MonitorAR

O MonitorAr é um projeto que tem o objetivo de apoiar equipes de saúde, que atualmente combatem a pandemia Covid-19. Para isso foi desenvolvido um equipamento de monitoramento de baixo custo e que pode ser usado facilmente pelo próprio celular.

Apresentação

Em 21 de março de 2020, impactados com as notícias sobre falta de aparelhos respiradores para tratamento da Covid-19 (SARS-CoV-2) e com a possibilidade do sobrecarregamento das Unidades de Terapia Intensiva (UTIs), já que muitos pacientes diagnosticados com a virose, em curto espaço de tempo, evoluem para Síndrome Respiratória Aguda Grave (SRAG), um grupo de professores, pesquisadores, profissionais da saúde, estudantes, empresários e servidores públicos uniram-se para dar sua contribuição ao combate à atual pandemia.
Convencidos de que a informação, obtida de forma rápida e inteligente, pode ajudar a triagem dos pacientes e a alocação mais eficiente de equipamentos e recursos e, assim, salvar vidas, os atores organizaram uma força-tarefa com o objetivo de construir, em pouco mais de uma semana, um protótipo, quase clínico, de um monitor de sinais vitais, que atua em conjunto com um aplicativo de celular, possibilitando o acompanhamento, em tempo real, de Frequência Respiratória (FR), Saturação Periférica de Oxigênio (SPO2), Frequência Cardíaca e Temperatura Corporal.
Batizado de projeto “MonitorAR”, a iniciativa que reúne 35 profissionais com diversas expertises visa construir um monitor de frequência respiratória e de saturação do oxigênio que seja: 1) de baixo custo, 2) confiável, 3) móvel, 4) sem fio, 5) com saídas gráficas para smartphones e 6) com alarmes programáveis e inteligentes para auxiliar intensivistas na tomada de decisão sobre pacientes e recursos.

Estão previstas mais de 3000 horas de trabalho, com o envolvimento de mais de 08 instituições parceiras. A coordenação está por conta do professor Fernando Buarque de Lima Neto, que informa: “decidimos conjugar nosso conhecimento, inteligências e expertises para ajudar os profissionais de saúde que estão na linha de frente a salvar vidas. Há times do projeto trabalhando ininterruptamente para conseguir cumprir as metas, por absoluto compromisso com a causa.” A ideia geral é construir uma solução integrada que permita a comunicação entre um módulo eletrônico de monitoramento dos sinais do paciente e o aplicativo de um smartphone. Os dados captados são exibidos no painel do celular dedicado. Os alertas são quantitativos e qualitativos, para seu funcionamento são utilizadas valores aceitos e nas próximas etapas serão usadas técnicas de Inteligência Artificial (recursos de IA serão desenvolvidos na segunda fase). Desta forma é possível proporcionar informações personalizadas sobre o quadro de cada paciente, bem como antecipar prováveis eventos. Para que isso seja possível, a aplicação do dispositivo celular, após receber os sinais do módulo de monitoramento eletrônico, já convertidos em dados, realizará o envio periódico dos mesmos para um servidor virtual dedicado. Um outro servidor virtual abriga a aplicação para predições, treinamento e feature set. O módulo eletrônico estará conectado por uma rede Wi-Fi do próprio celular, e deve acompanhar o paciente durante todo o período de suspeita do Covid-19.

Projeto

A Estrutura Analítica do Projeto (EAP) possui cinco principais pacotes de trabalho: 1) Coordenação e Integração, 2) Hardware – Instrumentação e Interfaces, 3) Software – Inteligência Artificial (IA) e Ciência de Dados e 4) Finalístico – Consultoria médica e testes do protótipo.

Coordenação e Integração

Informa que os instrumentos de planejamento iniciais como ilustração de organização dos times e grade de metas e responsabilidades foram traduzidos para uma EAP com uso de metodologia de gestão de projetos. Tarefas e atribuições lançadas em board no Kanbanflow, onde os times têm interagido e registrado a documentação do projeto. Os relatórios de evolução do projeto são encaminhados por gráfico GANTT a todos.

Hardware

Instrumentação e Interfaces: Serão utilizados diversos equipamentos para montar o módulo que irá promover a aquisição de sinais dos pacientes. Além da FR e O2, o equipamento também poderá capturar a temperatura. Orçamento preliminar de materiais foi fechado em R$ 141,00, mas deve ficar mais barato quando se refinar o custeio e avaliar a aquisição em escala.

Software (Backend)

Inteligência Artificial (IA) e Ciência de Dados: já apresenta o UML e a tela principal do app Android, que está sendo construído, conferir figura abaixo.

Finalístico (Frontend) – Consultoria médica e testes do protótipo

Os consultores médicos repassaram informações de requisitos. Variáveis respiratórias de adulto (incluindo os adolescentes, acima de 13 anos) como:
Frequência respiratória. Três faixas de acordo com a gravidade: verde, amarela e vermelha. Faixa verde: até 23 ipm (incursões respiratórias por minuto). Faixa amarela (alerta): 24 a 29 ipm. Faixa vermelha (alerta máximo) igual ou superior a 30 ipm.
Saturação arterial periférica (oximetria de pulso). Três faixas: verde, amarela e vermelha. Faixa verde: acima ou igual a 95%. Faixa amarela: 94 a 90%. Faixa vermelha: igual ou inferior a 89%.

Protótipo

O dispositivo MonitorAR é capaz de medir a saturação periférica de oxigênio, frequência cardíaca, frequência respiratória, além das temperaturas periféricas e axilar. Esses sinais podem ser enviados para um dispositivo por meio de bluetooth ou conexão wifi (com ou sem internet) para um smartphone e caso haja conectividade com a web, a informação do paciente também pode ser enviada, em tempo real, para a nuvem. O aparelho ainda conta com carregamento micro USB, bateria para 20h de duração, e LED indicadores de conectividade, ligado/desligado, carregamento e carga completa da bateria.

O hardware MonitorAR é composto por quatro módulos, que são:

Aparelho principal: Onde são conectados os sensores, lá encontra-se a placa de controle que recebe, processa e envia a informação dos sensores para o smartphone ou para a nuvem. Nela também estão anexos um módulo de carregamento por micro USB e uma bateria de 2200 mah. Conta também com um suporte para celular e um suporte para faixa, de maneira que possa ser preso ao gabinete ou cama do paciente.

Módulo periférico: aqui se encontram os sensores de frequência cardíaca, saturação de oxigênio e temperatura periférica. Esse equipamento deve ser preso a algum dos dedos da mão do paciente.

Módulo para o Tórax: esse módulo deve ser posicionado sobre o esterno ou diafragma a fim de medir a amplitude da movimentação do corpo durante a respiração. Por meio disso, o MonitorAR é capaz de indicar a frequência respiratória do paciente. Esse módulo também consegue medir a temperatura corporal.

Módulo Axilar: Capaz de medir a frequência axilar de maneira acurada. Esse dispositivo mede de maneira mais acurada e mais rápida a temperatura do paciente do que os demais termômetros do dispositivo.

Crowdfunding

EM DESENVOLVIMENTO

Equipe

COORDENAÇÃO, REQUISITOS E CONTROLE
Fernando Buarque de Lima Neto – Poli-UPE
Flávio Rosendo da Silva Oliveira – Poli-UPE / IFPE
Rodrigo Gayger Amaro – Poli-UPE / UFRPE / MPPE

SENSORES E AQUISIÇÃO SEM FIO DO SINAL
Diego José Rátiva Millán – Poli-UPE / IIT-UPE
Hatus Wanderley – Biônica
João Luiz Vilar Dias – Poli-UPE / PGE
Samuel Sobral dos Santos – Biônica

PROCESSAMENTO DO SINAL
Hugo Fonsêca – Poli-UPE
Rafael Rêgo Caldas – Poli-UPE
Rebeca Sarai Aguiar da Silva – Poli-UPE

ALARMES INTELIGENTES
Hugo de Andrade Amorim Neto – Poli-UPE
Marcelo Gomes Pereira de Lacerda – UFPE / PGE
Mariana de Albuquerque Campos – Poli – UPE

DASHBOARDS E BASE DE DADOS
Álvaro Farias Pinheiro – Poli-UPE / PGE
Mônica Simões Bandeira – ATI
Saint-Clair dos Santos Ramos Filho – ATI
Thiego Buenos Aires – Poli-UPE / SERPRO

FINALÍSTICA HARDWARE
João Luiz Vilar Dias – Poli-UPE
Mariana Souza Arruda de Queiroz – Poli-UPE
Isabela de Queiroz Burle – Poli-UPE
Guilherme Di Lucca Santos Silva – Poli-UPE
Samuel Elias Delmiro da Silva – Poli-UPE

CONSULTORIA MÉDICA E TESTE DO PROTÓTIPO
Danilo Sales Silva Silvino – HUOC-UPE
Fernando Queiroga Jr. – FCM-UPE / HUOC-UPE
Marília Montenegro Cabral – FCM-UPE / PROCAPE-UPE
Thomaz Albuquerque – HUOC-UPE
Vicente Vaz – FCM-UPE / HUOC-UPE
Viviane Pelin – HUOC-UPE

FINALÍSTICA SOFTWARE
Ericks da Silva Rodrigues – Poli-UPE
João Victor Tinoco de Souza Abreu – Poli-UPE / Mobix Software Studio
Rubens Euclides Carneiro – Poli-UPE

COMITÊ DE ÉTICA, ÁREA JURÍDICA, LOGÍSTICA E CONTATOS EXTERNOS
Demócrito de Barros Miranda-Filho – FCM – UPE
Elidiane Melo Amaro – UFRPE – UAEADTec
Fernanda Gonçalves Maranhão Braga – PGE
Magaly Bushatsky – Fensg – UPE
Rafael Figueiredo Bezerra – PGE

ASSESSORIA DE COMUNICAÇÃO E DESIGN GRÁFICO
Fernando de Albuquerque – MPPE
Rafael Sotero – SEE-PE
Higor Jorge da Silva Oliveira – HI3D