Saltar para o conteúdo principal

FCCNserviços digitais da FCT

Consulte informações sobre apoios e financiamentos científicos em Portugal

Atividade Financiada

Sistema de monitorização fisiológica do tipo "wearable" para monitorizar o estado geral de saúde de bombeiros

Wearable Physiological System to Monitor Firefighter’s Overall Status

Referência
PCIF/SSO/0063/2018
Data de Início do Projeto
2020-01-02
Data de Fim do Projeto
2022-12-31
Investigador Principal
Coinvestigador Principal
Área Científica
Ciências médicas e da saúde
Programa de Financiamento
Concurso de Projetos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico no Âmbito da Prevenção e Combate a Incêndios Florestais - 2018

Resumo

O combate a incêndios florestais (WLFF) é uma trabalho com uma forte componente sazonal que requer componentes de força e resistência para uma esforço pesado e, frequentemente, de longa duração. Nos bombeiros, como em qualquer profissão exposta a situações de risco elevado, a interação resultante do stresse ocupacional e da suscetibilidade individual à doença exige uma gestão cuidadosa. Isso representa um duplo desafio para as organizações responsáveis pelo bem-estar de trabalhadores sujeitos a esforços físicos intensos, impondo exigências para serem vigilantes, ou restringirem, situações que possam resultar em sobrecarga fisiológica, de indivíduos saudáveis e proteção de indivíduos vulneráveis. A emergência de dispositivos de monitorização "wearable", bem como a sua generalizada utilização, podem ajudar a enfrentar esse desafio. Contudo, é necessário que sejam colocadas as questões certas no sentido de encontrar, desenvolver, e validar a aplicação de tais tecnologias. A monitorização fisiológica com dispositivos não invasivos do tipo "wearable" pode fornecer previsões em tempo real sobre o estado geral e a saúde de um indivíduo, a partir de seu estado fisiológico. Essa abordagem oferece um salto qualitativo significativo nas previsões baseadas em resultados estatísticos de populações, sempre com desvios derivados das condições ambientais e individuais, e do contexto geral de uma operação, no caso, de combate a incêndios. No entanto, os sistemas comerciais disponíveis, na sua maioria, não satisfazem os requisitos para uso ocupacional. Mesmo quando esses sistemas oferecem algo mais do que dados fisiológicos brutos, as informações fornecidas são baseadas em algoritmos do tipo "caixa negra" que não podem ser revistos e validados, limitando a sua utilização. Pesquisas atuais sobre sistemas de monitorização em tempo real para ambientes ocupacionais confirmam a viabilidade da utilização de dispositivos de monitorização fisiológica não invasivos para examinar o impacto do trabalho sobre a saúde dos trabalhadores. No entanto, a literatura disponível também evidencia que a maioria dos sistemas atuais, mesmo os confiáveis, são de difícil aplicação em contexto real. O custo elevado e procedimentos invasivos, torna-os inadequados e inacessíveis para uma utilização em contexto laboral, garantindo a representatividade de uma amostra dessa população. Assim, é com base em parâmetros fisiológicos de leitura fácil e não invasiva, e com a aplicação de técnicas computacionais avançadas que se encontrará a solução. O foco deve ser colocado em algoritmos que permitam desenvolver, a partir de equipamentos simples e de baixo custo, um sistema confiável, reprodutível em larga escala, capaz de ser aplicado em ambientes adversos. Um sistema de apoio à decisão, baseado na monitorização fisiológica, será desenhado e construído para responder a essa necessidade. O objetivo é desenvolver, validar e otimizar um sistema de monitorização, capaz de alertar sobre o nível de esforço físico e o estado geral de saúde de um bombeiro, com base na análise da resposta fisiológica individual às condições operacionais, utilizando dados recolhidos e processados em tempo real. O sistema poderá ser aplicado em ambientes de combate a incêndio, alertando sobre a condição de saúde do bombeiro, mas também sobre a localização geográfica do seu portador, aumentando a segurança em quaisquer circunstâncias. Será utilizado o conhecimento científico de projetos anteriores com o Exército (Escola de Sargentos do Exército, e Regimento de Comandos). Uma abordagem baseada na definição de alarmes resultantes de avaliações fisiológicas integradas, será reformulada e melhorada de acordo com as necessidades dos bombeiros. O sistema proposto receberá informações de um conjunto de sensores e realizará um diagnóstico clínico em seu portador. Posteriormente, essa informação será usada como parâmetro de entrada para algoritmos de apoio à decisão, projetado para fornecer informação sobre o estado de exaustão física do indivíduo. Este sinal de alerta periódico é projetado de acordo com um conjunto de categorias de saúde pré-estabelecidas que definem os vários níveis de esforço físico. Em cenários mais extremos, o sistema apresenta uma diminuição drástica do desempenho do indivíduo sugerindo a necessidade evacuação. Os níveis de exaustão física serão resultado de uma revisão bibliográfica extensa e da conformidade de parâmetros legais e normativos, validados por parecer médico especializado. Estes baseiam-se na análise integrada das variáveis definidas em termos de valores limite e padrões de atividade específicos. O sistema será capaz de realizar a análises dos registos válidos, fazendo uma interpretação não monotônica dos dados. A validação do sistema combinará testes laboratoriais, com cenários simulados e situações de combate a incêndios, realizadas por uma amostra de bombeiros, para garantir sua aplicabilidade nos contextos ocupacionais mais exigentes.

Instituições

Instituições Principais

  • Instituto de Ciência e Inovação em Engenharia Mecânica e Engenharia Industrial (INEGI)

Financiamento 198.980,00 €

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - Portugal

198.980,00 €