IoT em saúde: internet das coisas aplicada à medicina de reabilitação

Com o envelhecimento da população, principalmente devido a desenvolvimentos na medicina, existe uma expectativa de aumento do número de doenças crônicas e deficiências.

Como consequência desse aumento, haverá uma maior demanda por melhorias nos processos de reabilitação e gestão do cuidado em saúde.

No entanto, os métodos tradicionais de reabilitação possuem alta demanda em termos de tempo, recursos e mão de obra.

Muitas tecnologias têm sido estudadas com o objetivo de reduzir essa demanda. Entre elas, está a internet das coisas (também conhecida como IoT) e suas muitas aplicações em ambientes de reabilitação.

A medicina integrativa, como ponte de ligação entre os saberes médicos tradicionais e milenares e os conhecimentos médicos convencionais, pode e deve também beneficiar-se dos atuais avanços tecnológicos em saúde, de forma a proporcionar aos pacientes tratamentos personalizados que atendam às suas necessidades específicas e estejam integrados a suas rotinas pessoais.

Afinal, o atendimento individualizado é um dos pilares das práticas integrativas e complementares em saúde.

Comunidades de tratamento com recursos inteligentes

O envelhecimento da população tem consequências e implicações importantes em todas as áreas da vida diária, como saúde e estilo de vida.

Diante do aumento do envelhecimento populacional, com um incremento adicional esperado para os próximos anos, um problema importante a ser enfrentado é o crescimentos em casos de doenças crônicas, incapacidades e perda da independência funcional endêmica dos idosos (WHO, 2017).

Por essa razão, novos métodos de reabilitação e gestão de cuidados são necessários.

A reabilitação foca na prevenção, diagnóstico e tratamento de doenças nervosas, musculares, ósseas e cerebrais que podem causar deficiência temporária ou permanente (Bisio et al., 2017).

Nas últimas quatro décadas, houve diversos avanços na comunicação, mobilidade e manipulação de objetos (Cooper e Cooper, 2019).

Os desenvolvimentos tecnológicos, as demandas dos idosos e das pessoas com deficiência e as mudanças nas percepções culturais levaram a alterações notáveis nas tecnologias que melhoraram vidas, afetando diretamente em transformações que beneficiam os indivíduos e a sociedade (Cooper e Cooper, 2019).

Um dos desafios da reabilitação é que ela consome tempo, recursos e mão de obra.

A tendência de implementação de instalações comunitárias de tratamento de reabilitação tornou-se popular nos últimos anos. Um exemplo disso é o desenvolvimento da cidade inteligente (Celino e Kotoulas, 2013).

Em comparação com a reabilitação hospitalar local tradicional, a reabilitação inteligente baseada na comunidade visa a fornecer conveniência, tratamento eficaz, interação adequada e reconfiguração rápida, para maximizar o uso de recursos médicos, de acordo com as necessidades específicas dos pacientes (Fan et al., 2014).

Implementação de IoT em comunidades de reabilitação

Dispositivos assistivos beneficiaram-se da disponibilidade de poder de computação portátil e potente, pequenos sensores de baixo consumo de energia, novos materiais, prototipagem rápida e manufatura flexível (Jiang et al., 2017).

Existem tecnologias emergentes empolgantes que prometem avanços futuros.

A internet das coisas (IoT) foi reconhecida como a próxima revolução tecnológica, sendo assim a principal tecnologia para interconectar todos os recursos médicos no sistema de reabilitação inteligente baseado na comunidade (Fan et al., 2014).

A internet das coisas usa um conjunto de tecnologias que permitem que uma grande variedade de dispositivos interajam e comuniquem-se uns com os outros usando sistemas de rede (Ding et al., 2013).

A IoT fornece uma linha nova e eficiente em sistemas de saúde e tem mostrado rápido desenvolvimento nessa área.

Ao implementar a internet das coisas, é possível criar estratégias de reabilitação e recursos médicos de acordo com as necessidades específicas dos pacientes de forma rápida e repetida (Elanthiraiyan e Babu, 2015).

Em comparação com o tratamento localizado tradicional, o tratamento baseado em IoT visa a fornecer um serviço médico conveniente e eficaz, estabelecer relações estreitas entre os pacientes e fazer uso máximo dos recursos médicos por meio de alocação e reconfiguração rápidas e eficazes (Farahani, Firouzi e Chakrabarty, 2020).

Com base nessa ideia, a IoT foi aplicada em sistemas de reabilitação médica, com o desenvolvimento de alguns sistemas médicos inteligentes.

Os sistemas de saúde utilizam um conjunto de dispositivos interconectados com base na IoT que são dedicados à avaliação da saúde, incluindo monitoramento de pacientes e detecção automática de situações em que intervenções médicas são necessárias (Tarouco et al., 2012; Fan et al., 2014).

Telemedicina e telessaúde com integração de aplicativos e dispositivos móveis

Atualmente, apenas o uso da tecnologia IoT pode estabelecer uma rede de informações que interliga hospitais, comunidades, dispositivos de saúde, residências e outros terminais.

Existe uma grande quantidade de dados clínicos gerados continuamente por organizações médicas, que são usados para detectar e curar novas doenças.

Várias tecnologias foram desenvolvidas por pesquisadores para monitorar continuamente os indicadores do sistema de saúde ou para rastrear dados de saúde online em um ambiente em tempo real, sendo que os sistemas de reabilitação estão agora em grande demanda (Mishra e Chakraborty, 2020).

Desse modo, existem vários aplicativos para gerenciar as diferentes necessidades de saúde relacionadas ao dia a dia, devido à fácil disponibilidade de conexões de alta velocidade à internet.

Esses dispositivos e aplicativos móveis são cada vez mais usados e integrados à telemedicina e telessaúde por meio da IoT (Chakraborty, 2018).

Nesse sentido, diversos trabalhos têm sido desenvolvidos para auxiliar a telessaúde.

Kumar e Gandhi (2018) propuseram um algoritmo de aprendizado de máquina para detecção precoce de doenças cardíacas. Ele coleta dados de sensores de dispositivos vestíveis, armazena dados na nuvem e tem um modelo de previsão baseado em regressão para doenças cardíacas.

Os resultados dessa pesquisa ajudam o médico ao fornecer uma detecção precoce de doenças cardíacas (Kumar e Devi Gandhi, 2018).

Parthasarathy e Vivekanandan desenvolveram um sistema para monitorar e diagnosticar pacientes afetados por artrite em um estágio inicial.

A estrutura por eles projetada compreende dados coletados por sensores e armazenamento em nuvem para a conveniência dos médicos (Parthasarathy e Vivekanandan, 2020).

Muitos trabalhos também vêm integrando IoT e reabilitação, como o de Jiang e colaboradores (2017), que propuseram e introduziram um sistema de reabilitação física sem fio, utilizando sensores de movimento e tecnologias de computação.

O paciente possui uma conta pessoal e os médicos podem usá-la para fornecer suporte na conexão correta dos sensores.

O sistema permite que as informações sejam carregadas para uma nuvem de dados e foi implementado para rastrear e avaliar o desempenho e o movimento do paciente durante a reabilitação em casa (Jiang et al., 2017).

Bilic e colaboradores (2017) realizaram um estudo sobre um sistema de IoT vestível para monitorar a reabilitação física de lesões de cotovelo.

Os dados registrados por acelerômetros e giroscópios foram utilizados para caracterizar o movimento, permitindo que os pacientes fossem monitorados remotamente em todos os momentos (Bilic et al., 2017).

Conclusão

É evidente, a partir de estudos como esses citados acima, que a internet das coisas pode desempenhar um papel vital na telerreabilitação.

A IoT fornece soluções de reabilitação com boa relação custo-benefício para pacientes e permite que os especialistas monitorem os pacientes, quantifiquem a qualidade do exercício e acompanhem seu progresso remotamente (Aqel et al., 2019).

Essas pesquisas auxiliam idosos e pessoas que necessitam de reabilitação a realizarem atividades em suas casas, onde possam se sentir seguros e confortáveis, monitorando-os de forma eficaz para atendimento de saúde e alertando hospitais e familiares, caso o aparelho detecte uma emergência.

Em resumo: com o rápido desenvolvimento da tecnologia médica, especialmente das técnicas de robôs, o suporte técnico está sendo fornecido para melhorar o tratamento de reabilitação tradicional e garantir sua maior eficácia.

Nota: artigo elaborado com base em excertos do Capítulo 4 – Avanços da IoT em sistemas de reabilitação. Novas tecnologias aplicadas à saúde: inovação, internet das coisas, horizontes e desafios, publicado em 2021, pela EDUERN. Fonte: https://portal.uern.br/wp-content/uploads/sites/14/2024/09/E-book-Novas-Tecnologias-Aplicadas-a-Saude.pdf.


Andressa Rastrelo Rezende / Camille Marques Alves / Rhaíra Helena Caetano e Souza / Carolina Araújo Marquez Valentini / Angela Abreu Rosa de Sá / Daniel Stefany Duarte Caetano / Ludymila Ribeiro Borges / Felipe Roque Martins / Eduardo Lázaro Martins Naves – Universidade Federal de Uberlândia – Núcleo de Tecnologia Assistiva – NTA-UFU.

 

Referências bibliográficas

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Bilic, D. et al., (2017). Internet of things-based system for physical rehabilitation monitoring, in ICAT 2017 – 26th International Conference on Information, Communication and Automation Technologies, Proceedings. DOI: 10.1109/ICAT.2017.8171641.

Bisio, I. et al., (2017). Enabling IoT for In-Home Rehabilitation: Accelerometer Signals Classification Methods for Activity and Movement Recognition. IEEE Internet of Things Journal. DOI: 10.1109/JIOT.2016.2628938.

Celino, I. e Kotoulas, S. (2013). Smart cities. IEEE Internet Computing. DOI: 10.1109/ MIC.2013.117.

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Cooper, R. A. e Cooper, R. (2019). Rehabilitation Engineering: A perspective on the past 40-years and thoughts for the future. Medical Engineering and Physics. DOI: 10.1016/j.medengphy.2019.08.011.

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