Sistema para Avaliação e Feedback de Manobras Respiratórias Forçadas em Crianças - Pinho, Bernardo Rocha (2021)
A asma é a doença crónica mais comum em crianças, não curável mas tratável, e é uma causa frequente de admissões hospitalares evitáveis. Devido ao custo associado a equipamentos clínicos para uso pessoal e à crescente universalidade de smartphones, tem-se vindo a desenvolver trabalho na extração de parâmetros clínicos de manobras respiratórias forçadas com o auxílio destes últimos, particularmente através do microfone. Contudo, não têm sido explorados métodos para avaliação de qualidade destes registos áudio, limitando a utilidade destas soluções sem a presença física de profissionais de saúde. Como tal, no âmbito desta tese pretendemos desenvolver um sistema para avaliar três critérios de qualidade em espirometria móvel com recurso ao microfone. Adicionalmente, o sistema foi também utilizado para fornecer feedback ao utilizador sobre como melhorar execução da manobra respiratória. Planeamos duas fases de colheita de dados num ambiente controlado, a primeira para permitir o desenvolvimento dos algoritmos de avaliação automática dos critérios de qualidade, e a segunda para validação do feedback associado a cada um. Na primeira fase foram efetuadas 400 gravações de espirometria com o microfone de um smartphone em 55 crianças (dos 8 aos 10 anos), usando um jogo móvel desenvolvido para esse propósito. Um profissional de saúde seguidamente procedeu ao registo da qualidade dessas gravações e a dar feedback às crianças. Para dois dos três algoritmos desenvolvidos obtiveram-se correlações relevantes com a classificação do profissional de saúde. Na segunda fase realizaram-se 93 gravações em 20 crianças, de forma idêntica à primeira fase, mas com o próprio jogo a fornecer o feedback em vez do profissional de saúde, para efeitos de validação desse feedback automático baseado nos algoritmos desenvolvidos. Verificou-se que todas essas crianças foram capazes de perceber como melhorar a sua execução sem intervenção do profissional de saúde, satisfazendo os critérios antes de atingir o número máximo de tentativas recomendados na literatura existente. Os resultados obtidos reforçam a ideia de que a Espirometria Móvel, utilizando um microfone, é um campo de estudo viável e promissor. Contudo, estudos com uma maior amostra de crianças representativa de toda a demográfica alvo serão necessários para melhorar o sistema, bem como para garantir a aplicabilidade destes resultados na população geral.