Titulo Estágio
WELCOME - Sistema eHealth para avaliação de DPOC: Detecção de Dispneia
Área Tecnológica
Informática Médica
Local do Estágio
DEI-FCTUC
Enquadramento
Actualmente, a Deficiência Pulmonar Obstrutiva Crónica (DPOC) apresenta taxas de mortalidade e morbilidade crescentes, estando frequentemente associada a diversas comorbilidades, tais como doenças cardiovasculares, síndrome metabólico, osteoporose, doenças do foro psíquico e cancro do pulmão. Um relatório da Organização Mundial de Saúde (OMS) prevê que em 2030 a DPOC será a 4ª causa de mortalidade e a 7ª causa de morbilidade a nível mundial. A prevalência da DPOC na Europa varia entre 3.5% e 14%.
Presentemente, não existe um acompanhamento continuado da DPOC, levando a episódios frequentes de descompensação com hospitalização, os quais têm impacto significativo na saúde e qualidade de vida dos pacientes, na baixa de produtividade por perda de dias de trabalho (cerca de 41300 dias perdidos por 100 000 habitantes na União Europeia) e em elevados custos de tratamento ambulatório e hospitalização (4.7 mil milhões de Euros, anualmente), impondo elevados encargos a nível de saúde pública.
No entanto, é sabido que cada episódio de descompensação é precedido por uma fase de incremento gradual que varia entre várias horas e vários dias antes do pico da descompensação. Assim, a detecção precoce dessa tendência em direcção ao pico de descompensação pode prevenir a sua ocorrência e levar a um quadro clínico significativamente mais leve. Como tal, é fundamental alterar o paradigma reactivo actual na gestão da DPOC para outro preventivo, proactivo e centrado no paciente. Nesse sentido, são requeridos sistemas de diagnóstico precoce de descompensações.
Neste contexto, um sintoma bastante importante é a dispneia, i.e., a percepção subjectiva de falta de ar por parte do paciente. Os gold-standards clínicos actuais para detecção e medição de dispneia aguda apresentam várias limitações em termos de robustez e intrusividade, não sendo por isso adequados a monitorização contínua.
Neste projecto, pretende-se desenvolver soluções robustas de detecção de dispneia paroxística (i.e., episódios bruscos de dificuldade respiratória) e dispneia sob esforço in tenso. Para o efeito, seguir-se-á, numa primeira fase, uma abordagem baseada em tecnologia desenvolvida no Laboratório de Informática Clínica (LIC) do CISUC, a qual possibilita a estimação do débito cardíaco e índice de contractilidade a partir dos tempos sistólicos. As variáveis referidas fornecem medidas indirectas do mecanismo de quimiorreflexo (mecanismo dominante na regulação da resposta ventilatória e circulatória). Durante episódios de dispneia, há uma potenciação da actividade simpatética, induzida pelo quimiorreflexo, levando a assinaturas características das variáveis controladas por esse mecanismo.
Em função do avanço dos trabalhos, pretende-se, numa segunda fase, seguir uma abordagem multi-paramétrica baseada em informação adquirida de uma solução multi-sensor wearable capaz de fornecer indicadores de
• Respiração (e.g., frequência respiratória);
• Mecanismo de quimiorreflexo (e.g., tempo de trânsito de pulso, saturação de oxigénio, efeito de pulso paradoxal)
Este trabalho está enquadrado pelo projecto europeu de investigação WELCOME.
Objetivo
O objectivo científico principal da presente dissertação é a investigação de algoritmos para detecção automática de dispneia através da estimação do débito cardíaco e índice de contractilidade, com recurso a tecnologia desenvolvida no LIC..
Como objectivo secundário (dependente do avanço do trabalho) poder-se-á seguir uma abordagem multi-paramétrica baseada em informação adquirida de uma solução multi-sensor wearable capaz de fornecer indicadores de
• Respiração (e.g., frequência respiratória);
• Mecanismo de quimiorreflexo (e.g., tempo de trânsito de pulso, saturação de oxigénio, efeito de pulso paradoxal)
Plano de Trabalhos - Semestre 1
1. Desenho do protocolo de aquisição de dados
2. Aquisição de dados em ambiente hospitalar
3. Elaboração do estado da arte relativa às metodologias de detecção de dispneia
4. Formulação de hipóteses de trabalho
Plano de Trabalhos - Semestre 2
5. Desenvolvimento e teste dos algoritmos propostos
6. Testes em ambiente simulado e hospitalar
7. Escrita da dissertação
Condições
Possibilidade de bolsa de investigação no âmbito do projecto europeu WELCOME.
Orientador
Profs. Rui Pedro Paiva e Paulo de Carvalho
ruipedro@dei.uc.pt 📩