Monitorização contínua e detecção automática de anomalias cardíacas por telemóvel

Enquadramento: Este trabalho contém uma componente de hardware e de software. Espera-se que alunos tenham capacidades especificas na área da electrónica e de programação em sistema embebidos.

Objectivos: Neste trabalho pretende-se que os alunos implementem em telemóvel os algoritmos de análise do sinal ECG, utilizando as técnicas clássicas de processamento de sinais, que permitam detectar anomalias cardíacas. Pretende-se, designadamente, a análise em tempo real do ritmo cardíaco e a classificação de algumas arritmias de acordo com o grau de risco de acidente que elas implicam. Pretende-se também a extracção e caracterização das ondas P, Q, R, S e T e a classificação robusta de alguns tipos de anomalias descritos na literatura. Os alunos devem fazer uma pesquisa bibliográfica que lhes permita conhecer o estado da arte nesta área e devem implementar um algoritmo (publicado ou não) que permita detectar alguns dos tipos de anomalias conhecidos. O hardware desenvolve-se a partir de um sistema de aquisição de sinais biomédicos já existente adaptado a um auricular bluetooth e o software que deverá correr no telemóvel, deve detectar em tempo real algumas anomalias especificas e, através de chamada telefónica automática, alertar um serviço de emergência médica. A informação de localização, obtida por GPS, deve ser enviada na chamada de emergência de forma a possibilitar a ajuda rápida da equipa de emergência médica. Para testar os algoritmos desenvolvidos utilizarão sinais de ECG anómalos que se encontram em bases de dados disponíveis na Internet.

Descrição: A ocorrência de acidentes cardiovasculares graves pode ser, nalguns casos, antecipada através da observação do sinal de ECG. Algumas anomalias, como por exemplo as arritmias, traduzem-se em alterações claras no ECG e podem conduzir a uma falha total do sistema cardiovascular e portanto, à morte. Outras, no entanto, apesar de igualmente perigosas traduzem-se em alterações mais subtis do ECG, e portanto a sua detecção é mais difícil. Em particular, a análise do complexo QRS é de grande importância na detecção de um grande número de anomalias do sistema cardiovascular, algumas delas potencialmente fatais. Assim a análise em tempo real do ECG, a detecção automática do máximo número de anomalias e a sua classificação é de grande importância clínica. A sua análise contínua é em geral difícil e pouco prática. No entanto, com o grande aumento da capacidade computacional dos telemóveis é já possível desenvolver este tipo de aplicações neste dispositivos.

Orientadores: Rui Ferreira Neves, João Sanches