Sistema identifica doenças respiratórias por análise da tosse e sinais biomédicos

Pesquisadores do Laboratório de Robótica e Tecnologia Assistiva da Ufes (LRTA/Ufes) desenvolveram um sistema para inferir a possibilidade de uma pessoa ter covid-19 com base em sinais biomédicos, gravação da voz e análises da tosse. Trata-se do Assistente Médico Portátil Integrado (AMPI), sistema que utiliza inteligência artificial para complementar o diagnóstico da síndrome respiratória de forma mais rápida, fácil e segura, necessitando apenas de energia elétrica para seu funcionamento.

O Assistente foi desenvolvido há dois anos, no auge da pandemia do novo coronavírus. Com a redução do número de mortos e contaminados pela covid-19, a expectativa dos pesquisadores é que o sistema seja aprimorado e estendido para outras síndromes respiratórias graves que utilizem os parâmetros avaliados pelo AMPI, como gripe, pneumonia e asma. “A ideia é que o AMPI seja útil para triagens e testes complementares rápidos, para avisar quando alguns dos sinais biológicos estiverem fora dos parâmetros aceitáveis”, explica Carlos Valadão, que está fazendo o pós-doutoramento do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e participou do desenvolvimento do sistema.

Análise de voz e tosse

Aprimoramento de uma versão anterior, que inferia o diagnóstico de covid-19 baseado em sinais de saturação de oxigênio, pulsação, temperatura e pressão arterial, o novo AMPI adicionou os itens gravação de voz e análise da tosse forçada por meio da verificação dos padrões de tosse a partir de frases foneticamente balanceadas. Quando lidas em voz alta, essas sentenças excitam um maior número de fonemas dentro da mesma frase, fornecendo informações que auxiliam o sistema a aprender os padrões de tosse que podem representar covid-19.

De maneira complementar, o AMPI coleta também dados de saturação de oxigênio, pulsação, temperatura e pressão sanguínea (sistólica e diastólica). Todas as informações coletadas são anônimas, e somente o usuário tem acesso aos resultados.

O equipamento possui, ainda, um aplicativo para smartphone, que permite organizar os dados coletados por meio de download de informações do banco de dados. O aplicativo também aceita que seja feito o registro local das informações coletadas (com exceção dos sinais de áudio) e o envio dos dados por e-mail para o profissional de saúde.

Rapidez

O AMPI possui uma estrutura de fácil montagem em qualquer ambiente e entrega o resultado em cerca de 10 minutos. Com sistema totalmente automatizado em relação ao acionamento dos dispositivos, o próprio usuário é guiado a coletar seus sinais de áudio e biomédicos, que são gravados para treinamento da rede neural e, depois, utilizados para inferir se a pessoa está ou não contaminada.

“Por gerar um banco de dados com informações dos sinais biológicos e de áudio coletados, o AMPI pode auxiliar o atendimento dos profissionais de saúde e permitir a avaliação de vários tipos de pesquisa que buscam uma forma rápida e não invasiva de detecção de doenças respiratórias”, considera Valadão.

De acordo com o coordenador do projeto, o professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Ufes Teodiano Bastos-Filho, o AMPI já tem aprovação do Comitê de Ética da Secretaria Municipal de Saúde de Vitória para a realização dos testes em laboratório. O próximo passo é levar o sistema para ser utilizado pelo público nos postos de saúde da capital.

O projeto AMPI é financiado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).

Texto: Adriana Damasceno
Foto: Laboratório de Robótica e Tecnologia Assistiva
Edição: Thereza Marinho

Publicado em 10 de novembro de 2022.