"SISTEMA E MÉTODO PARA A MONITORIZAÇÃO E REGISTO DA INCLINAÇÃO E

DIRECÇÃO DE UM INDIVÍDUO"

Domínio técnico da invenção

[0001] A presente invenção diz respeito a um sistema e método para a monitorização e registo da posição (relativa a um plano) de um indivíduo.

[0002] A sua aplicação está diretamente relacionada com as seguintes aplicações: a prevenção, nomeadamente através do envio de um alerta para efetuar o reposicionamento do corpo do paciente dentro do período definido para cada caso, de úlceras de pressão (ou úlceras de decúbito), comuns em pacientes acamados por longos períodos de tempo e privados de movimentos, pessoas limitadas a cadeiras de rodas, monitorização de pacientes que sofrem de demência, deteção de quedas e movimentos corporais involuntários (e.g. ataque epilético) de forma a assegurar o seu bem-estar físico e/ou uma atempada intervenção de quem delas cuida, evitando-se danos maiores.

[0003] A presente invenção está compreendida nos domínios da medicina e da eletrónica.

Sumário da invenção

[0004] A presente invenção descreve um dispositivo de monitorização de pacientes com dificuldades associadas ao movimento caracterizado por realizar a monitorização e registo temporal da posição de um indivíduo (2, 5) relativa a um plano. [0005] Uma realização preferencial da presente invenção compreende um sistema inercial (1, 4), mais particularmente, três ou mais acelerómetros, combinado com magnetómetros.

[0006] Uma realização preferencial da presente invenção compreende três ou mais magnetómetros.

[0007] Uma outra realização ainda mais preferencial da presente invenção compreende adicionalmente um módulo de energia, um módulo de comunicação com ou sem fios para uma unidade de aquisição (3, 6), e um módulo de alarme sonoro.

[0008] Numa ainda outra realização mais preferencial da presente invenção, o módulo de energia compreende uma bateria, um carregador da bateria, e um sub-módulo de regulação e monitorização de energia.

[0009] A presente invenção descreve ainda um método de monitorização de pacientes com dificuldades associadas ao movimento caracterizado por realizar a monitorização e registo temporal da posição de um indivíduo (2, 5) relativa a um plano através de um sistema inercial (1, 4), mais particularmente, três ou mais acelerómetros combinado com magnetómetros, em particular três ou mais magnetómetros.

[0010] Numa realização ainda mais preferencial da presente invenção, o dispositivo está apto à monitorização de pacientes acamados ou em cadeira de rodas e respetiva prevenção de úlceras de pressão através do envio de um alerta para a necessidade de mudar a posição do corpo(reposicionamento)no período definido para cada caso, estando colocado sobre o tronco do indivíduo (2) ou sobre a coxa ou na cintura (14) do indivíduo (5), ou de pacientes que sofrem de demência ou de limitação motora - como por exemplo pacientes em cadeiras de rodas - e respetiva prevenção de acidentes e quedas, ou de movimentos corporais involuntários. [0011] Numa realização preferencial da presente invenção, o dispositivo está apto para recolher e armazenar toda a informação relevante da evolução temporal da posição do indivíduo para análise posterior.

[0012] Numa realização preferencial da presente invenção, o dispositivo está apto para, ao determinar a posição do paciente, determinar indiretamente a área do corpo que se encontra sob pressão e as zonas críticas do corpo afetadas, assumindo que a inclinação das costas da cama é alterada sempre que a referida inclinação do corpo, especialmente do tronco, em particular para a frente, se mantenha por mais que um período de tempo predeterminado. De forma equivalente, a manutenção de uma inclinação lateral do corpo, especialmente do tronco, por um período de tempo predeterminado, permite inferir a inclinação das costas da cama. Doutra forma, a manutenção de uma inclinação do corpo, quer lateralmente, quer para a frente, especialmente do tronco, por um período de tempo predeterminado, permite inferir a inclinação das costas da cama.

[0013] Numa outra realização preferencial da presente invenção, o dispositivo está apto para, após deteção da mudança de posição do indivíduo, ou após um tempo máximo predefinido na mesma posição, lançar um alerta local, um alerta remoto ou ambos.

[0014] Numa ainda outra realização igualmente preferencial da presente invenção, o dispositivo está apto para alertar que o indivíduo está a ser colocado numa posição previamente definida como inadequada.

[0015] Numa ainda outra realização igualmente preferencial da presente invenção, o dispositivo está apto para alertar que o indivíduo quando recolocado numa determinada posição, regressa à posição imediatamente anterior, num período de tempo curto e considerado inseguro, motivando uma nova intervenção imediata para novamente o reposicionar numa posição segura. Esta realização é de particular importância, pois por vezes, mesmo quando registados todos os reposicionamentos, surgem úlceras que se acredita se deverem ao regresso do paciente às posições anteriores num período insuficiente para a recuperação dos tecidos. Esta situação leva a problemas médicos de difícil resolução, sem informação real como a que aqui definimos.

[0016] Numa outra realização igualmente preferencial da presente invenção, na monitorização de pacientes acamados (2) ou em cadeira de rodas e respetiva prevenção de úlceras de pressão, quando após um tempo máximo predefinido na mesma posição, ou na monitorização de pacientes que sofrem de demência (5), quando após deteção da mudança de posição do indivíduo, ou na prevenção de quedas, quando é detetado que o paciente caiu, ou quando o dispositivo deteta movimentos corporais involuntários, lança-se um alerta local, um alerta remoto ou ambos.

[0017] A presente invenção propõe uma solução pouco dispendiosa e rentável, permite alcançar uma percentagem elevada de pacientes, se não todos, tem custos desprezáveis, tamanho diminuto e a manutenção é mínima.

Antecedentes da Invenção

[0018] As úlceras de pressão (UP), também denominadas de úlceras de decúbito ou úlceras dos acamados, são lesões provocadas pela compressão de uma determinada região do corpo, normalmente aquelas que contêm saliências ósseas. São definidas como sendo áreas localizadas de tecido necrótico que tendem a desenvolver-se quando um tecido é comprimido entre uma proeminência óssea e uma superfície externa por um tempo prolongado. [0019] São comuns em pacientes acamados por longo período, ou até em curtos períodos em pacientes com fatores de risco (ex: diabetes, excesso de peso, idosos) e privados de movimentos, ocasionando um quadro de compressão, lesão isquémica e consequente destruição dos tecidos.

[0020] Além da pressão relacionada à duração, intensidade e tolerância tecidular, outros fatores de risco contribuem direta ou indiretamente para o desenvolvimento das UP, sendo estes riscos bem mais elevados em Unidades de Cuidados Intensivos, devido às características dos pacientes internados neste sector.

[0021] Existem vários métodos propostos com o intuito de prevenir ou tratar úlceras de pressão. Estes métodos baseiam-se em equipamentos de redução ou monitorização direta da pressão, como por exemplo, colchões insufláveis, camas articuladas ou sistemas de monitorização de pressão, utilizando sensores de pressão.

[0022] As soluções existentes baseadas em colchões insufláveis ou camas com funcionalidades de redução da pressão em certas zonas do corpo possuem, por vezes, um preço elevado, e por outro lado é necessário somar a elevada manutenção e reduzida flexibilidade destes sistemas (ex: armazenamento), o que torna tais soluções impraticáveis se necessário abranger uma percentagem elevada da população acamada de uma instituição de saúde.

[0023] Os custos diretos do tratamento de úlceras de pressão são significativos. No entanto existem outros custos associados relevantes: ocupação de camas nos hospitais, alocação de pessoal, perda de dias de trabalho, etc.

[0024] Os equipamentos existentes orientados para a prevenção e tratamento de úlceras de pressão baseiam-se na medição ou na redistribuição da pressão de determinadas zonas do corpo. Os mesmos estão, de forma inerente, acoplados à atual tecnologia de medição da pressão que, embora em franco crescimento, ainda está baseado em sensores que possuem um ciclo de vida limitado e custos elevados. Estas soluções também têm diversas limitações a nível de praticabilidade, portabilidade e manutenção.

[0025] A invenção proposta destaca-se deste tipo de dispositivos, uma vez que não mede a intensidade da pressão, mas utiliza antes uma combinação da medida da posição do corpo (utilizando um sistema inercial) combinada com a duração da mesma, de modo a prevenir uma prolongada exposição da pressão de cada zona crítica do corpo.

[0026] Outro aspeto a salientar é o facto de a invenção proposta ser complementar a algumas das tecnologias de redução da pressão, contribuindo até para a sua melhor utilização, devido a permitir uma análise histórica da atividade do e dos pacientes.

[0027] O dispositivo proposto permite detetar as mudanças de estado críticas para estes indivíduos (sentado, levantado ou a andar) com um custo extremamente reduzido, assim como a sua utilização extremamente discreta possibilita uma monitorização confortável para o paciente.

[0028] O sistema é inovador pois, que seja do conhecimento dos autores, não existe atualmente no mercado nenhum sistema que se destine a este fim e com esta abordagem (quase todos se centram na medição ou redução da pressão).

[0029] A presente invenção propõe uma solução pouco dispendiosa e rentável para uma problemática globalmente reconhecida (ex. em 2011 o sistema de saúde público britânico gastou 4% do seu orçamento anual no tratamento das úlceras de pressão).

[0030] A presente invenção, devido ao seu baixo custo de aplicação e manutenção, permite alcançar uma percentagem elevada de pacientes, se não todos os que se encontrem em potencial situação de risco numa instituição de saúde, pois o seu preço permitirá se necessário ter um dispositivo em cada cama, ou seja monitorizar todos os pacientes e provavelmente gastar menos que as situações atuais que só servem alguns. Paralelamente permite aumentar a eficiência do pessoal auxiliar ou de enfermagem qualquer que seja o rácio pacientes/pessoal, podendo em alguns casos reduzir o rácio pacientes/pessoal, e contribuir para uma melhor gestão sem comprometer a saúde dos pacientes.

[0031] É largamente aceite e suportado por diversos estudos na matéria que um acompanhamento diligente do estado de um indivíduo em situações de reduzida mobilidade resulta na prevenção da maioria das úlceras de pressão. No entanto, existem situações em que esse tipo de acompanhamento não é praticável, como, por exemplo, instituições com um elevado rácio pacientes/pessoal. A invenção proposta pretende auxiliar os profissionais de saúde, fazendo uma monitorização automática e transparente do paciente e lançando alarmes programáveis de acordo com o estado particular de cada paciente.

[0032] O problema que este dispositivo pretende resolver é diminuir significativamente o erro humano, comum nos hospitais devido às suas características intrínsecas: muitas trocas de pessoal (pois funciona m 24 horas), situações regulares de stress que levam a redefinir prioridades imediatas e a esquecer procedimentos básicos, má circulação e gestão da informação, falta de centralização de meios, etc. Aliás, por este problema ser um dos principais 5 erros clínicos é que se entende que a abordagem a este problema deveria ser feita de uma forma completamente diferente das atuais, pois somente só atuam no local específico do paciente, enquanto a aqui proposta envolve todo o meio abrangente, contribuindo efetivamente para a ação imediata do enfermeiro mais disponível e não só do que está responsável pelo paciente em concreto.

[0033] Um problema complementar que o dispositivo pretende também resolver é permitir ao pessoal das unidades de saúde ocupar o seu tempo somente com os pacientes que não trocaram sozinhos de posição dentro do tempo de segurança definido, aumentando assim a sua eficiência, pois no caso dos pacientes que pelos seus meios tenham trocado de posição, e caso estejam numa posição segura nenhum alarme para intervenção será enviado. Por outro lado, no caso dos pacientes com pelo menos alguma capacidade de mobilidade, mas que por qualquer razão não estejam na plena posse das suas faculdades (ex: sob o efeito de medicamentos), o alarme local, se activo, poderá alertá-los para pelos seus meios trocarem de posição, poupando ao pessoal a tarefa de o fazer.

Descrição geral da invenção

[0034] A invenção consiste num dispositivo e método para a monitorização e registo da posição (relativa a um plano) de um indivíduo e a respetiva duração.

[0035] Existem dois elementos básicos críticos para a funcionalidade do respetivo método. Um módulo de acelerómetros e magnetómetros para determinar a posição relativa do indivíduo e um módulo de comunicação, responsável pela comunicação para uma unidade externa.

[0036] O método desenvolvido utiliza um sistema inercial, composto por três acelerómetros e por três magnetómetros, que permite determinar a posição relativamente a um plano, através de relações trigonométricas.

[0037] A duração da posição é também adquirida, alertando uma prolongada exposição de uma área do corpo a um determinado nível de pressão. Os dados obtidos são enviados para uma unidade recetora, através do módulo de comunicação, de modo a serem visualizados. [0038] A posição é adquirida pelo dispositivo (1) através de um sistema inercial, localizado no tronco do indivíduo (2), sendo os dados obtidos enviados para uma unidade de aquisição (3). O dispositivo possui também um alarme, programável, para alerta local. De forma preferencial e acessória a esta realização, a informação de posição pode ser complementada pelo sistema direcional.

[0039] A informação recolhida e armazenada é também relevante para a análise de ocupação das camas dos hospitais.

[0040] A utilização do dispositivo vai muito para além dos hospitais, pois devido às suas dimensões, facilidade de utilização e versatilidade tem também aplicação em ambiente doméstico, lares de terceira idade, clínicas de assistência, clínicas para seniores, ou qualquer outra estrutura ou organização que inclua pessoas em risco de desenvolver úlceras de pressão.

[0041] A maioria da literatura científica e diretivas médicas consideram que o processo preventivo mais eficaz para evitar as úlceras de pressão é trocar a posição do paciente regularmente, evitando que a mesma área do corpo fique em contacto com a cama ou assento demasiado tempo (nota: este tempo máximo é definido pelo médico ou enfermeiro para cada paciente em particular). É também comummente considerado na referida literatura que qualquer paciente acamado deve, no mínimo, trocar de posição a cada 2 horas.

[0042] Existem diversos fatores intrínsecos e extrínsecos que propiciam o desenvolvimento de úlceras de pressão e que têm influência no grau de risco dos pacientes para as desenvolverem.

[0043] Os fatores intrínsecos incluem, por exemplo, o estado geral, estado nutricional ou idade do indivíduo em questão. [0044] A exposição de uma determinada zona do corpo à pressão durante um determinado intervalo de tempo, constitui um fator extrínseco, sendo este fator o alvo da invenção proposta. Ou seja, consoante o grau de risco do paciente, este não deverá ter sob pressão as mesmas áreas do corpo mais do que um determinado tempo limite (definido pelo médico para cada caso particular). Por essa razão, quando próximo do tempo limite, o paciente deve trocar de posição (caso para isso tenha capacidade) ou ser ajudado por alguém a fazê-lo.

[0045] Este último aspeto é determinante para que as úlceras de pressão sejam incluídas nas listas de erros clínicos, pois o que acontece com frequência, particularmente nos hospitais, é que os enfermeiros ou auxiliares esquecem-se de mudar os pacientes de posição. Além de que como existem várias mudanças de turnos nos estabelecimentos de saúde, nem sempre a informação é passada convenientemente provocando omissões de procedimentos.

[0046] O dispositivo permite, de forma inovadora, diminuir a propensão de um determinado indivíduo desenvolver uma úlcera de pressão numa determinada região do corpo, através da monitorização do intervalo temporal e da posição do indivíduo em questão.

[0047] Numa realização para úlceras de pressão, o dispositivo o que faz é determinar a posição do paciente utilizando o módulo de acelerómetros (determinando indiretamente a área do corpo que se encontra sob pressão, por ex. através de uma simples heurística ou modelos biomédicos mais ou menos sofisticados) e contar o tempo em que o paciente não se move. Quando este tempo se aproxima do tempo máximo definido pelo médico ou enfermeiro é lançado um alerta, local (pode ser desligado) e remoto, para que alguém proceda à troca da posição do paciente. O dispositivo será colocado preferencialmente na parte superior anterior do tórax, junto à base do pescoço. [0048] No caso de pacientes acamados, a posição é medida relativamente ao plano da cama em que se encontra. Uma vez que as costas das camas podem ser ajustáveis, o dispositivo ajusta automaticamente as zonas críticas passíveis de desenvolver úlceras com a alteração da inclinação das costas da cama. Isto é feito através de um intervalo de tempo máximo programável em que um indivíduo está inclinado com um determinado ângulo. Se este permanecer com uma determinada inclinação num tempo superior ao programado, o dispositivo assume que a inclinação das costas da cama foi alterada para a presente inclinação e recalcula as zonas críticas do corpo afetadas.

[0049] Para cada orientação são determinadas as zonas críticas do corpo sujeitas a pressão. A sequência de medidas filtradas permite calcular o tempo acumulado recente em que cada zona está sujeita a pressão. Assim que uma zona exceda o tempo máximo de permanência sobre pressão (tempo que é configurável), são gerados alarmes na forma de aviso acústico local e/ou envio de sinal de alarme para um computador central (usando o sistema local de comunicação sem fios).

[0050] Com o aumento da população idosa, o número de casos de demência tende a aumentar. Entre os vários sintomas, destacam-se a desorientação, propensão para vaguear e um elevado défice de atenção, principalmente em indivíduos idosos, potenciando situações que podem comprometer a sua integridade física. Este tipo de pacientes necessita de vigilância constante, o que nem sempre é praticável.

[0051] Existem variados métodos com o intuito de prevenir este comportamento, incluindo barreiras físicas, sedativos, vigilância permanente ou sistemas de monitorização da posição absoluta (no espaço) do indivíduo. No entanto, muitos destes métodos ou dispositivos possuem custos elevados (sistemas de monitorização eletrónicos, monitorização individual por um auxiliar de saúde) ou provocam a degradação da condição física do indivíduo (utilização de sedativos). [0052] O dispositivo proposto permite detetar mudanças de posição e de estado de um determinado paciente, como, por exemplo, transição de sentado para levantado e a caminhar.

[0053] Numa realização preferencial para pacientes com demência, a posição é adquirida pelo dispositivo através de um sistema inercial (4). De modo a ser possível a deteção da transição de estado de pacientes com demência, o dispositivo pode ser colocado na coxa ou no tórax.

[0054] Numa realização preferencial, em cada mudança registada é gerado um alarme local e/ou remoto, alertando desta forma, o responsável pelo paciente, que este se encontra numa possível situação perigosa, possibilitando assim uma monitorização remota e contínua de vários pacientes num hospital ou lar.

[0055] Os utilizadores de cadeiras de rodas, que sofrem principalmente de lesões na coluna vertebral, e têm pouca ou nenhuma sensibilidade na parte inferior do corpo, esquecem-se com frequência de trocar de posição de forma a aliviar algumas áreas do corpo (ex: nádegas) expostas ao peso do corpo durante demasiado tempo. Esta situação demonstra a necessidade de os alertar localmente que deverá trocar a área de apoio quando o tempo máximo, na mesma posição, definido for atingido.

[0056] O dispositivo desenvolvido permite determinar a posição do corpo de um indivíduo, assim como a duração da posição, alertando, localmente e/ou remotamente, quando o tempo máximo definido para cada posição foi excedido.

[0057] Numa realização preferencial para pacientes em cadeiras de rodas, o dispositivo quando colocado na zona correta do corpo do paciente (no tórax junto à base do pescoço (1) ou na cintura (14) , consoante o tipo de deficiência/limitação do paciente) permite distinguir indiretamente que áreas das nádegas estão em contacto com a cadeira de rodas e passíveis de estarem sujeitas à exposição de um determinado nível de pressão.

[0058] Em particular, a deteção da manutenção da posição do utilizador pode ser feita pela deteção da variação da inclinação e/ou orientação do dispositivo para além de intervalos de dimensão predeterminada.

[0059] As feridas são comuns nos acamados. Quando surgem, é necessário tratá-las imediatamente para prevenir infeções. Após a deteção e para um melhor tratamento o paciente não deve colocar a área de contacto lesada do corpo sobre pressão. A presença de outras patologias poderá ser necessário impedir determinados posicionamentos do paciente sobre a cama.

[0060] Numa realização preferencial para pacientes com zonas de contacto "proibidas", o dispositivo permite alertar que o paciente está a ser colocado numa posição, previamente definida como inadequada para a sua condição particular (ex: o médico determina que um paciente não deve ser colocado sob o seu flanco esquerdo, se alguém, inadvertidamente, o tentar colocar nessa posição será emitido um alarme).

[0061] As quedas dos doentes, nos hospitais ou em casa, são um tema importante e ao qual a comunidade científica tem prestado progressivamente maior atenção. Para além de fonte de lesões nos pacientes, estas quedas são um fator primário no aumento das despesas. Atualmente, não há enfermeiros suficientes, ou organização do pessoal de enfermagem eficiente, para que todos os pacientes sejam vigiados, sendo muito elevada a taxa de quedas em vários países do mundo. Aproximadamente metade dos pacientes que sofrem uma queda não têm capacidade de se levantarem sozinhos ou a mesma não é detetada em tempo útil.

[0062] Numa realização preferencial para deteção de quedas, com a permanente aquisição dos dados dos magnetometros e acelerometros, o dispositivo deteta a existência de um impacto no corpo, acima de um nível previamente definido de sinal de aceleração e/ou orientação. Após a deteção desse impacto, é efetuada uma análise de frequências, durante um intervalo de tempo previamente definido, para determinar se o impacto detetado foi referente a uma queda (por ser detetada a existência de energia elevada em certas frequências, em simultâneo com o movimento durante a análise) ou apenas a algum movimento brusco do utilizador.

[0063] Com as análises das componentes de frequência do impacto e dos movimentos realizados pelo corpo, a maioria das quedas são detetadas.

[0064] Das várias patologias que podem levar a movimentos corporais involuntários, destaca-se a epilepsia.

[0065] O estado epitético é uma urgência médica porque a pessoa tem convulsões acompanhadas de contrações musculares intensas, não pode respirar adequadamente e tem descargas elétricas extensas (difusas) no cérebro. As contrações musculares rápidas e violentas acarretam um risco de feridas por pancada e inclusive podem produzir fraturas dos ossos. A perda súbita de consciência pode causar lesões graves por quedas e acidentes.

[0066] Na presente invenção, com a análise permanente da orientação do paciente, é possível detetar que o mesmo demonstra um comportamento instável e aleatório durante alguns segundos, permitindo alertar localmente e remotamente o pedido de auxílio.

[0067] Numa realização preferencial para deteção de movimentos corporais involuntários, a deteção de um comportamento classificado como instável e aleatório é feita através de uma análise das frequências sobre os três eixos de medição do acelerómetro. Se a energia, numa gama de frequências definida previamente, for superior a um limite pré-definido, é lançado um alarme. [0068] Utilizando as propriedades da rede de comunicação utilizado pelo dispositivo monitor para enviar dados para a unidade de aquisição, é possível determinar a localização no espaço do dispositivo monitor, determinando assim a localização espacial do paciente.

[0069] Numa realização preferencial para localização espacial do utilizador, para determinar a localização espacial do dispositivo monitor, é detetado qual o ponto de acesso que o mesmo utiliza para comunicar com a unidade de aquisição. Se o ponto de acesso através do qual ele comunica não for igual ao ponto de acesso previamente configurado, então conclui-se que o dispositivo monitor mudou de posição e assim conclui-se que o paciente mudou de localização (ex: saiu da enfermaria onde foi admitido, e, por desorientação, entrou numa enfermaria diferente).

[0070] A deteção da deslocação (ex: andar) de um paciente acamado, é importante ser feita o mais cedo possível após este ter saído da sua cama, de modo a minimizar o risco de queda ou acidente, a que esse paciente pode estar sujeito.

[0071] Numa realização preferencial para deteção de marcha pelo utilizador, a presente invenção possibilita a deteção da deslocação de um paciente, quando este possui o dispositivo monitor aplicado em qualquer parte do corpo. A deteção é feita através da análise das componentes de frequência dos acelerómetros. Se a energia de uma gama de frequências, previamente definida, ultrapassar um limite também previamente definido, então pode-se concluir que estamos na presença de um padrão de marcha, concluindo que o paciente se está a deslocar.

Descrição das Figuras [0072] Para uma mais fácil compreensão da invenção juntam-se em anexo as figuras, as quais, representam realizações preferenciais do invento que, contudo, não pretendem, limitar o objeto da presente invenção.

[0073] Figura 1: Representação esquemática do dispositivo para monitorização de pacientes onde

(1) representa a unidade remota ou dispositivo monitor, que inclui o sistema inercial, localizada sobre o tronco do indivíduo,

(2) representa o indivíduo a ser monitorizado, e

(3) representa a unidade ou dispositivo de aquisição.

[0074] Figura 2: Representação esquemática do dispositivo para monitorização de pacientes onde

(4) representa a unidade remota ou dispositivo monitor, que inclui o sistema inercial, localizada sobre a coxa do indivíduo,

(2) representa o indivíduo a ser monitorizado, e

(3) representa a unidade de aquisição.

[0075] Figura 3: Representação esquemática das áreas de maior incidência de Úlceras de Pressão na Vista Ventral e Dorsal do corpo humano.

[0076] Figura 4: Representação esquemática das Frequências de ulcerações por local.

[0077] Figura 5: Representação esquemática dos pontos de pressão, da Força de fricção e da Força de cisalhamento.

[0078] Figura 6: Esquema funcional da unidade remota que compreende o sistema inercial.

[0079] Figura 7: Diagrama de blocos do sistema onde (7) representa um módulo de processamento de dados, (7a) representa um sub- módulo de temporização, (7b) representa um sub-módulo de deteção de queda, (7c) representa um sub-módulo de convulsão, (7d) representa um sub-módulo de deteção de posições "proibidas",

(8) representa um módulo com um sistema inercial com acelerómetros,

(9) representa um módulo com um sistema direcional com magnetometros,

(10) representa um módulo de captação de sinal, em particular de amostragem com conversão analógica/digital,

(11) representa um módulo de tratamento de sinal, em particular com filtro passa- baixo,

(12) representa um módulo de alarme remotos, enviados em particular através de uma rede de dados móvel dos protocolos de telecomunicações wifi, bluetooth, zigbee ou RF, e

(13) representa um módulo de alarme local ao próprio dispositivo, em particular sonoro e/ou luminoso.

[0080] Figura 8: Representação esquemática do dispositivo para monitorização de pacientes onde

(14) representa a unidade remota ou dispositivo monitor, que inclui o sistema inercial, localizada sobre a cintura do indivíduo,

(15) representa o indivíduo a ser monitorizado, e

(16) representa a unidade de aquisição.

Descrição detalhada da invenção

[0081] O dispositivo usa as medidas provenientes de três acelerómetros dispostos em direções ortogonais entre si e três magnetometros, também dispostos em direções ortogonais entre si, para determinar a orientação do dispositivo (e da parte do corpo a que ele está fixo) no espaço. Os três acelerómetros e os três magnetometros são de baixo custo e podem estar todos incluídos no mesmo circuito integrado. [0082] Em certas aplicações menos exigentes o número de acelerometros e/ou magnetometros poderá ser reduzido, com o inconveniente de não se obter as medidas segundo 3 eixos. Em certas aplicações mais exigentes o número de acelerometros e/ou magnetometros poderá ser aumentado, com a necessidade de se compatibilizar as medidas obtidas (por ex. por uma heurística ou estatisticamente).

[0083] A combinação de pelo menos três acelerometros e três magnetometros alinhados permite caracterizar completamente a atitude do dispositivo. A posição do dispositivo pode ser obtida apenas utilizando três ou mais acelerometros, mas nada pode ser inferido relativamente à sua orientação. A utilização de três ou mais magnetometros permite determinar a orientação do dispositivo relativamente ao norte magnético da Terra.

[0084] Compreende-se que no curso da presente descrição, o termo acelerómetro ou magnetómetro dizem respeito a dispositivos de medida que compreendem uma direção. É indiferente se utilizam 3 dispositivos discretos em 3 direções ou um dispositivo discreto de 3-eixos, por exemplo.

[0085] Para o cálculo desta orientação, o microprocessador do dispositivo aplica filtros digitais em cascata às medidas dos acelerometros e dos magnetometros para obter medidas segundo três eixos ortogonais entre si com uma largura de banda inferior a 1 Hz. Tal permite eliminar significativamente o nível de ruído a que as medidas em bruto estão sujeitas, bem como eliminar possíveis vibrações rápidas a que o dispositivo possa ser sujeito.

[0086] A análise conjunta das medidas filtradas permite calcular a referida orientação recorrendo a relações trigonométricas. Ainda que usando acelerometros e magnetometros de baixo custo, a orientação é determinada com um erro inferior a um grau. [0087] A forma como as medidas dos acelerómetros e dos magnetómetros são filtradas permite determinar a orientação com precisão suficiente para caracterizar diversas posturas e mapear com rigor as zonas críticas sob pressão.

[0088] Com a deteção da orientação do corpo quando o dispositivo monitor está colocado numa dada parte do corpo, como por exemplo no tórax, as áreas de contacto entre o corpo e a cama podem ser inferidas. Com a presente invenção, são contabilizados os tempos para cada área de contacto. As áreas de contacto estão classificadas por área de maior incidência de úlceras de pressão com base na literatura. Sempre que uma área de contacto inferida deixar de estar em contato com a cama, ao valor do tempo acumulado para essa posição, será reduzido gradualmente. Se o corpo voltar para uma mesma posição previamente utilizada, ou seja, se o tempo acumulado de uma área inferida ainda não é nulo ou ainda ultrapassar um limiar predefinido, o sistema lança um alarme local ou remoto considerando a posição como inadequada. Numa realização preferencial, os rácios de acumulação e desacumulação de pressão são diferentes, permitindo definir que, por exemplo, é apenas necessário aliviar 15 minutos uma dada zona do corpo para recuperar de uma hora de pressão. Numa realização preferencial, os rácios são ainda diferentes consoante a zona do corpo, permitindo definir que, por ex., é possível recuperar uma hora de pressão em apenas 10 minutos no caso das pernas, mas necessitará 20 minutos para recuperar a pressão recebida nas costas. Numa realização preferencial, é possível ter rácios simultaneamente diferentes de acumulação e desacumulação e consoante a zona do corpo.

[0089] Por exemplo, se o paciente estiver há 10 minutos na posição decúbito lateral, após ter estado em decúbito dorsal durante duas horas, e se este voltar novamente para decúbito dorsal o sistema lança um alarme. Uma realização preferencial é a deteção de um tempo superior a um limiar predeterminado na posição atual, após o qual o dispositivo considera a posição anterior à atual como "esquecida". O retorno à posição anterior à atual antes de ter decorrido o limiar predeterminado provoca um alarme local e/ou remoto.

[0090] Numa realização, o corpo é dividido por zonas, tantas quantas necessárias para uma caracterização adequada da pressão. A inferência da distribuição da pressão pelas várias zonas a partir de uma dada orientação do corpo pode simplesmente ser calculada através de correlações previamente tabeladas, por exemplo na posição deitado a 35%, da pressão do corpo é comunicada às costas do paciente. Alternativamente, a inferência da distribuição da pressão pelas várias zonas a partir de uma dada orientação do corpo pode simplesmente ser calculada por modelos bioinformáticos, por ex. por cálculo de elementos finitos, caracterizando a pressão em cada cm ² da pele do paciente.

[0091] No caso das UP, o dispositivo tem como base sensores eletrónicos e fornece dados quantitativos acerca da posição do paciente e do tempo a que este se encontra nessa mesma posição. O tempo é adaptável a cada paciente, e pode ser programado conforme o grau de desenvolvimento das úlceras de pressão. O dispositivo emite um sinal de alerta sonoro que serve de aviso e de auxílio para os enfermeiros saberem quando o paciente deve ser mudado de posição. Se o paciente possuir mobilidade, capacidade física e neurológica, ele próprio poderá mudar de posição aquando do sinal de aviso. No caso de pacientes com demência, o dispositivo alerta quando é efetuada uma mudança de estado do utilizador, enviando um sinal sonoro local ou um alerta remoto.

[0092] As realizações descritas são combináveis entre si. É um dispositivo simples, pequeno e de fácil utilização. É para ser usado pelos técnicos, profissionais de saúde, enfermeiros, ou outro pessoal auxiliar e é colocado no próprio paciente. É facilmente fixável sobre a pele em diversas partes do corpo. São locais de eleição a parte superior do tórax ou a cintura para pacientes deitados ou sentados; ou a coxa (através de um bolso) para determinar quando um paciente se levanta. É alimentado energeticamente por uma bateria recarregável cuja carga suporta o seu funcionamento preferencialmente no mínimo 10 a 15 dias; ou não-recarregável com duração preferencial de no mínimo 6 meses. Os dados e configurações dos dispositivos são comunicados para e a partir de um computador central a cada instalação. As comunicações são efetuadas sobre tecnologia rádio, como por exemplo ZigBee, Wi-fi, Bluetooth, Social Alarms RF, etc.

[0093] A informação recolhida e processada é enviada para uma base de dados para ser analisada e avaliada através de um Software.

[0094] Devido a este dispositivo ser portátil, pode ser utilizado tanto em unidades de saúde, como na própria casa do paciente ou em outro lugar qualquer, tornando-se desta forma bastante confortável.

[0095] A presente invenção é, naturalmente, de modo algum restrita às realizações descritas e o perito de conhecimento médio na área decerto preverá muitas possibilidades de modificação da mesma, sem se afastar da ideia básica da invenção, tal como definido nas reivindicações anexas.

[0096] As seguintes reivindicações definem adicionalmente realizações preferenciais da presente invenção.