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

Abstract

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.