHeart [120] integra sensores no vestuário para medição da frequência respiratória e dos movimentos e realização de ECG.

Motoi et al. [121] desenvolveram um sistema que utiliza giroscópios e câmaras de filmar vestidos no corpo para monitorização da velocidade de ambulação e das posturas estática e dinâmica, facultando informação sobre exercícios de reabilitação.

O Lifeshirt [122] é um colete com sensores integrados que o tornam capaz de medir ECG (três derivações), frequência cardíaca e respiratória, pressão sanguínea, EEG, som, temperatura, oximetria, postura e movimentos (estes dois últimos, através de acelerómetro de três eixos). Rocha e Correia [123] criaram uma rede de sensores integrada num fato de banho para monitorização da postura e movimentos, frequências cardíaca e respiratória e temperatura, para acompanhamento dos exercícios de reabilitação.

Vários dos conceitos lançados na área da saúde não são na realidade vestuário interactivo, mas funcional, como verificado anteriormente, uma vez que não integram um princípio de interacção entre objecto e sujeito. Os sistemas de monitorização remota possibilitam a transformação de vestuário com sensores integrados numa plataforma interactiva, em que o sistema passa a interagir com o utilizadore principal (quem veste a peça) ou secundário (médico de família, central de emergência, família…).

2.6.2. Sistemas de Monitorização Remota (SMR)

O recurso a telecomunicações para diagnóstico remoto tem crescido exponencialmente e existem vários projectos e produtos que utilizam várias formas de comunicação (internet ou telemóveis) para a monitorização do paciente a longa distância [124].

Algumas vantagens dos sistemas de monitorização remota incluem a detecção e prevenção de problemas de saúde [125, 5, 100, 126], diminuição de custos de saúde e do tempo de internamento [113], disponibilização dos equipamento e instalações para situações mais emergentes [127, 128], monitorização do estado de saúde de vários pacientes ao mesmo tempo [127, 128], minimização de problemas de acesso à saúde [5] e recolha de informação em tempo real [128].

Em indivíduos em risco de ataque cardíaco fulminante, a monitorização contínua do batimento cardíaco oferece um meio de cuidados clínicos imediatos. No caso de pacientes com doença pulmonar de obstrução crónica, um sistema de monitorização remota pode detectar e prevenir antecipadamente episódios de exacerbação, dos quais nunca recuperam totalmente e, portanto, pioram depois de cada episódio. A detecção de convulsões em indivíduos com epilepsia ajuda a prevenir acidentes graves que podem conduzir à morte caso cuidado clínicos não sejam tomados

atempadamente. A monitorização residencial de padrões de movimento, através de acelerómetros, giroscópios ou magnetómetros, em pacientes com disfunções motoras pode ter um impacto dramático na gestão clínica dos sintomas. Por exemplo, a detecção de sintomas de Parkinson pode ajudar a minimizar problemas de discinesia, bradicinesia, rigidez muscular e acinesia [44]. Segundo Patel et al. [5], um sistema de monitorização remota é constituído por três partes:

1. Monitorização do estado do paciente através de sensores: os sensores são posicionados em função da área de interesse e recolhem informação sobre aspectos fisiológicos ou ambulatórios. Por exemplo, sensores para medição de sinais vitais podem ser usado para controlar pacientes com doença pulmonar de obstrução crónica ou insuficiência cardíaca congestiva. Sensores para monitorização do movimento podem servir para conhecer a eficácia da reabilitação residencial.

2. Comunicação: os dados recolhidos pelos sensores são enviados para um dispositivo central que armazena e analisa os dados. Situações de emergência são detectadas via processamento da informação e uma mensagem de alarme é enviada para um posto de emergência para facultar assistência imediata ao paciente.

3. Análise dos dados adquiridos: profissionais da saúde recebem toda a informação sobre o estado do paciente e poderão intervir caso tenha que ser tomada alguma decisão médica. O projecto HEARTFAID [129] foca-se na prevenção de doenças cardiovasculares através de um sistema que inclui equipamentos biomédicos para recolha de informação do estado de saúde do paciente, em particular da frequência cardíaca e da oximetria, em contexto clínico ou doméstico, e um serviço de transmissão de dados para a plataforma HEARTFAID. A plataforma faz o processamento de dados e podem ser activados alarmes se forem detectados problemas. A informação pode ser enviada via SMS (short message service) ou por e-mail para um profissional de saúde (ex.: médico de família), possibilitando assim uma forma de diagnóstico antecipada de problemas de saúde. Apesar de terem sido desenvolvidos equipamentos biomédicos, o projecto centra as suas atenções na construção de todo o sistema remoto.

O CAALIX (Complete Ambient Assisted Living Experiment) [130] é um projecto criado para aumentar a autonomia dos idosos através dos desenvolvimentos de dispositivos para medição de sinais vitais e detecção de quedas, que comunica remota e automaticamente, em tempo real, com o serviço central de saúde. Em situações de emergência (ex.: quedas), é enviado um sinal para o serviço de saúde, que fornece informação sobre a localização exacta da pessoa. O sistema

também disponibiliza um serviço de videoconferência entre paciente e médico, familiares e amigos através da televisão, como meio de cuidado de saúde à distância e de inclusão social.

O ALARM-NET [131] consiste na construção de uma rede residencial de sensores fisiológicos (ECG e oximetria) e ambientais (temperatura ambiental, pó, movimento e luz) e disponibiliza essa informação ao utilizador, que ao mesmo tempo pode ser partilhada entre vários utilizadores (médico, enfermeiro, familiares, amigos…) através do serviço de internet. Os sensores fisiológicos estão integrados em equipamentos que podem ser vestidos pelos pacientes e os ambientais são distribuídos pela habitação. A análise do movimento no espaço, por exemplo, possibilita conhecer a localização do paciente ou detectar quedas.

O projecto CHRONIC [132] foi desenvolvido para assistir indivíduos com doenças crónicas através de um sistema de monitorização à distância. O sistema inclui equipamentos médicos com sensores integrados para monitorização residencial da oximetria, ECG e movimentos (este último com acelerómetro) e serviços de videoconferência, telemonitorização (o médico pode visualizar os dados recolhidos em casa e enviados para o centro médico), mensagem e serviços educativos (ex.: apoiar os pacientes na utilização dos equipamentos, interpretação da informação).