Monitorização remota de pacientes em ambulatório

Dissertação apresentada à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática, ramo de Computação Móvel

A humanidade enfrenta actualmente várias dificuldades inerentes a uma sociedade cada vez mais envelhecida, como por exemplo, uma maior predominância de doenças crónicas e problemas associados, tais como, dificuldades de mobilidade, possibilidades de quedas, etc. O internamento hospitalar ou clínico tradicionais não se afiguram como a resposta mais eficiente tanto em termos humanos, como também terapêuticos ou económicos. Em alternativa, o tratamento ambulatório e os cuidados de saúde na residência do paciente estão a assumir-se como preponderantes sendo vistos como soluções preferenciais. No entanto, o ambiente típico dos lares não é o adequado nem está preparado para acompanhar e assistir nos cuidados de saúde dos idosos e/ou das pessoas com limitações, temporárias ou permanentes. Para superar algumas destas questões, este trabalho propõe uma solução de hardware sem fios e de baixo custo baseada num microcontrolador com vários sensores (temperatura, oximetro, acelerómetro de 3 eixos), que permite monitorizar vários parâmetros fisiológicos (por exemplo, temperatura, batimento cardíaco, etc.) e inferir a ocorrência de actividades humanas (por exemplo, parado em pé, a andar, em queda, etc.) de pessoas confinadas à sua habitação. Uma plataforma semelhante com sensores de temperatura e luminosidade foi criada para monitorizar o ambiente habitacional. Os dados recolhidos são préprocessados no dispositivo sensor e, em seguida, transmitidos sem fios para uma Gateway ligada ao servidor do sistema que permite o registo da actividade do paciente, a sua condição de saúde, assim como as condições habitacionais. Finalmente, os profissionais de saúde podem aceder a uma aplicação Web para a visualização e análise estatística de informação referente ao paciente e à sua habitação. The humanity is currently facing the difficulties of an aged society with an evergrowing predominance of chronic diseases and associated problems (e.g., mobility issues, possibility of falls, etc.). Traditional hospital or clinical internment is not an efficient answer both in terms of human, therapeutic or economical aspects. Alternatively, ambulatory and home healthcare are becoming preferred and predominant solutions. However, the typical home environment is not suited nor prepared for monitoring and helping to take care of elderly and/or disabled people. To overcome some of these issues, this paper proposes a wireless low cost hardware solution based on a microcontroller with several sensors (e.g., temperature, oxymeter, 3- axis accelerometer) which allows monitoring several physiological parameters (e.g., temperature, heart bit, etc.) and infer human activities (e.g., standing, walking, falling, etc.) of home confined people. A similar platform with ambient temperature and light sensors was also created for monitoring the home environment. The collected data is pre-processed on the sensor nodes and then transmitted to a wireless gateway allowing the backend system to log the patient activity, his health condition as well as the living surroundings. Finally, a web application is provided to healthcare professionals for viewing, analyzing and statistically operating this information, thus empowering homecare. En la actualidad la Humanidad se enfrenta con las dificultades de una sociedad con edades cada vez más grandes, con predominancia de enfermedades crónicas y los problemas asociados (por ejemplo, la movilidad, la posibilidad de ocurrieren caídas, etc.) Para el hospital tradicional el internamiento clínico nos es una solución eficiente tanto en lo que respecta a recursos humanos como en los aspectos terapéuticos o económicos. En alternativa, el ambulatorio y los cuidados de salud en la residencia del paciente siguen progresando e se tornando las soluciones preferidas. La limitación es que el ambiente tradicional de un lar no es adecuado ni está preparado para asistir y ayudar en los cuidados de salud de las personas mayores y / o de las personas con deficiencia. Con el objetivo de superar algunas cuestiones, con este trabajo se propone hacer un sistema sin cables de bajo coste con una solución de hardware basada en un microcontrolador con varios sensores (Temperatura, oxímetro, acelerómetro de 3d), que va permitir la monitorización de los varios parámetros fisiológicos (por ejemplo, temperatura, batimiento cardíaco, etc.) y inferir las actividades humanas (por ejemplo, de pie, caminando, caer, etc.) de personas confinadas a su habitación. Una plataforma semejante con sensores de temperatura y luminosidad se ha concebido para monitorización del ambiente residencial. Los datos recogidos son pre- procesados en el nodo sensor y, en seguida, transmitidos sin cables a una Gateway conectada al backend del sistema que va a permitir el registro de la actividad del enfermo, su condición de salud, así como las condiciones de la habitación. Al final, los profesionales de salud poden acceder a una aplicación Web para la visualización y análisis estadística de la información del enfermo y su habitación.