VISÃO GERAL

Propostas de TCCs relacionadas com projetos de pesquisa
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Projeto de Pesquisa aprovado no Edital PROPESP 04-2021:
Existem diversas possibilidades de trabalhos de conclusão de curso (TCCs) implementando novas funcionalidades ou melhorias no sistema de aquisição e processamento de sinais de ECG. Atualmente, nosso grupo de pesquisa conta com um simulador de ECGs e arritmias cardíacas modelo Handy SIM HS-30, que permite simulações de diferentes condições cardíacas reais. Além disso, possuímos um cabo ECG de 10 vias com blindagem e padrão de cores comercial para simulação de exames de ECG de até 12 derivações. O cabo permite a interligação entre os eletrodos e o circuito eletrônico de condicionamento dos sinais elétricos provenientes do simulador (Frontend ECG). Por fim, os sinais condicionados são digitalizados pelos conversores A/D da plataforma de desenvolvimento Discovery ST32F769-DISC0 da fabricante STMicroelectronics. Essa plataforma conta com display LCD de alta resolução e tecnologia touch para criação de telas de configuração e visualização do sinais de ECG. Ademias, a plataforma possui um microcontrolador com core ARM®Cortex®-M7 de 32 bits e um barramento compatível com shields da família Arduino. A figura abaixo apresenta algumas imagens desses módulos supracitados.

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A seguir serão apresentadas algumas propostas de temas de trabalho de conclusão de curso que os professores do grupo IF4Health têm interesse em desenvolver pesquisas.


SUGESTÕES

- Compressão eficiente de ECG para healthcare

Em geral, o procedimento de diagnóstico de doenças cardíacas demanda a análise de longos exames de ECG. Por isso, os sistemas de aquisição e processamento de sinais de ECG devem possuir grande capacidade de memória para armazenar esse grande volume de dados. Grande parte desses dados é redundante e não necessita ser analisada pelo médico. Por isso, existem técnicas de compressão que visam reduzir esse volume com alguma tipo de perda (distorção controlada) ou sem nenhuma perda de informação. Em sistemas de telemedicina, a compressão dos dados reduz a quantidade de processamento, memória de armazenamento e a banda de transmissão para servidores localizados na nuvem.

Objetivo da Proposta:

  • Estudar diferentes métodos de compressão de sinais de ECG;
  • Propôr novas técnicas e avaliar seu desempenho comparado com outras soluções do mesmo segmento através de métricas de avaliação de distorção;
  • Converter a técnica desenvolvida em algoritmo;
  • Implementar um código C para o microcontrolador presente na plataforma de desenvolvimento;
  • Realizar testes práticos na plataforma.

Habilidades Importantes:

  • Habilidades matemáticas com conceitos de disciplinas como Sinais e Sistemas e Processamento Digital de Sinais;
  • Programação no MATLAB;
  • Programação em linguagem C/C++ para sistemas embarcados;
  • Conhecimentos de eletrônica básica;
  • Vontade de estudar e aprender coisas novas.
- Técnicas não invasivas de estimação e monitoramento contínuo de pressão arterial

O método mais usado de aferição de pressão arterial é o oscilométrico através de um instrumento conhecido como esfigmomanômetro. Esse instrumento conta com uma bolsa inflável conectada a uma bomba de ar e a um manômetro para medir a pressão dentro da bolsa. Porém, a aferição com esse método necessita o uso de um estetoscópio por enfermeiros ou médicos. Por esse motivo, a aferição não é possível de ser realizado pelo próprio indivíduo tornando praticamente impossível o monitoramento contínuo desse sinal vital.

Objetivo da Proposta:
  • Procurar na literatura diferentes técnicas de estimação de pressão arterial;
  • Desenvolver dispositivos eletrônicos que viabilizam a técnica escolhida;
  • Implementar técnica(s) na plataforma e comparar seus desempenhos;
  • Validar os resultados obtido através de comparação com métodos consolidados.

Habilidades Importantes:

  • Habilidades matemáticas com conceitos de disciplinas como Sinais e Sistemas e Processamento Digital de Sinais;
  • Programação no MATLAB;
  • Programação em linguagem C/C++ para sistemas embarcados;
  • Conhecimentos de eletrônica básica;
  • Vontade de estudar e aprender coisas novas.

- Redes neurais para detecção de cardiopatias

As doenças cardíacas são a principal causa de morte no mundo. Diversas dessas doenças modificam a morfologia do sinal elétrico de ECG. Por isso, técnicas de monitoramento contínuo com detecção de eventos relacionados com doenças cardíacas são importantes.

- Sensores vestíveis para monitoramento contínuo de saúde baseado em IoT

Internet das coisas é um conceito baseado na interconexão de dispositivos chamados "Smart", como smart watches, Smart bands, através da internet. Atualmente, a área de IoT é utilizada em diversos campos como agricultura, automação residencial, controle de tráfego, smart grid, etc. A área healthcare é uma das que apresentam maior expansão, principalmente aplicada com monitoramento do estado de saúde de pacientes em tempo real. Baseado nisso, buscamos realizar pesquisas com diferentes sensores vestíveis que permitam o monitoramento contínuo de sinais bioelétricos através da internet.

Propostas de TCCs NÃO relacionadas com projetos de pesquisa