Desenvolvimento de um sistema de eletrocardiografia portátil para a aquisição e visualização de sinais cardíacos

Paloma Anselmo Rosa; Clara  Oliveira de Araújo; Pedro Henrique  Lima Nascimento; Alcimar  Barbosa Soares; Sérgio Ricardo  de Jesus Oliveira

doi:10.18607/ES20261521815

Autores

Paloma Anselmo Rosa paloma.rosa@ufu.br
Universidade Federal de Uberlândia – UFU https://orcid.org/0009-0002-0181-1481
Clara Oliveira de Araújo oc.araujjo@gmail.com
Universidade Federal de Uberlândia – UFU https://orcid.org/0009-0009-5362-9260
Pedro Henrique Lima Nascimento pedrohlima02@outlook.com
Universidade Federal de Uberlândia – UFU https://orcid.org/0009-0000-8045-6451
Alcimar Barbosa Soares alcimar@ufu.br
Universidade Federal de Uberlândia – UFU https://orcid.org/0000-0003-1100-3533
Sérgio Ricardo de Jesus Oliveira srjesus@ufu.br
Universidade Federal de Uberlândia – UFU https://orcid.org/0000-0003-2294-2018

DOI:

https://doi.org/10.18607/ES20261521815

Palavras-chave:

Eletrocardiograma. ECG de uma derivação. Instrumentação biomédica. Bluetooth de baixa energia (BLE). Processamento de sinais biomédicos.

Resumo

Este artigo apresenta o desenvolvimento de um sistema de eletrocardiograma (ECG) de uma derivação com fins educacionais, capaz de adquirir, condicionar, processar e visualizar sinais cardíacos em um aplicativo móvel. O sistema foi projetado com três eletrodos posicionados de acordo com o triângulo de Einthoven, com aquisição diferencial do sinal e condicionamento analógico com técnicas de amplificação e redução de ruído. O processamento digital foi realizado em um microcontrolador e incluiu etapas de multiamostragem, sobreamostragem e filtragem digital, seguidas pela transmissão dos dados via Bluetooth Low Energy (BLE) para um aplicativo Android. No aplicativo, o sinal é reconstruído e processado para detecção de picos R, cálculo de intervalos RR e análise da variabilidade da frequência cardíaca pelo índice RMSSD, permitindo a identificação de alterações no ritmo cardíaco e a geração de alertas ao usuário. Testes com sinais simulados demonstraram desempenho satisfatório dos algoritmos e da comunicação sem fio. Entretanto, a validação com sinais reais apresentou resultados inconclusivos, evidenciando limitações na aquisição e no condicionamento do sinal, além da necessidade de melhorias na robustez do sistema. O dispositivo demonstrou potencial como ferramenta educacional para o estudo de sinais eletrocardiográficos e validação de técnicas de processamento digital de sinais, sem finalidade diagnóstica.

Biografia do Autor

Paloma Anselmo Rosa, Universidade Federal de Uberlândia – UFU

Graduanda em Engenharia Biomédica – Universidade Federal de Uberlândia – UFU
Clara Oliveira de Araújo, Universidade Federal de Uberlândia – UFU

Graduanda em Engenharia Biomédica – Universidade Federal de Uberlândia – UFU
Pedro Henrique Lima Nascimento, Universidade Federal de Uberlândia – UFU

Graduando em Engenharia Biomédica – Universidade Federal de Uberlândia – UFU
Alcimar Barbosa Soares, Universidade Federal de Uberlândia – UFU

O Dr. Alcimar B. Soares graduou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia, Brasil, em 1987, onde também concluiu seu mestrado na área de Inteligência Artificial em 1990. Obteve seu doutorado em Engenharia Biomédica pela Universidade de Edimburgo, Reino Unido, em 1997, e concluiu um pós-doutorado no Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade Johns Hopkins, EUA, em 2014. Foi coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica de 2002 a 2004, chefe da Faculdade de Engenharia Elétrica de 2004 a 2008 e decano de Pesquisa e Pós-Graduação da Universidade Federal de Uberlândia de 2008 a 2012. Também presidiu as comissões de criação dos cursos de graduação e pós-graduação em Engenharia Biomédica da Universidade Federal de Uberlândia em 2005 e 2012, respectivamente. O Dr. Soares é atualmente Professor Titular e Chefe do Laboratório de Engenharia Biomédica da Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia, Brasil. É Editor-Chefe do periódico Research on Biomedical Engineering. Também é membro de diversas sociedades científicas, como a IEEE Engineering in Medicine and Biology Society e a Sociedade Brasileira de Engenharia Biomédica. Seus interesses de pesquisa incluem modelagem e estimação de sistemas de controle neuromotor, interfaces cérebro-máquina, reabilitação e dispositivos assistivos, dinâmica de sistemas neurais em larga escala, neuroplasticidade direcionada e decodificação da atividade neural.
Sérgio Ricardo de Jesus Oliveira, Universidade Federal de Uberlândia – UFU

Professor Doutor Associado do Programa de Engenharia Biomédica – UFU