Por William Pinheiro Silva

A população mundial está crescendo de forma muito acelerada. Estima-se que até 2050 a população superará 10 bilhões de habitantes. Dessa forma, prestar cuidados de saúde para essa quantidade de pessoas será muito mais desafiador. Preparando-se melhor para isso, a indústria de saúde está em transformação, deixando a abordagem corretiva para uma abordagem mais preventiva e proativa, em termos de detecção, prevenção e saúde a longo prazo. Para realizar tal visão, o monitoramento da saúde e o bem-estar individual devem ser uma das prioridades.

A busca pela prestação de melhores serviços de saúde e por melhorar a qualidade de vida dos cidadãos leva a considerar a inserção de tecnologias baseadas na Internet das Coisas - Internet of Things (IoT). Elas desempenharão um papel fundamental na prevenção, no desenvolvimento e na manutenção, de maneira mais inteligente e conectada, de soluções para serviços de saúde personalizados.

A Internet das Coisas aplicada à saúde torna a pesquisa clínica, a gestão de laboratórios e a gestão hospitalar inteligentes e autônomas. As organizações de saúde em todo o mundo estão transformando-se em sistemas mais eficientes, coordenados e focados no usuário. Isso implica em serviços de saúde mais integrados e capazes de operar com outros sistemas, um maior e mais eficiente acesso a registros de saúde e informações relacionadas aos pacientes. Assim, as tecnologias da informação e comunicação devem desempenhar um papel mais central em sistemas de saúde melhores e mais eficientes, que cumpram frequentes demandas de atualização.

Para aplicações na saúde, a IoT oferece um mundo de dispositivos de rede, aplicações e serviços em nuvem, com diversos mecanismos de cooperação e de análise de dados que permitem obter informações e tomadas de decisão bem fundamentadas. Hoje, ecossistemas de Internet das Coisas aplicados à saúde são baseados em uma rede de dispositivos que se conectam diretamente uns com os outros para capturar e compartilhar dados vitais e informações de contexto significativo.

Espera-se que até 2020 o número de dispositivos conectados à internet provavelmente chegue a 50 bilhões e o aumento do tráfego a partir desses dispositivos tenha um efeito substancial sobre redes, centros de dados e produtos inteligentes conectados. Além das aplicações da Internet das Coisas que incluem monitoramento remoto, automação residencial, aparelhos de todos os tipos e dispositivos portáteis, essa tecnologia pode desempenhar um papel central na realização eficiente de melhorias para atender as diversas demandas de saúde, como médicos, hospitais, centros médicos e sistemas associados, que devem facilitar o fluxo confiável de dados do paciente, garantindo uma rigorosa proteção da informação.

Atualmente, são estudadas arquiteturas que permitam que essa tecnologia seja mais inteligente, conectando e personalizando serviços de saúde para as pessoas. É feita uma monitoração contínua de parâmetros físicos por meio de sensores portáteis, que podem ser implantados em casas inteligentes a fim de realizar uma compreensão mais profunda do ambiente. A engenharia de sistemas para IoT requer um consumo focado, análises das aplicações, recursos adequados e interoperabilidade, para que se possa alcançar seu elevado potencial, que deve ser usado como uma tecnologia que permita a vigilância remota da saúde com plataformas para capturar dados dos pacientes a partir de uma variedade de sensores e armazenar de forma segura a informação correspondente. O estímulo fundamental da Internet das Coisas deve vir da construção de objetos inteligentes que possuam sensores, controladores e interfaces de usuário.

Um dos requisitos dessa arquitetura, com base em serviços de saúde mais inteligentes, conectados e personalizados, é a disponibilidade e a integração dos subsistemas de geração de dados, de onde os parâmetros físicos são recolhidos. A arquitetura global do sistema exige também um subsistema de processamento e armazenamento, uma vez que os dispositivos de geração de dados não podem suportar essas funcionalidades devido aos recursos limitados. O subsistema de processamento e armazenamento deve ser capaz de acessar o subsistema de geração de dados, independentemente das tecnologias de comunicação usadas na rede. A arquitetura também requer um subsistema consumidor que recebe soluções personalizadas de cuidados de saúde e deve permitir que o paciente reaja com base na notificação recebida, garantindo alta qualidade de serviço, fácil interface de usuário e integração.

A implantação de sensores sem fio aplicados à saúde para ambientes físicos pode assumir várias formas e implica em diferentes restrições. O tipo de ambiente e aplicação determinam as propriedades importantes dos sensores e redes envolvidas, como disponibilidade, confiabilidade e robustez. No futuro próximo, espera-se que esses dispositivos sejam complementados com sensores químicos micro e nano que forneçam diagnósticos médicos contínuos, permitindo o acompanhamento de pacientes.

Tecnologias vestíveis de saúde devem desempenhar um papel importante na prestação de cuidados continuados e na gestão da saúde dos pacientes para atingir uma maior eficiência nos serviços. Atualmente, os sistemas de monitoração utilizam uma massa de fios, mas pesquisas abrirão portas para sistemas que operem sem fio usando sensores portáteis de baixo custo, facilitando a locomoção dos pacientes, diminuindo os riscos de infecções hospitalares e conduzindo a uma melhor assistência ao paciente, melhores resultados e menores custos.

Nos últimos anos ocorreu um desenvolvimento acelerado de sensores miniaturizados, de alto desempenho e baixo consumo de energia. Pesquisas em sistemas de detecção e comunicação avançaram essa tecnologia para torná-la vestível. Existem três principais modalidades de sensores com aplicações na medicina: unidades de sensores específicos de biopotenciais, como eletrocardiogramas, eletromiografias e eletroencefalogramas; unidades de sensores de movimento, como acelerômetros e giroscópios; e unidades de sensores ambientais, como câmeras de vídeo e sensores de temperatura e pressão. Recentes esforços são destinados para integrar diferentes sensores em uma arquitetura modular que permita o intercâmbio e a flexibilidade na coleta de dados.

As pessoas confiam em equipamentos médicos que funcionam com precisão, e as empresas desses equipamentos estão sempre à procura de maneiras de tornar suas máquinas mais eficientes e confiáveis. Com a necessidade de aperfeiçoamento constante, a indústria de equipamentos médicos tem muito a ganhar com a utilização da tecnologia da Internet das Coisas.

Empresas como Verizon, Philips, Qualcomm e GE já estão desenvolvendo dispositivos para diagnósticos clínicos para oferecer melhor atendimento a custos mais baixos. Soluções interoperáveis para monitorar remotamente pacientes, os níveis de glicose, peso, frequência cardíaca e pressão arterial, em suas casas, e enviar essas informações em tempo real para os profissionais da saúde para acessarem em seus PCs, tablets e smartphones.

Sensores embutidos em equipamentos podem servir como uma linha de defesa e confiabilidade. Com a variedade de serviços de monitoramento sem fio já disponíveis, os dispositivos podem trabalhar em conjunto para criar uma rede de informação abrangente. Os sensores podem ser conectados à frequência cardíaca, à pressão arterial, ultrassom ou qualquer outro número de dispositivos que podem retransmitir automaticamente as informações que recolhe para profissionais da saúde. Isso torna os equipamentos mais eficazes, permitindo o monitoramento em tempo real da saúde do paciente. Quando esses dispositivos têm a capacidade de reunir dados por conta própria, eles removem as limitações que podem ser causadas pelo erro humano, a automatização reduz esse risco de erro, significando mais eficiência. Os dados recolhidos podem ser mostrados em um quadro com o detalhamento completo do estado que pode então ser revisto sempre que o médico precisar.

Os benefícios da aplicação da Internet das Coisas na Medicina e nos cuidados com a saúde levam a uma melhoria na qualidade de vida e no gerenciamento de doenças em tempo real. À medida que essa tecnologia amadurece, novas aplicações e sistemas para saúde surgem, definindo uma nova geração de serviços de assistência que promovam um melhor acompanhamento do usuário a um custo reduzido.

Referências: 

Interconnection Framework for mHealth and Remote Monitoring Based on the Internet of Things. Antonio J. Jara et al. University of Murcia Computer Science Faculty. IEEE CCNC, 2010.

Applying Internet of Things for Personalized Healthcare in Smart Homes. Datta S. Kanti et al. Mobile Communications Department, Eurecom. 24th WOCC, 2015.

Health Monitoring and Management Using Internet-of-Things (IoT) Sensing with Cloud-based Processing: Opportunities and Challenges. Hassanalieragh M. et al. Dept. of ECE, URMC, University of Rochester. IEEE ICSC, 2015.

Interference Aware Scheduling of Sensors in IoT Enabled Health-care Monitoring System. Dhar K. Sourav et al. School of Mobile Computing & Communication, Jadavpur University, Kolkata, India. 4th EAIT, 2014.