DigiScope – Digitally Enhanced Stethoscope for Clinical Usage

DigiScope – DigiScope - 6 anos de
experiências mHealth em
auscultação cardíaca
Miguel Coimbra, Fev 2014
Quem somos?
(os caras do outro lado do Atlântico)
Porto
• 2ª maior cidade de Portugal
• +-1 milhão habitantes
Universidade do Porto
•
Maior Universidade em Portugal
– 30k estudantes. 3000 de doutoramento.
– 69 centros de investigação
•
Maior produção científica em Portugal
– Responsável por 20% das publicações ISI
•
Programas de cooperação internacional com MIT, CMU, UT|Austin, Harvard Medical
No meio de cidades gigantes!
Dream Team
DigiScope - Uma Visão
A dificuldade da ausculta cardíaca
• Sons com
intervalos
demasiado curtos
• Sons com
frequências
demasiado baixas
Nosso ouvido está
mal equipado!
Ambientes reais são (muito!) ruidosos
O estetoscópio
electrónico
• Podemos gravar som
• Podemos transmitir
som
• Podemos colocar um
computador a
processar som
Será que os estetoscópios
electrónicos podem ajudar a
ausculta cardíaca?
- Apoio à decisão
- Ensino
- Telemedicina
DigiScope – Momentos
marcantes
2007 – Fábio invade
Portugal
2008 –
Primeiro
protótipo
criado no
Porto
2009 – Projecto FCT DigiScope
Signal
Processing
Machine
Learning
Data
Collection
2010 – DigiScope 1.0
2011 - DigiScope vira famoso
2011 - Um investigador Brasileiro, de ascendência
Turca, a trabalhar em Portugal, a falar em Inglaterra,
para uma televisão Árabe (BBC World)
2011 – DigiScope co-organiza com University College
London desafio internacional de classificação de sons
cardíacos
2012 – DigiScope 2.0
2012 - DigiScope 2.0 testado em
Campina Grande
2013 - DigiScope na Caravana do
Coração e em Caaporã
• 434 auscultas na
Caravana do Coração
• 3088 auscultas no
projecto Caaporã
2013 - Digiscope Learning
2013 – DigiScope Classroom
2013 – Daniel invade o Brasil 
(armado até aos dentes)
2013 – DigiScope Classroom testado
em Paraíba
2013 - Top Stories in Cardiology
2014 – Nasce a is4health
O caminho para a mHealth cardíaca
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•
2007 – Fábio invade Portugal
2008 – Primeiro Protótipo
2009 – Primeiro projecto nacional financiado
2010 – Primeiro Protótipo sem fios
2011 – Primeira reportagem televisiva
2011 – Desafio internacional com dados DigiScope
2012 – DigiScope Collector
2013 – DigiScope na Rede de Cardiologia Pediátrica
Pernambuco-Paraíba (4000 auscultas)
• 2013 – DigiScope Learning, DigiScope Classroom
• 2013 – Top Stories in Cardiology
• 2014 – Criação da is4health
DigiScope – Ciência ao serviço da
saúde
Interacção Pessoa Máquina
• Como são os cenários de
auscultação?
– Como é o espaço?
– Quem são as pessoas?
– Quais são as rotinas?
• Quais as oportunidades de
interacção dentro destes
cenários?
• Como desenhamos
soluções interactivas úteis
e usáveis?
Processamento de Sinal
• Como extraímos informação directamente do
sinal?
– Sopros, sons cardíacos, ritmo cardíaco, grandezas
fisiológias
Phonocardiogram
1
S11
S21
Amplitude
(Normalized)
S12
0.5
0
S2
S2
-0.5
S1
-1
0
0.2
S1
S1
0.4
0.6
0.8
1
Time (s)
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Mineração de Dados
• Como combinamos informação de sinais com
dados do paciente?
• Como rastreamos patologias com estes
dados?
Números 2013
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•
•
•
•
•
17 publicações científicas
4 protótipos desenvolvidos
3000+ crianças auscultadas
8 instalações piloto
4 teses de doutoramento em curso
4 teses de mestrado concluídas
Future Health – Health Monitoring in Future Cities
Continuous Health Monitoring
WP1 – Continuous Health Monitoring
of invididuals;
Monitor health of an individual using
smartphones (self auscultation, accs,
GPS, data entry) and wearable sensors
Electronic Health
Records
WP2 – Compressed Sensing for
Mobile Devices;
Explore compressed sensing for
saving battery and bandwidth
during signal transmission
Health Assessment
WP4 – Cardiac Health Assessment
Combine EHR information with smart stethoscopes for cardiac pathology
screening
WP3 – Electronic
Health Records
Build new generation
Hospital Information
Systems with
emphasis on patient
empowerment and
smart health
monitoring and
assessment
WP5 – Physical Health Assessment
Combine EHR information for improved physical therapy using virtual reality
WP6 – Integration – Devise an adequate integration of all sub-systems.
Sandra Mattos
Inês Dutra
Miguel Coimbra
Pedro Ferreira
Mark Plumbley
Fabio Hedayioglu
Maria Jafari
Ricardo Correia
Ana Castro
Daniel Pereira
Tiago Vinhoza
Pedro Gomes
Marina Fernandes
Cristina Oliveira
Sérgio Faria
Mantenham-se em contacto!
DigiScope
http://digiscope.up.pt
Miguel Tavares Coimbra
[email protected]
www.dcc.fc.up.pt/~mcoimbra