Notícia

Robô pode fazer medições sem contato dos sinais vitais de pacientes em hospital

Divulgação, MIT

Fonte

MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

segunda-feira, 7 setembro 2020 06:35

Áreas

Bioeletrônica. Bioinformática. Biomecânica. Engenharia Biomédica. Robótica.

Durante a atual pandemia do novo coronavírus, uma das partes mais arriscadas do trabalho de um profissional de saúde é avaliar as pessoas que apresentam sintomas de COVID-19. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), da empresa Boston Dynamics e do Hospital Brigham and Women’s esperam reduzir esse risco usando robôs para medir remotamente os sinais vitais dos pacientes.

Os robôs, controlados por um dispositivo portátil, também podem carregar um tablet que permite aos médicos perguntar aos pacientes sobre seus sintomas sem estar na mesma sala.

“Na robótica, um de nossos objetivos é usar automação e tecnologia robótica para remover pessoas de trabalhos perigosos. Achamos que deveria ser possível usar um robô para retirar o profissional de saúde do risco de se expor diretamente ao paciente”, destacou o Dr. Henwei Huang, pesquisador do MIT.

Usando quatro câmeras montadas em um robô quadrúpede desenvolvido pela Boston Dynamics, os pesquisadores mostraram que podem medir a temperatura da pele, a taxa de respiração, a pulsação e a saturação de oxigênio no sangue em pacientes saudáveis, a uma distância de 2 metros. Eles agora estão fazendo planos para testá-lo em pacientes com sintomas da COVID-19.

“Estamos entusiasmados por ter estabelecido esta parceria indústria-academia na qual cientistas com experiência em engenharia e robótica trabalharam com equipes clínicas no hospital para trazer tecnologias sofisticadas para a beira do leito”, disse o Dr. Giovanni Traverso, professor de Engenharia Mecânica do MIT e autor sênior do estudo. Os pesquisadores disponibilizaram um artigo no servidor de pré-impressão techRxiv e o enviaram a uma revista científica revisada por pares.

Assista ao vídeo de apresentação do robô:

Medindo sinais vitais

Os pesquisadores usaram um robô quadrúpede conhecido como Spot. Os profissionais de saúde podem manobrar o robô para onde quer que os pacientes estejam, usando um controlador portátil. Os pesquisadores montaram quatro câmeras diferentes no robô – uma câmera infravermelha e três câmeras monocromáticas que filtram diferentes comprimentos de onda de luz.

Foram desenvolvidos algoritmos que permitem usar a câmera infravermelha para medir a temperatura elevada da pele e a frequência respiratória. Para a temperatura corporal, a câmera mede a temperatura da pele no rosto e o algoritmo correlaciona essa temperatura com a temperatura corporal central. O algoritmo também leva em consideração a temperatura ambiente e a distância entre a câmera e o paciente, para que as medições possam ser feitas em diferentes distâncias, em diferentes condições climáticas, e ainda assim sejam precisas.

As medições da câmera infravermelha também podem ser usadas para calcular a taxa de respiração do paciente. Conforme o paciente inspira e expira, usando uma máscara, sua respiração muda a temperatura da máscara. Medir essa mudança de temperatura permite aos pesquisadores calcular a velocidade com que o paciente está respirando.

Cada uma das três câmeras monocromáticas filtram um comprimento de onda de luz diferente – 670, 810 e 880 nanômetros. Esses comprimentos de onda permitem aos pesquisadores medir as leves mudanças de cor que ocorrem quando a hemoglobina nas células do sangue se liga ao oxigênio e flui através dos vasos sanguíneos. O algoritmo dos pesquisadores usa essas medidas para calcular a taxa de pulso e a saturação de oxigênio no sangue.

“Não desenvolvemos realmente uma nova tecnologia para fazer as medições. O que fizemos foi integrá-los muito especificamente para o aplicativo COVID, para analisar diferentes sinais vitais ao mesmo tempo”, explicou o Dr.  Huang. “

Monitoramento contínuo

Neste estudo, os pesquisadores realizaram as medições em voluntários saudáveis e agora estão fazendo planos para testar sua abordagem robótica em pessoas que apresentam sintomas de COVID-19, em um departamento de emergência do hospital.

Embora, em curto prazo, os pesquisadores planejem se concentrar em aplicativos de triagem, em longo prazo eles imaginam que os robôs poderiam ser implantados em quartos de hospitais de pacientes. Isso permitiria aos robôs monitorar continuamente os pacientes e também permitir que os médicos os verificassem, via tablet, sem a necessidade de entrar no quarto. Ambos os pedidos requerem a aprovação da agência reguladora Food and Drug Administration (FDA) dos EUA.

Acesse o artigo completo em pré-impressão (em inglês). (O artigo ainda não foi revisado por outros cientistas ou médicos).

Acesse a notícia completa na página do MIT (em inglês).

Fonte: Anne Trafton, MIT News Office. Imagem: Divulgação, MIT.

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