Monitorização da Dinâmica Corporal para Prevenção da Apneia do Sono

A avaliação e monitorização de sinais vitais é uma ferramenta fundamental utilizada na medicina, principalmente no que se relaciona com o estado físico do indivíduo. A evolução constante da tecnologia assumiu um papel central na evolução de produtos ligados ao contexto médico, que atualmente assumem-se como produtos do quotidiano. Existiu também uma alteração do paradigma, ou seja, produtos anteriormente utilizados exclusivamente na medicina, agora usados em atividades diárias. A preocupação da monitorização de sinais vitais é uma temática emergente, uma vez que uma análise correta destes dados permite intervir precocemente em aspetos que melhoram a qualidade de vida do indivíduo. A prevenção tornou-se um fator essencial, visto que os utilizadores interagem com estes produtos no quotidiano. Esta necessidade leva ao aparecimento de novos produtos, que estejam ligados à atividade diária do indivíduo. É neste paradigma que a solução se apresenta, a interação do produto com o utilizador de forma discreta e menos intrusiva, oferecendo maior conforto e funcionalidade. Assim sendo, o designer deve perceber os princípios de funcionamento dos componentes que permitem recolher informação sobre os sinais vitais e ambientais. O papel do design neste projeto de investigação passou pelo desenvolvimento de uma solução para monitorização da dinâmica corporal no período do sono, de forma a contribuir para a prevenção da apneia do sono. A solução divide-se em três elementos, que interligados, proporcionam ao utilizador um controlo do período de sono. Os elementos são: tapete de mapeamento de pressão, um monitor de sono, e uma aplicação móvel. Os aspetos ergonómicos e funcionais foram tidos em conta na conceção do produto assim como a aplicação de métodos de desenvolvimento de produto, com o intuito de obter uma solução que respeite as necessidades do utilizador. A solução foi validada, do ponto de vista conceptual, através de um protótipo semi-funcional.

Desenvolvimento de Sistemas de Encapsulamento para Integração em Protótipos de Vestuário/Têxtil

A monitorização de sinais vitais é uma ferramenta essencial da medicina, principalmente no que se relaciona com a avaliação do estado físico de qualquer indivíduo. As ferramentas foram evoluindo ao longo do tempo, tendo a tecnologia desempenhado um papel central na melhoria do seu desempenho. Apesar destes dispositivos estarem intimamente ligados ao contexto médico, as mudanças no estilo de vida no consumo dos utilizadores fizeram com que estas ferramentas passassem a fazer parte do quotidiano. O paradigma alterou-se, ou seja, quando eram utilizadas exclusivamente para fins médicos, agora são também usados para actividades relacionadas com o lazer e desporto. A preocupação com a monitorização de sinais vitais cresceu nos últimos anos, pois a interpretação correcta destes dados permite intervir em certos aspectos da rotina diária, melhorando a qualidade de vida. A portabilidade tornou-se um factor importante uma vez que grande parte dos utilizadores, associa estes dispositivos à sua actividade física. Desta necessidade surgem novos tipos de produtos, que inclusivamente são associados e integrados em peças de vestuário. Este factor obriga a tecnologia a miniaturizar os componentes, no sentido de tornar possivel o funcionamento destes produtos em qualquer lugar e hora. Por outro lado, quanto menos intrusivo for o dispositivo melhor conforto e funcionalidade oferece ao utilizador. Assim sendo, a disciplina do design deve ter em conta as premissas de funcionamento dos diferentes componentes que permitem recolher dados sobre os sinais vitais: batimento cardíaco e temperatura. A intervenção da disciplina do design nesta investigação passa pelo re-design de um dispositivo existente, que é analisado no seu desempenho funcional, ergonómico e estético. O dispositivo em questão é portátil e colocado na zona inferior da perna, acima do tornozelo. Todas as envolvências ergonómicas e funcionais são tomadas em conta para a concepção de hipóteses que incrementem a performance do dispositivo. A integração de componentes e a avaliação funcional são mais eficazes quando se utilizam técnicas de prototipagem, que permitem uma visão efectiva da realidade. Para melhor conceber as propostas, e aprofundar o conhecimento sobre estas técnicas realizaram-se testes com o objectivo de aferir a precisão e a qualidade do acabamento das superfícies das peças prototipadas. No sentido de criar uma proposta final, são criadas várias hipóteses de solução que são avaliadas segundo a detecção de problemas, bem como através do contacto com os utilizadores. Ao longo da investigação as propostas evoluem, culminando naquela que é apresentada como uma proposta optimizada, que aglutina todo o levantamento literário, testes, e análises feitas durante a construção do documento.

Sistema de Monitorização Remota da Temperatura Corporal

Os dispositivos de monitorização de estado de saúde começam a destacar-se no mercado como uma mais-valia na antecipação e precaução de possíveis falhas vitais. Com base na interacção entre o cuidador e o paciente, desenvolveu-se um monitorizador da temperatura corporal minimamente invasivo orientado para as crianças. O projecto foi desenvolvido em parceria com a empresa EDIN. O projecto divide-se em duas etapas. Na primeira etapa foi elaborada uma análise ao problema, onde foi realizado um levantamento da tipologia de produtos comerciais e um inquérito à população, com o objectivo de enumerar alguns dos requisitos do produto a desenvolver. A segunda etapa destinou-se ao desenvolvimento do projecto. Após a validação das especificações resultantes da etapa anterior, procedeu-se à criação de conceitos, através de brainstorming, com o objectivo de seleccionar o modelo final. Posteriormente, o produto foi protótipado e testado pelo públicoalvo e pelos cuidadores, permitindo, através do feedback obtido, efectuar melhorias ao nível do conforto do utilizador. Foi também desenvolvido o protótipo de um interface para uma aplicação móvel, que permite ao cuidador, quer conhecer a temperatura corporal da criança e sua evolução, quer o estado de carga da bateria e autonomia do produto, entre outros. Este projecto apresenta assim um novo produto, capaz de responder às necessidades do consumidor, contribuindo para um aumento da prevenção e diagnóstico do estado de saúde das crianças, com o mínimo de perturbação destas.

Sistema de Monitorização Corporal Associado ao Tratamento de Lesões

Neste trabalho pretende-se optimizar o funcionamento e a ergonomia de um sistema de monitorização de postura corporal, de fácil utilização, baixa manutenção e que permita total portabilidade de modo a ser usado “indoor” e “outdoor”. Pretende-se que o sistema monitorize movimentos de partes específicas do corpo, de acordo com as necessidades resultantes das patologias e lesões em estudo. Com base na recolha de dados deverá ser possível avaliar se o movimento está correcto, de acordo com os exercícios e sessões de fisioterapia prescritos. Pretende-se criar uma nova abordagem de portabilidade de sistemas de monitorização, criando um produto totalmente portátil e de utilização autónoma, diminuindo a necessidade de acompanhamento contínuo ou de especialização por parte de quem o adquira. Tendo em conta que a situação económica do país não é a mais favorável e muitas pessoas com lesões não têm as sessões de fisioterapia necessárias devido ao custo inerente, pretende-se contrariar esta tendência, criando a possibilidade de realização de sessões de fisioterapia em casa, tendo um acompanhamento menos regular mas igualmente eficaz por parte dos cuidadores de saúde. Deste modo, pretende-se melhorar a qualidade de vida das pessoas, de vários grupos etários, independentemente da sua localização, tornando a fisioterapia mais acessível. Assim, mediante a orientação de disciplinas como o Design, Ergonomia e Usabilidade, a resposta às exigências dos utilizadores revela-se extremamente pertinente. Para isso, um bom estudo ergonómico traduz-se numa boa relação entre o produto e a sua usabilidade, sendo o processo apoiado pelo Design, que pretende responder às necessidades presentes.

Aplicação de sensores finos e flexíveis para a monitorização da segurança dos ocupantes em automóveis

Mais do que um projeto de mestrado sobre a capacidade de diagnosticar de antemão contusões resultantes de acidentes rodoviários em crianças a viajar em cadeiras automóveis, a presente tese visa documentar todo o processo projetual desenvolvido para que tal se possa tornar possível. Para tal foram tidas em conta não apenas questões meramente estéticas, mas também um desenvolvimento tecnológico para possibilitar o cumprimento das diversas premissas pré-estabelecidas como objetivo. O problema que este projeto visa colmatar advém do avanço da sociedade e do meio cada vez mais tecnológico, uma vez que com o passar do tempo os casos de contusões são cada vez mais recorrentes. Estes são, em grande parte, devido a incidentes de tráfego, e resultam em lesões potencialmente graves, em especial no que toca às crianças envolvidas. Nestes casos, o diagnóstico é complexo, necessitando de uma diversidade considerável de exames médicos e consequentemente um tempo prolongado de espera, mas também de manifestação de sintomas. Seria assim importante a existência de um dispositivo capaz de prever consequências sérias após um acidente. Deste modo, resulta desta tese um dispositivo capaz de identificar impactos dos quais poderão resultar contusões, com um mecanismo de operação simples e robusto, de fácil e intuitiva colocação e leitura.

Localização geográfica assistida aplicada a pessoas com necessidades especiais

Segundo o documento do Programa Nacional para a Saúde Mental, Portugal tem a prevalência mais elevada de pessoas com perturbações mentais (22,9%), entre oito países europeus, e é o segundo, a nível mundial, em nove países analisados. Perante o exposto anteriormente, existe uma elevada necessidade de cuidados com essas pessoas, já que um dos principais problemas deste tipo de doenças é a desorientação e a consequente falta de orientação espacial. Uma das possíveis soluções para este controlo, que deve ser efetuado a estes doentes, pode ser o uso constante de GPS, para as monitorizar. Porém, através dessa mesma monitorização com recurso ao sistema GPS, deparamo-nos com algumas limitações, em termos de eficácia, já que o GPS pode funcionar mal em determinadas situações, tais como o mau tempo, em ambientes fechados, ou mesmo em ambientes abertos mas rodeados por prédios elevados. Para o uso da solução supracitada e para contornar os problemas referidos anteriormente, pretende-se desenvolver uma aplicação móvel para o seguimento de seres humanos, em tempo real, direcionada para pessoas com necessidades de cuidados especiais, tais como portadores de Alzheimer ou algum grau de deficiência. Esta aplicação baseia-se na informação obtida do GPS integrado no dispositivo. Quando este não estiver disponível ou a sua precisão for limitada, a aplicação deverá estimar a localização, através das antenas do operador. Para suportar esta funcionalidade, a aplicação integrará um módulo de Raciocínio Baseado em Casos que, gradualmente, irá aprendendo a classificar a posição do utilizador, a partir da distribuição das antenas em seu redor, bem como pela intensidade dos sinais recebidos. A aplicação será complementada por uma aplicação web que permitirá a visualização dos dados e a visualização de notificações, nos casos em que um utilizador saia de limites pré-determinados

Sistema de medição dos deslocamentos da rótula para disgnóstico

Existem várias patologias associadas à luxação da rótula, causadas pelo seu movimento anormal. Geralmente congénita, esta condição provoca dor, dano à cartilagem, artrite e por vezes necessita de cirurgia. As medições do movimento são feitas com recurso a equipamentos de alto custo, ou através do método clínico, que apenas os médicos mais experientes usam com fiabilidade, sendo sempre subjectivo. Actualmente não existe qualquer sistema comercial para a medição não invasiva de baixo custo dos movimentos da rótula. De modo a responder a esta necessidade, este trabalho tem como objectivo o desenvolvimento de um sistema de baixo custo para medição digital do deslocamento da rótula em diferentes ângulos entre o fémur e a tíbia. Como conceito de partida foi idealizado utilizar um sensor de movimento em seis dimensões, fixo de uma forma não invasiva sobre a rótula. O dispositivo tem como requisitos iniciais ser reutilizável e de baixo custo. Criou-se um Design Brief para identificar o contexto e necessidades específicas para este trabalho e traçar objectivos utilizando metodologias de desenvolvimento de produto. Foram desenvolvidos conceitos para um dispositivo de suporte do sensor de movimento 6D, dos quais alguns foram seleccionados para prototipagem e teste, explorando vários processos de manufactura na perseguição dos objectivos propostos. Foram estabelecidas métricas para monitorização contínua da evolução dos conceitos e selecção do conceito final, que foi sujeito a uma série de testes de validação. A validação do sensor e do dispositivo foi feita com testes de usabilidade, com a aferição por um robot programável e com medições in vivo em 20 joelhos sem patologia. Apesar da alta precisão do sensor, não foi possível obter medições que possam reproduzir com fiabilidade o movimento da rótula nos sujeitos observados. A pele foi o factor que mais influenciou as medições, provocando o deslocamento do dispositivo em relação à rótula e desta forma alterou significativamente os resultados. Assim, recomenda-se a continuação da investigação com o intuito de melhor quantificar o movimento da rótula e fornecer informação para melhorar a fiabilidade da utilização de dispositivos de medição em seis dimensões.