INESC TEC com presença reforçada na investigação para a Saúde
20 projetos da área da saúde apresentados na Mostra Health Cluster
O INESC TEC esteve presente na Mostra Health Cluster Portugal, que se realizou no passado dia 27 de setembro no Instituto de Investigação em Ciências da Vida e da Saúde (ICVS) da Universidade do Minho, em Braga.
Esta iniciativa teve como objetivo funcionar como uma plataforma para a divulgação de invenções e tecnologias na área da saúde, promovendo um ponto de encontro entre instituições de I&D, universidades, gabinetes de transferência de tecnologia, hospitais e empresas ligados ao Health Cluster Portugal, e um fórum para a apresentação das tecnologias mais inovadoras desenvolvidas em Portugal na área da saúde.
Nesta Mostra, o INESC TEC apresentou mais de 20 projetos ligados à saúde e bem-estar, estando representado pela quase totalidade das suas Unidades e pela empresa spin-off Tomorrow Options.
Smart Health, uma aposta ganha
Com a missão de desenvolver atividades de I&D competitivas a nível internacional, e de agir como uma interface eficaz entre universidades, empresas, administração pública e sociedade, o INESC TEC procura elevar a qualidade da ciência e da investigação feita em Portugal para aumentar a competitividade das suas empresas a nível internacional através da aposta em investigação de relevância social com um grande impacto económico.
A Smart Health surge então como um dos maiores desafios. Com um total de 20 projetos desenvolvidos na área da saúde, o INESC TEC reforça a sua presença numa das áreas com maior impacto a nível social e económico.
Sensores de Fibra Ótica
Na aplicação de sensores de fibra ótica na saúde destacam-se os projetos Hybrid, Oxygen e SENRONS. O Hybrid é um dispositivo optoelectrónico de microfluídos para análise e diagnóstico de células, capaz de diagnosticar doenças como a Malária e a Babesiose, enquanto o Oxygen recorre a sensores de fibra ótica para medições distribuídas de temperatura e de oxigénio dissolvido no sangue, com o objetivo de facilitar as medições destes parâmetros durante ressonâncias magnéticas.
O SENRONS também recorre a sensores de fibra ótica para determinar espécies reativas de oxigénio (ROS) e de nitrogénio (RNS) em sistemas biológicos. Estes sensores podem ser usados para medir as espécies oxidadas para estudos in vivo do stress oxidante, através de uma tecnologia baseada em nanopartículas luminescentes capazes de discriminar entre diferentes espécies reativas de oxigénio e de nitrogénio.
Medição e Imagem Ótica
FIBDOSE, FLUOROCT e HIRESOMI são os projetos INESC TEC na área da medição e imagem ótica com aplicações no diagnóstico clínico. O FIBDOSE consiste em dosimetros para dosimetria in vitro e in vivo para radioterapia e braquiterapia externas. Dispositivos dosimétricos proporcionam um controlo em tempo-real do tratamento de radioterapia, minimizando e otimizando a exposição do paciente à radiação ionizada. O FLUOROCT baseia-se em mapeamento de distribuição de doses e simulações Monte Carlo em CT-fluoroscopia no transporte de radiação. Os resultados deste projeto poderão melhorar a proteção do paciente e do pessoal de apoio quando expostos a radiação. Já o HIRESOMI (HIgh RESolution Optical Measurement and Imaging) usa tecnologias óticas inovadoras para medições não-invasivas com recurso a ótica de alta resolução.
Soluções portáteis de monitorização
O INESC TEC está também presente na reabilitação e fisioterapia através dos projetos PROLIMB, W2M2 e BIOSWIM. No PROLIMB recorre-se a sensores eletrónicos para a deteção e profilaxia de patologias dos membros inferiores, através da medição de variáveis cinemáticas, como os movimentos lineares e angulares das coxas e das pernas, e dos sinais mioeléctricos associados à atividade dos músculos mais importantes envolvidos na locomoção. O seu posterior processamento e análise poderá ajudar os médicos a tomar decisões acerca da terapia. Este projeto visa obter uma solução de captura sem fios destes sinais, mesmo em pacientes com sérias deficiências ou inaptidões físicas, uma vez que o sistema será integrado numa plataforma de tecido técnico vestível.
O W2MW (Wireless Wearable Modular Monitoring System) é um sistema sem-fios de assistência na reabilitação, simples, low-cost e multifuncional baseado em componentes que podem ser montadas e geridas por médicos e terapeutas numa plataforma inovadora. Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de novos modelos e a criação de standards capazes de alterar a dinâmica terapeuta-paciente. Clínicas e hospitais podem otimizar os seus recursos com esta fonte complementar de terapia. Já o BIOSWIM é um sistema de interface corporal baseado em monitorização integrada que pode ser usada pelo paciente. Uma solução universal para monitorizar sinais fisiológicos e biomédicos de um nadador sob condições de treino normais tanto dentro como fora de água, com possíveis aplicações na hidroterapia.
Integração de Sistemas Eletrónicos e Optoeletrónicos
SMARTBIO, BIOMOTION e BIOPELVIC são também apostas nas áreas da reabilitação física e próteses médicas. O SMARTBIO tem como objetivo a aquisição de dados sobre a folga de próteses de fémures e ancas. A artroplastia total da anca junta a prótese da anca ao osso com material biocompatível, com um rácio alto de sucesso. O SMARTBIO estuda a fiabilidade de um sistema laboratorial que pode identificar o início de fraturas no manto de cimento do osso que possa aparecer à medida que o osso é decomposto e a articulação é desgastada ao longo do tempo. Um método de monitorização não-invasivo do nível de deslocamento de próteses de ancas com sensores de fibra ótica de Bragg embutidos com sistemas de comunicação sem-fios que definem metodologias de prevenção clínica e de correção.
O BIOMOTION foca-se na perceção de locomoção biológica, psicofísica integrada, neurofisiologia e modelação computacional. Este projeto irá ajudar a compreender os aspetos funcionais da visão, extrair dados relevantes para a visão artificial e avaliar a possibilidade de manufatura de estruturas óticas deste tipo.
O BIOPELVIC é um estudo de doenças do soalho pélvico feminino. Prolapso vaginal, incontinência urinária e fecal e outras anomalias relacionadas com os sistemas urinário e gastrointestinal estão todas ligadas aos músculos do soalho pélvico e afetam 40% da população entre os 45 e os 85 anos. Através de ultrassom, processamento de imagens e reconstrução 3D é criado um modelo anatómico com a dinâmica cinemática e as características da cavidade pélvica de forma a ajudar os médicos a tomar decisões sobre o diagnóstico e tratamento de trauma para os pacientes e seus familiares.
Computer Vision e Reconhecimento de Padrões
Comparação estética e diagnóstico do Cancro da Mama são os objetivos dos projetos BCCT e Semantic PACS. BCCT.core (Breast Cancer Conservative Treatment) é um sistema médico gerido por computador com o objetivo de avaliar de forma objetiva e automática os resultados estéticos do tratamento conservador de cancro da mama para comparar resultados e melhorar a prática nesta área.
Intitulado Semantic PACS, este sistema inovador permite uma fiabilidade de 100% na deteção de tumores malignos. Reduzindo o tempo de espera pelo diagnóstico, e consequentemente o desgaste emocional das pacientes, este projeto representa um avanço significativo na deteção do cancro da mama.
Ainda na área de diagnóstico do Cancro da Mama, o INESC TEC desenvolveu também o MammoClass: uma ferramenta capaz de estimar a malignidade de nódulos em mamografias, com base em atributos BIRADS (Breast Imaging and Report Data System). A ferramenta encontra-se disponível online podendo ser usada por médicos e radiologistas como um instrumento adicional de diagnóstico.
Computação Gráfica e Ambientes Virtuais para Ambient Assisted Living
CAALYX, eCAALYX, CAALYX-MV, AAL4ALL, ICT4Depression e LUL abrem a porta ao desenvolvimento de tecnologia para Ambient Assisted Living no apoio a idosos e a pessoas com necessidades de acompanhamento. O CAALYX - Complete Ambient Assisted Living Experiment apresenta um sistema que oferece uma maior autonomia aos idosos, através da oferta de serviços de acompanhamento remoto de forma transparente e não intrusiva, permitindo-lhes continuar a viver em suas casas.
Já o eCAALYX é um projeto do programa europeu AAL Joint Programme cujo objetivo é desenvolver um sistema para acompanhamento ambulatório de utilizadores com múltiplas doenças crónicas (comorbilidade). Por sua vez, o CAALYX-MV procura a validação para o mercado da tecnologia CAALYX. O objetivo é prolongar o tempo de permanência segura em casa e aumentar a autonomia e a independência dos idosos. O sistema CAALYX monitoriza então o estado de saúde e o bem-estar social dos utilizadores, fornecendo as ferramentas e os serviços necessários para suportar as atividades diárias, com enfoque em parâmetros como o conforto, a segurança, a eficiência energética e a comunicação.
O projeto AAL4ALL pretende criar um ecossistema que potencie o desenvolvimento de soluções comerciais na área do Ambient Assisted Living (AAL) em Portugal. O principal objetivo do AAL4ALL é criar um quadro que facilite o desenvolvimento de tecnologias que permitam reduzir os custos de apoio e melhorar a qualidade de vida dos idosos portugueses.
Ainda na área do apoio à população idosa, o LUL (Living Usability Lab) apresenta-se como um projeto para redes de nova geração que disponibiliza serviços e tecnologias inovadores para melhorar a qualidade de vida de cidadãos idosos e de pessoas com necessidades especiais de forma a promover um envelhecimento ativo.
Outro projeto, desta vez ligado à depressão, é o ICT4Depression. Este projeto tem como objetivo ajudar as pessoas que sofrem de depressão através de um sistema que fornece de forma automática os cuidados de que estas necessitam. Ao contrário dos outros sistemas já existentes, este projeto envolve o uso de biosensores não intrusivos, ligados ao corpo do paciente. Estes sensores fornecem dados sobre ritmos cardíacos e outras informações fisiológicas vitais através de bluetooth para o telemóvel do paciente, ou através da internet, com sugestões de ações que permitam responder às necessidades do paciente.
Gestão de Informação e de Sistemas no combate ao VIH/SIDA
SI.VIDA é o nome do projeto INESC TEC com a finalidade de desenvolver um sistema informático requerido pela Coordenação Nacional para a Infeção VIH/SIDA– Ministério da Saúde (CNSIDA), passível de ser distribuído e utilizado por todas as unidades de saúde que seguem e tratam pessoas infetadas pelo VIH/SIDA. Para além de contribuir para a uniformização de processos clínicos, o Sistema Informático do VIH/SIDA (SI.VIDA) deverá possibilitar uma transferência de dados da forma mais transparente possível e, em última instância, uma melhor avaliação e gestão dos recursos envolvidos. Este sistema já está a ser testado em vários hospitais, nomeadamente: Hospital de São João (Porto), Egas Moniz (Lisboa), Hospital de Faro, Hospital de Vila Nova Gaia e Hospital Universitário de Coimbra.
Otimização e apoio à decisão
KEP (New models for enhancing the kidney transplantation process) é o projeto INESC TEC com o objetivo de investigar e desenvolver novos métodos para facilitar e melhorar decisões associadas a ações de transplantes de rim com dadores vivos. O KEP apresenta-se como um importante projeto de gestão e planeamento na área da saúde pública, através do desenvolvimento de métodos de otimização avançados para a resolução do problema de emparelhamento de doentes renais com dadores vivos. Este mecanismo de troca entre pares pode ser definido como troca de rim emparelhada (Paired Kidney Exchange, PKE): transplante entre pares dador-paciente, em que cada paciente recebe o rim do dador de outro par. Para extrair o benefício coletivo máximo para um conjunto de pares dador-paciente será necessário determinar a solução que maximiza, por exemplo, o número de transplantes possíveis, respeitando restrições de compatibilidade entre outras.
Também é de destacar o WalkinSense desenvolvido pela empresa spin-off Tomorrow Options. Em cada ano 15% dos diabéticos no Reino Unido desenvolvem uma úlcera no pé, e para 15% deles a amputação é a única opção. O WalkinSense é um dispositivo de análise médica que fornece dados quantitativos e qualitativos sobre a pressão plantar dinâmica e sobre a atividade do utilizador. Direcionado para atividades clínicas este projeto fornece informação para a prescrição e avaliação de órteses e a comparação dos testes dos pacientes para avaliar a sua evolução. O WalkinSense pode ser usado dentro de um ambiente clínico com destaque para as áreas da ortopédica, neurologia, cardiologia, pediatria, reabilitação e aplicações desportivas.
Otimização, Data Mining e Simulação
Por fim, destaca-se o ORPlan (An integrated framework for operating room capacity planning and scheduling), projeto INESC TEC que tem como objetivo desenvolver um quadro integrado para planeamento e calendarização da capacidade de uma sala de operações. Este projeto procura construir um suporte para responder ao problema da otimização da sala de operações, combinando data mining avançada com otimização e técnicas de simulação. Este protótipo de software foi implementado para manualmente calendarizar o planeamento de operações.
Estes projetos reafirmam o crescimento do INESC TEC no desenvolvimento de aplicações para a área da saúde, destacando a importância do investimento nestas tecnologias para melhorar a qualidade de vida de pacientes, idosos, doentes crónicos e pessoas com mobilidade reduzida.
