Titulo Estágio
WELCOME - Sistema eHealth para avaliação de DPOC: Detecção de Estampidos Respiratórios
Áreas de especialidade
Sistemas Inteligentes
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%.
Na DPOC, um sintoma bastante importante são sons respiratórios explosivos, designados por estampidos respiratórios. Num ambiente de acompanhamento continuado, a detecção de estampidos deve ser feita automaticamente. No entanto, esta tarefa torna-se complexa dado que os sons pulmonares são facilmente mascarados por outros sons respiratórios (e.g., respiração funda) e sons ambientais.
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 estampidos respiratórios que permitam realizar a avaliação autónoma da função respiratória por recurso à auscultação multicanal. De notar que os sinais acústicos resultantes do processo de auscultação poderão estar contaminados com ruídos diversos de origem fisiológica e do ambiente envolvente.
Pretende-se explorar duas abordagens para a detecção de estampidos:
i) melhorar os métodos actuais baseados em auscultação mono-canal, tirando partido da redundância de sinal em abordagens multi-canal, para aumentar a robustez da detecção;
ii) usar métodos de separação cega de fontes (blind source separation) de forma a separar eficazmente o som dos estampidos de ruído de fundo e obter a contribuição de cada fonte de som isolada.
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 tosse e mecanismos de separação de fontes
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
O candidato irá trabalhar num grupo de investagação bastante activo, onde terá grande apoio científico, num ambiente de trabalho excelente. Desde há vários anos, o Laboratório de Informática Clínica do CISUC tem desenvolvido sistemas para o processamento de sinais áudio fisiológicos.
Adicionalmente, o candidato terá a oportunidade de trabalhar numa área de investigação de ponta, co várias possibilidades de investigação entusiasmantes em aberto, com amplo espaço para inovação científica.
Possibilidade de bolsa de investigação no âmbito do projecto europeu WELCOME, em função do perfil do candidato.
Orientador
Profs. Rui Pedro Paiva e Paulo de Carvalho
ruipedro@dei.uc.pt 📩