Aplicação de sensores inerciais para quantificação de tremores involuntários nas mãos de portadores da doença de Parkinson

Abstract

Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado para obtenção do grau de Bacharel no Curso de Ciência da Computação da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC.Atualmente o Brasil e alguns países da América Latina e da Europa passam por um período de envelhecimento da população, que traz como consequência, maiores preocupações na saúde pública e doenças que afetam a terceira idade. A Doença de Parkinson que atualmente não possui cura e é muito conhecida pelos tremores, acomete normalmente pessoas acima de 60 anos, o que faz com que possa aumentar o número de portadores da doença com o envelhecimento da população. Os meios de diagnóstico tradicionais são geralmente clínicos e qualitativos (apesar de ser possível a utilização de imagens como auxílio), com isso, este trabalho propõe quantificar os tremores involuntários usando uma plataforma de prototipação e sensores inerciais, com o objetivo de possibilitar por meio quantitativo, a realização de acompanhamentos no decorrer do tratamento da doença. Para compreender melhor o problema, foi realizado estudo da anatomia dos movimentos, da Doença de Parkinson e dos recursos computacionais, que possibilitaram a construção de um protótipo para fazer as leituras dos tremores involuntários em pacientes. Foi utilizado uma Arduino Uno, uma placa MPU-6050, um módulo bluetooth HC-05, uma luva ortopédica e uma braçadeira de corrida, este protótipo foi acoplado à mão direita dos pacientes. Nesta luva ortopédica foi costurado a placa MPU-6050, e na braçadeira de corrida foi costurado o Arduino Uno e o HC-05 para serem usados na parte superior braço. Esse protótipo construído permitiu a leitura dos tremores e o envio dos dados via bluetooth para um aplicativo que foi desenvolvido para dispositivos móveis com Sistema Operacional Android, assim realizou-se a visualização em tempo real mediante gráficos no smartphone. O protótipo lê os dados de tremores do paciente utilizando o sensor MPU-6050, envia os dados para o Arduino que aplica fusão de sensores por meio do filtro de Kalman, e posteriormente transfere o resultado para o aplicativo Android utilizando o HC-05. Verificou-se por meio da pesquisa que é possível a utilização de uma plataforma de prototipação e de sensores inerciais para quantificar os tremores, experimentos com a utilização de peso na mão direita dos pacientes apresentaram como resultado aumento dos tremores em mais da metade dos casos, e comparando o paciente com o braço estendido e com o braço estendido mas com o cotovelo apoiado, o cotovelo apoiado fez com que os tremores involuntários diminuíssem em 80% dos casos

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