Titulo Estágio
Soluções de tele-monitorização para suporte à avaliação de risco em doentes com enfarte do miocárdio
Áreas de especialidade
Sistemas Inteligentes
Local do Estágio
DEI
Enquadramento
Esta proposta insere-se no âmbito das doenças cardiovasculares e, em concreto, no contexto de um projecto recentemente aprovado pela FCT - lookafterRisk. A população alvo consiste em indivíduos com alta hospitalar, após terem sido internados com um primeiro episódio de enfarte do miocárdio. A equipa é composta pela Universidade de Coimbra (UC) e pelo Centro Hospitalar de Leiria (CHL) e pela Sociedade Portuguesa de Cardiologia (SPC).
Em termos tecnológicos, o principal objectivo deste projecto é o desenvolvimento de um sistema de tele-monitorização que permita recolher informação após a alta hospitalar, e que possa ser utilizado no desenvolvimento de modelos dinâmicos para avaliação do risco cardiovascular contribuindo para o suporte da decisão clínica.
Este sistema será integrado numa plataforma clínica de gestão hospitalar, capaz de integrar o histórico do paciente (regra geral, coligida durante a sua permanência no hospital) assim como os modelos de risco a serem desenvolvidos.
O sistema de tele-monitorização deverá adquirir diariamente e de forma automática variáveis fundamentais ao cálculo dos modelos de risco, tais como pressão arterial, peso e ritmo cardíaco. Para o efeito serão utilizados sensores comerciais (OMRON M7 Intelli TI), e realizada a sua integração em aplicações móveis a serem desenvolvidas no âmbito do projecto. Estas aplicações deverão também permitir a introdução manual pelo utilizador de outras variáveis, tais como informações resultantes de análises laboratoriais.
Em termos científicos o objectivo principal consiste no desenvolvimento de modelos de avaliação de risco cardiovascular de eventos agudos, em particular morte e re-hospitalização. Para tal serão utilizadas metodologias de inteligência computacional, capazes de combinar a evidência clinica actualmente existente, c0mplementan-do-a com informação recente a ser extraída a partir de bases de dados (disponibilizados pela Sociedade Portuguesa de Cardiologia).
Modelos de risco cardiovascular
Existem actualmente disponíveis várias ferramentas/scores (em forma de tabelas, equações, etc) que permitem a avaliação do risco cardiovascular de um individuo. Embora o seu uso seja fortemente recomendada na prática clinica, estes modelos apresentam algumas limitações. Em primeiro lugar são modelos fixos, no sentido que não permitem integrar conhecimento clínico ou novas informações (presentes, por exemplo, em bases de dados recentemente coligidas). Além disso, a interpretabilidade destes modelos não é a mais adequada, aspecto fundamental para garantir a confiança dos clínicos. Por outro lado, as ferramentas de risco existentes são estáticas, ou seja, não permitem ter em conta a evolução temporal dos factores de risco. Assim, do ponto de vista científico, este projecto tenta ir de encontro a estas limitações.
Neste trabalho espera-se, numa primeira fase, implementar alguns modelos de risco hoje em dia usados na prática clinica (disponibilizados em forma de tabela, guidelines, regras, scores, etc). Estes modelos resultam da experiência clínica e muitas vezes não têm em conta os recentes avanços clínicos. No entanto, existem disponíveis conjuntos de dados recentemente coligidos com informação valiosa que poderia complementar estes modelos. Assim, numa segunda fase, espera-se aperfeiçoar os modelos desenvolvidos na primeira fase usando uma base de bases de dados disponibilizados pela Sociedade Portuguesa de Cardiologia (N = 16.000). Para o efeito serão utilizadas metodologias de inteligência computacional, capazes de combinar a evidência clinica com informação extraída de bases de dados
Objetivo
Os objectivos deste estágio orientam-se segundo duas direcções principais: desenvolvimento de uma solução de tele-monitorização e o desenvolvimento dos modelos iniciais de risco. Note-se que estes modelos não contemplam a componente dinâmica, que será abordada apenas durante a fase de recolha de dados com o sistema de tele-monitorização.
1. Desenvolvimento do sistema de tele-monitorização
1.1 Desenvolvimento do sistema de tele-monitorização para aquisição de dados durante o estudo observacional, incluindo a integração com os sensores, as aplicações móveis necessárias e os interfaces com o paciente.
1.2 Integração com uma estação clinica a ser desenvolvida externamente a este trabalho.
2. Desenvolvimento de modelos de risco, em particular:
2.1 Análise de modelos actualmente utilizados na prática clinica (em forma de conhecimento clinico, guidelines ou tabelas/scores de risco).
2.2 Estado da arte de estratégias capazes de extrair conhecimento/informação da base de dados disponibilizada pela Sociedade Portuguesa de Cardiologia.
2.2 Estado da arte de esquema modular capaz de combinar adequadamente evidência clinica com conhecimento extraído da base de dados da SPC.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
1. Análise do sistema de tele-monitorização
Análise de requisitos do sistema de tele-monitorização a implementar e sua integração com a plataforma clinica
Análise dos sensores existentes, das aplicações móveis e formas de as integrar.
Selecção de tecnologias e especificação da arquitectura
2. Análise de modelos de risco
Estado da arte relativamente a modelos de risco actualmente existentes
Estado da arte relativamente ao desenvolvimento de modelos interpretáveis baseados em dados (técnicas de clustering, árvores de decisão, sistemas difusos, …)
Estado da arte relativamente a metodologias de fusão de modelos, de forma a combinar os modelos anteriores com conhecimento clinico.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
1. Desenvolvimento da plataforma de tele-monitorização
Subtarefa 1.1. solução de Tele-monitorização: Esta subtarefa é dedicada ao desenvolvimento da solução para aquisição de dados em ambiente domiciliário (ritmo cardíaco, pressão arterial sistólica - realizado com um dispositivo comercial - OMRON M7 Intelli TI).
Deve ter em conta a necessária interacção com o utilizador de forma a permitir a sua fácil utilização, aspecto fundamental neste tipo de aplicações.
Subtarefa 1.2. Integração - integração da solução de tele-monitorização na estação clinica.
2. Implementação de modelos de risco
Subtarefa 2.1 Implementação de modelos actualmente utilizados na prática clinica (em forma de conhecimento clinico, guidelines ou tabelas/scores de risco).
Subtarefa 2.2 Implementação de modelos baseados em técnicas capazes de extrair conhecimento/informação da base de dados disponibilizada pela Sociedade Portuguesa de Cardiologia.
Subtarefa 2.3 Implementação de esquema modular capaz de combinar adequadamente evidência clinica com conhecimento extraído da base de dados da SPC.
Subtarefa 2.4 Validação global.
3. Escrita da tese
Condições
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Observações
Este trabalho terá a co-orientação do Prof. Simão Paredes.
Orientador
Jorge Manuel Oliveira Henriques
jh@dei.uc.pt 📩