Criação de um sistema de apoio para o suporte avançado de vida

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Eletrónica Médica)

Por ano, cerca de 86 em cada 100.000 pessoas europeias tem uma paragem cardiorrespiratória tratada pelos equipas de emergência. A ação destas baseia-se no conjunto de diretivas impostas pelo Suporte Avançado de Vida (SAV). Este projeto teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema de apoio ao SAV. É constituído por uma interface móvel ligada via Bluetooth a um conjunto de dispositivos para auxílio no diagnóstico do pulso carotídeo e ritmo cardíaco e na deteção da administração de fármacos. Com este sistema pretende-se apoiar o socorrista nas situações mais decisivas, promovendo um aumento da confiança na realização das manobras de reanimação. A interface móvel, desenvolvida em Android, baseia-se no algoritmo de SAV atualizado pela International Liaison Committee on Resuscitation (ILCOR). Possui também uma funcionalidade de registo de ações que ocorrem durante o processo de reanimação. É de uso amigável, tendo grande aceitação por parte dos profissionais de saúde que a usaram. Uma banda constituída por três sensores de fotopletismografia embebidos numa estrutura de silicone foi construída para deteção de pulso na carótida. A sua utilização no pescoço, tendo como suporte uma tira de velcro ou adesivo, foi testada em contexto hospitalar, verificando-se aqui a sua usabilidade e adequabilidade para esta tarefa. Algoritmos de aprendizagem baseados em características do eletrocardiograma (ECG) foram implementados para a avaliação de ritmo cardíaco. Devido ao elevado número de características utilizadas, foram ainda utilizados métodos de seleção de características para chegar a um subconjunto ótimo. Os testes realizados revelaram resultados de classificação equiparáveis aos alcançados por algoritmos implementados em desfibrilhadores externos automáticos (DEA). O mecanismo de deteção da administração de fármacos é uma seringa instrumentada, onde a modificação do êmbolo através da modelação 3D e o uso de materiais com propriedades condutoras permite a deteção de administrações de 2 ml. Testes realizados ao sistema proposto, em contexto de simulação e com uma amostra reduzida, sugerem que a utilização do mesmo melhora o desempenho dos socorristas durante o SAV.

Every year, around 86 per 100.000 European people have a cardiac arrest treated by emergency medical services. In these situations, a set of guidelines, named Advanced Life Support (ALS), is used. The main goal of this project was the development of a backing platform to ALS. It comprises a mobile interface connected via Bluetooth to a set of devices for diagnosing carotid pulse and cardiac rhythm and detecting drugs administration. The backing system is intended to help rescuers in the most crucial decisions, improving confidence in carrying out resuscitation. The mobile interface, developed in Android OS, is based on ALS algorithm updated by International Liaison Committee on Resuscitation (ILCOR). It has also a registration feature for saving information about the resuscitation process. It is user-friendly and had the approval of health professionals who used the app. A band with three photoplethysmography (PPG) sensors embedded in a silicone structure was created for carotid pulse detection. The use in the neck with velcro strip or adhesive as a support was tested in hospital environment and allowed to prove the usability and suitability of it for this task. Learning algorithms based on electrocardiogram (ECG) features were implemented for heart rhythm evaluation. Due to a large number of features, feature selection methods were used to get an optimum subset. The tests revealed classification results comparable to those achieved by algorithms implemented in automatic external defibrillators (AED). The mechanism for drug delivering detection is an instrumented syringe, wherein the modification of plunger structure through 3D modelling and the use of conductive materials allow the detection of 2 ml administrations. Tests in a simulation environment and with a reduced sample suggest that the utilization of the proposed backing system improves the performance of health rescuers during the SAV.