SISTEMA DE AQUISIÇÃO E PROCESSAMENTO DE ACELEROMETRIA PARA UM EXERGAME PACIENTES PÓS-AVC

INTRODUÇÃO: Sistemas de medição e sensoriamento vestíveis têm tido sua utilização difundida na engenharia biomédica por conta de sua facilidade de uso, formato compacto e não-intrusivo para o desempenho das atividades diárias. Esses sistemas, dentre eles acelerômetros, giroscópios e sensores magnéticos, tem suas aplicações em diversas áreas, como reabilitação domiciliar e detecção precoce de distúrbios. Dentre as aplicações promissoras do uso desse tipo de sensoriamento é a estimativa de ângulos em movimentos ao longo do corpo. O objeto de estudo aponta para o desenvolvimento de um sistema que auxilie profissionais da saúde no acompanhamento e tratamento dos pacientes acometidos por um episódio de AVC de maneira sistematizada, com dados precisos e confiáveis para prosseguir com os procedimentos fisioterapêuticos aplicáveis, tendo em mãos as leituras biomecânicas do paciente. OBJETIVOS: Desenvolver um sistema de coleta de dados da descarga de peso corporal em cada um dos membros inferiores e acelerometria de pessoas com AVC visando o monitoramento do desempenho de pacientes enquanto executam um jogo sério. MATERIAIS E MÉTODO: Foi utilizada uma aproximação individual de etapas para o desenvolvimento do sistema, considerando as partes do projeto que já estavam prontas e necessitavam reajustes. Cada módulo foi projetado e testado individualmente, para garantir a precisão e confiabilidade das leituras. Ambos os sensores utilizados se comunicam com o processador através de I2c (inter-integrated communication), portanto foi desenvolvida uma biblioteca de testes de integração no processador principal, com foco de validação dos pacotes individuais sendo recebidos, através do armazenamento e plotagem dos dados recebidos. Após a verificação inicial, para os dois sensores foram utilizados os drivers de dispositivo disponibilizados pelos fabricantes, a fim de simplificar a integração final e desenvolvimento dos protótipos. Os componentes principais utilizados foram o módulo microprocessador ESP32, um sensor acelerômetro MPU6050 e um sensor de célula de carga HX711. RESULTADOS: O método de validação mais valioso para verificação das leituras geradas pelo MPU6050 foi a rotação em volta de seu próprio eixo, enquanto lia a aceleração da gravidade. Tendo feito a calibração, o sensor lia a aceleração no eixo vertical como aproximadamente a aceleração da gravidade, mas ao rotacionarmos seus eixos, ele passava a ler esta mesma aceleração no respectivo eixo rotacionado, descontando a aceleração atribuída à manipulação do sensor para que ele se mantivesse naquela posição, assim validando o acelerômetro. A célula de carga, sendo calibrada com pesos de prova, também mensurou corretamente a ausência de carga. Os dados adquiridos, em contraste aos modelos definidos para cada sensor, foram satisfatórios. CONSIDERAÇÕES FINAIS: Um protótipo inicial foi testado que consegue ler os sensores de acelerometria e descarga de peso. Ainda tem muito a ser desenvolvido, porém, para poder ser utilizado em um jogo sério, no que tange a integração com aplicativos e outras interfaces, que não estavam no escopo desse projeto. No entanto, o hardware e firmware desenvolvidos apresentaram resultados satisfatórios quanto à precisão esperada.

PALAVRAS-CHAVE: AVC; sensoriamento; acelerometria; células de carga.