BR102018016569A2 - Módulo de sinais vitais utilizando comunicação ‘bluetooth’ para transmissão digital dos dados para um smartphone e/ou tablet - Google Patents

Abstract

módulo de sinais vitais utilizando comunicação ‘bluetooth’ para transmissão digital dos dados para um smartphone e/ou tablet. refere-se a presente invenção um diferencial tecnológico maximizando acuracidade, mobilidade e conforto, permitindo o médico manter seu paciente, crônico ou não, sob monitoração constante. o monitoramento remoto de pacientes é realizado através da utilização de tecnologias que transmitem e processam os sinais vitais à distância. o monitoramento à distância de pacientes permite a detecção precoce de alterações nas condições de saúde dos pacientes e viabiliza a intervenção mais precoce da terapia, com bons resultados para diversos tratamentos e potencial impacto positivo em desfechos clínicos apresentados pelos pacientes. o aprimoramento da comunicação sem fio (“wireless”) expandiu as possibilidades de monitoramento e controle dos dispositivos eletromédicos de forma remota, ampliando a mobilidade dos profissionais de saúde. a miniaturização de dispositivos eletrônicos móveis, a maior eficiência de baterias e a redução de consumo de energia dos semicondutores potencializaram o desenvolvimento de inúmeras soluções inovadoras para o monitoramento remoto de pacientes.

Description

MÓDULO DE SINAIS VITAIS UTILIZANDO COMUNICAÇÃO 'BLUETOOTH' PARA TRANSMISSÃO DIGITAL DOS DADOS PARA UM SMARTPHONE E/OU TABLET.

[001] Refere-se a presente invenção um diferencial tecnológico maximizando acuracidade, mobilidade e o conforto, permitindo o médico manter seu paciente, crônico ou não, sob monitoração constante.

[002] Uma alta proporção da população humana tem um significante risco de doença cardíaca. A doença cardíaca é o principal "assassino" na sociedade ocidental e é um componente significativo nos custos da medicina. Evitar doenças cardíacas envolve a identificação de quem está em risco e, em seguida, tomar as medidas adequadas para reduzir esse risco. Para identificar quem está em risco, a maioria das pessoas simplesmente consegue com um exame físico ocasional para determinar a medida em que estão em risco ou se o seu fator de risco mudou para pior. Outros, no entanto, seriam beneficiados com uma avaliação mais frequente dos seus principais sinais vitais, principalmente se os fatores de risco não puderem ser reduzidos. Sinais vitais incluem temperatura corporal, dados eletrocardiográficos, taxa de pressão arterial, frequência cardíaca, taxa de respiração e dados de oximetria.

[003] Há um número de monitores que são conhecidos e estão sendo vendido comercialmente. A maioria deles detecta e registra batida do coração do portador durante um intervalo. Alguns também analisam para determinar se o batimento cardíaco está de alguma forma anormal. Aqueles que gravam o batimento cardíaco têm a capacidade de transferir os dados gravados para um computador para análise e avaliação, por exemplo, Holter 24h.

[004] No entanto, parece não haver dispositivos conhecidos que são usados por um usuário e que os dados relacionados aos sinais vitais sejam enviados remotamente, analisados e que possam indicador ou diagnosticar anomalias, para que a assistência possa ser fornecida o mais breve possível, se necessário. Permanece, portanto, a necessidade de melhorias nos sistemas de monitoramento de sinais vitais.

[005] O segmento de diagnóstico e monitoramento de dispositivos médicos portáteis representa uma oportunidade única para os "players” da indústria médica, e inclui dispositivos que realizam monitoramento da pressão arterial, respiração, temperatura, SpO2, monitoramento cardiovascular (ECG) e gravação de eventos.

[006] O monitoramento remoto de pacientes é realizado através da utilização de tecnologias que transmitem e processam os sinais vitais à distância. O monitoramento à distância de pacientes permite a detecção precoce de alterações nas condições de saúde dos pacientes e viabiliza a intervenção mais precoce da terapia, com bons resultados para diversos tratamentos e potencial impacto positivo em desfechos clínicos apresentados pelos pacientes.

[007] O aprimoramento da comunicação sem fio ("wireless’”) expandiu as possibilidades de monitoramento e controle dos dispositivos eletromédicos de forma remota, ampliando a mobilidade dos profissionais de saúde. A miniaturização de dispositivos eletrônicos móveis, a maior eficiência de baterias e a redução de consumo de energia dos semicondutores potencializaram o desenvolvimento de inúmeras soluções inovadoras para o monitoramento remoto de pacientes.

[008] O monitoramento remoto de saúde deve permitir que os pacientes tenham maior mobilidade e conforto, ao mesmo tempo que os profissionais de saúde tenham maior controle sobre as alterações de sinais vitais. A comunicação wireless e as pequenas dimensões dos dispositivos eletrônicos permitem maior mobilidade e menores restrições ao paciente, os quais em conjunto com a computação vestível, viabilizam uma forma quase invisível para o monitoramento de pacientes.

[009] O desenvolvimento de aplicações que impactem o mínimo possível na vida dos pacientes é um item essencial a mobilidade. Um importante desafio na melhoria dos serviços prestados nestes ambientes está na disponibilização das informações geradas pelos equipamentos médicos sem prejuízo da mobilidade e sem implicar necessariamente em estresse devido ao aumento das fontes de informações. Uma grande melhoria viabilizada pela computação móvel para os profissionais de saúde é a facilidade de uso dos aplicativos desenvolvidos para os dispositivos móveis.

[010] BIOVITALS abre as portas da telemedicina, através de um monitoramento conveniente e confortável, permitindo que desde pequenas clínicas médicas ou laboratórios até grandes hospitais e planos de saúde tenham acesso ao seu benefício exclusivo. A telemedicina cria um novo mercado de serviços com alto valor agregado. O paciente também será fortemente beneficiado pelo BIOVITALS, principalmente devido a sua acuracidade, mobilidade conforto.

[011] Os atuais fabricantes de Monitores de Sinais Vitais ("bed-side”) NÃO COMPETEM com os fabricantes de pulseiras inteligentes, e vice-versa. BIOVITALS preenche esta lacuna, ou seja, um monitor de sinais vitais "vestível” (" wearable”).

[012] A Saúde móvel, tendência também chamada de "Mobile Health" ou "mHealth”, utiliza o poder e o alcance da comunicação móvel para os serviços de cuidado, desempenhando um papel fundamental na transformação dos sistemas de atenção.

[013] De acordo com seus principais aspectos e brevemente descrito, a presente invenção é um sistema de monitoramento de sinais vitais. O sistema compreende uma unidade de monitoramento "vestível”, e intercambiável, podendo ser acoplado a uma pulseira, cinta peitoral e adesivo peitoral, comunicando via Bluetooth a um aplicativo instalado no smartphone e/ou tablet. A unidade está fixada ao corpo em contato com a pele em um local onde dados relevantes dos sinais vitais podem ser detectados com precisão, como sobre o pulso e peito. A unidade coleta alguns ou todos os itens a seguir: dados da frequência cardíaca, dados da temperatura corporal, dados eletrocardiográficos, dados respiratórios, dados da pressão arterial e oximetria - saturação de oxigênio. Esses dados são coletados, enviados, armazenados e analisados para detectar se houver um desvio da condição normal do usuário.

[014] Outra característica importante da presente invenção é a inclusão opcional da capacidade de identificar a localização de o usuário usando o GPS do smartphone ou tablet. O usuário pode não ser capaz de estar falando, pode não saber exatamente onde ele está, ou pode estar enganado sobre onde ele está. Esse recurso evita desperdício de tempo procurando pelo usuário.

[015] Principais mercados: PORTADORES DE HIPERTENSÃO, CARDIOPATAS, CLÍNICAS E HOSPITAIS, MÉDICOS, EMPRESAS DE TELEMECIDINA, GOVERNO, EMPRESAS DE HOME CARE, CENTROS DE REABILITAÇÃO, EMPRESAS DE RESGATE MÉDICO, LABORATÓRIOS, SEGURADORAS DE SAÚDE, EMPRESAS DE SEGURO, entre outros.

[016] Hoje, cerca de 1 bilhão de pessoas no mundo tem pressão arterial elevada, e este número deverá aumentar para 1,56 bilhões de pessoas até o ano de 2025. Isso se traduz que em cerca de 1 em cada 4 adultos está sendo acometido com a hipertensão. A hipertensão é prevalente em países em desenvolvimento, bem como em países desenvolvidos. Tratamento não controlado ou inadequado de hipertensão é um importante fator de risco para a ocorrência de ataque cardíaco, derrame, insuficiência renal e outras doenças cardiovasculares. A hipertensão está ligada a 70% dos derrames, afeta 60% dos pacientes com doença renal e aumenta o risco de demência vascular.

[017] Existem diversas causas para um acidente vascular cerebral (AVC), que ocorre pelo rompimento de um vaso sanguíneo no cérebro. Uma das causas, porém, é pouco conhecida, embora seja um dos principais fatores de risco para o derrame e um dos problemas cardíacos mais comuns: a fibrilação atrial (FA). FA é um tipo de arritmia que altera o ritmo cardíaco, o que faz o coração bater de forma descompassada e irregular.

[018] AVC ocasionado pela fibrilação atrial (FA) é um dos mais graves, porque pode deixar sequelas, como paralisa e perda de consciência, ou ser fatal. Pacientes com fibrilação têm cinco vezes mais chances de sofrer um derrame do que aqueles que não possuem a doença.

[019] Esse descompasso no batimento do coração pode ocorrer por fatores como hipertensão, diabete, insuficiência cardíaca e enfarte do miocárdio. O risco de desenvolver fibrilação atrial (FA) também aumenta conforme a idade, passando de 1,5% aos 55 anos até quase 7% aos 75 anos.

[020] A fibrilação atrial (FA) é a arritmia cardíaca sustentada mais frequente, responsável por 33% de todas as internações por arritmia. Ocorre entre 1% e 2% na população geral, aumentando significativamente com o envelhecimento e com a presença de doenças cardíacas.

[021] BIOVITALS é um módulo (4cmx3cm) intercambiável (*) contendo 6 sensores: frequência cardíaca, saturação de oxigênio SpO2, respiração, temperatura corporal, pressão arterial e eletrocardiograma ECG.

[022] (*) pode ser acoplado em pulseira, cinta peitoral ou adesivo peitoral.

[023] A invenção será melhor compreendida através da seguinte descrição detalhada, em consonância com as figuras em anexo, onde: [024] A Figura 1 representa o diagrama geral de funcionamento, destacando o módulo contendo os sensores (Figura 1-A), o dispositivo de comunicação smartphone e/ou tablete.

[025] (Figura 1-B) e a plataforma integrada de análise dos sinais vitais (Figura 1-C).

[026] A Figura 2 representa a utilização do módulo BIOVITALS (Figura 2-A) no modo "pulseira".

[027] A Figura 3 representa a utilização do módulo BIOVITALS (Figura 3-A) no modo "cinta peitoral".

[028] A Figura 4 representa a utilização do módulo BIOVITALS (Figura 4-A) no modo "adesivo peitoral (patch)”.

[029] A Figura 5 representa o módulo na visão por cima ("top”), destacando os seguintes componentes: LED indicando ligado/desligado (Figura 5-A), LED da situação de carga da bateria (Figura 5-B), eletrodo pólo negativo (Figura 5-C), sensor infravermelho para freqüencia cardíaca e oximetria SpO2 (Figura 5-D) e pulseira (Figura 5-E).

[030] A Figura 6 representa o módulo na visão por baixo ("bottom"), destacando os seguintes componentes: eletrodo pólo "terra" ("ground") (Figura 6-A) e eletrodo pólo positivo (Figura 6-B).

[031] A Figura 7 representa o módulo na visão lateral ("side”), destacando os seguintes componentes: encaixe da pulseira (Figura 7-A), entrada de conexão USB para carregamento da bateria (Figura 7-B), sensor infravermelho para freqüencia cardíaca e oximetria SpO2 (Figura 7-C), botão liga/desliga (Figura 7-C), eletrodo pólo "terra” ("ground") (Figura 7-E) e eletrodo pólo positivo (Figura 7-F).

[032] A Figura 8 representa a utilização do módulo "pulseira” indicando o posicionamento dos dedos (Figura 8-A) para correta obtenção do sinal elétrico para elaboração do ECG (eletrocardiograma).

[033] A Figura 9 representa o resultado da análise dos dados vitais, com destaque ao: ECG -eletrocardiograma (Figura 9-A), PPG - fotopletismografia para obtenção da frequência cardíaca e saturação de oxigênio SpO2 (Figura 9-B), análise do intervalo R-R (complexo QRS) conforme os gráficos Tacograma (Figura 9-C), Histograma (Figura 9-D) e análise de Poincaré (Figura 9-E).

[034] A Figura 10 representa o diagrama de bloco do módulo BIOVITALS, destacando: microprocessador MAX32620 (Figura 10-A), circuito de captura do ECG MAX30003 (Figura 10-B), sensor de temperatura (Figura 10-C), sensor ótico PPG MAX30205 (Figura 10-D), gerenciador de energia MAX14720 (Figura 10-E), memória interna de armazenamento S25FS256S (Figura 10-F), módulo de comunicação Bluetooth EM9301 (Figura 10-G) para enviar os dados para uma unidade externa: smartphone e/ou tablet (iOS e/ou Android), conector USB (Figura 10-H) para instalação da programação interna do módulo e conexão para bateria recarregável de LiPo (“Lithium-Polymer") 3.7V 500mAh (Figura 10-I) responsável pela alimentação (energia elétrica) do módulo.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1. Módulo de sinais vitais utilizando comunicação 'bluetooth' para transmissão digital dos dados para um smartphone e/ou tablet, caracterizado por, Monitor de Sinais Vitais compreendendo: a) Módulo intercambiável contendo 6 sensores: frequência cardíaca, saturação de oxigênio SpO2, respiração, temperatura, pressão arterial e ECG (eletrocardiograma), para aquisição de sinais vitais; b) 3 (três) eletrodos "secos" para captura dos sinais elétricos ECG (eletrocardiograma); c) Bateria recarregável de LiPo ("Lithium-Polymer') 3.7V 500mAh; d) Comunicação BLE ("Bluetooth Low Energy") para transmissão digital dos dados capturados; e) Pulseira, cinta peitoral e adesivo peitoral ("patch") para utilização do módulo intercambiável por parte do usuário; f) Aplicativo iOS e Android para smartphone e/ou tablet.

2. Módulo de sinais vitais utilizando comunicação 'bluetooth' para transmissão digital dos dados para um smartphone e/ou tablet, caracterizado por, Monitor de Sinais Vitais descrito na reinvindicação 1 permite a utilização no pulso, acoplado a uma pulseira.

3. Módulo de sinais vitais utilizando comunicação 'bluetooth' para transmissão digital dos dados para um smartphone e/ou tablet, caracterizado por, Monitor de Sinais Vitais descrito na reinvindicação 1 permite a utilização no peito, acoplado a uma cinta peitoral.

4. Módulo de sinais vitais utilizando comunicação 'bluetooth' para transmissão digital dos dados para um smartphone e/ou tablet, caracterizado por, Monitor de Sinais Vitais descrito na reinvindicação 1 permite a utilização no peito, acoplado a um adesivo peitoral ("patch").

5. Módulo de sinais vitais utilizando comunicação 'bluetooth' para transmissão digital dos dados para um smartphone e/ou tablet, caracterizado por, Monitor de Sinais Vitais descrito na reinvindicação 1 permite a localização geográfica do usuário através do GPS integrado ao smartphone e/ou tablete.

6. Módulo de sinais vitais utilizando comunicação 'bluetooth' para transmissão digital dos dados para um smartphone e/ou tablet, caracterizado por, Monitor de Sinais Vitais descrito na reinvindicação 1 transmite os dados, através do aplicativo no smartphone e/o tablet, para uma base de dados na "nuvem" ("cloud") via API no formato REST JSON para análise dos sinais vitais.

7. Módulo de sinais vitais utilizando comunicação 'bluetooth' para transmissão digital dos dados para um smartphone e/ou tablet, caracterizado por, Monitor de Sinais Vitais descrito na reinvindicação 1 após enviar os dados via API, o algoritmo armazenado na "nuvem" ("cloud") analisa os dados e os classifica como normais ou com anomalias em função do desvio padrão em relação aos sinais vitais normais.

8. Módulo de sinais vitais utilizando comunicação 'bluetooth' para transmissão digital dos dados para um smartphone e/ou tablet, caracterizado por, Monitor de Sinais Vitais descrito na reinvindicação 1 permite enviar o resumo da análise dos dados, através do aplicativo no smartphone e/o tablet, diretamente por e-mail para uma lista de contatos.