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Estetoscópio com Filtros Digitais para a Ausculta do Pulmão e do Coração

Resumo do projeto

Palavras-chave: filtros, estetoscópio, doenças cardiopulmonares. AAs doenças cardiopulmonares estão ligadas a patologias no coração e pulmão e representam uma das principais causas de mortalidade em nível global. De acordo com Bartels e Prince (2020), com o envelhecimento da população, cresce o número de pacientes com deficiências cardiopulmonares. Segundo Weitz e Mangione (2000), os sons corporais auscultáveis são cruciais para identificar anormalidades e condições de saúde. A ausculta com o estetoscópio oferece informações que podem não ser totalmente captadas por exames de imagem e testes laboratoriais. Também permite a identificação de sinais de condições patológicas, como murmúrios cardíacos e estalidos pulmonares, que podem auxiliar na detecção precoce de doenças, possibilitando uma intervenção antes do agravamento do quadro. Os estetoscópios estão entre as primeiras e principais ferramentas utilizadas pelo médico para o diagnóstico de doenças cardiopulmonares. Além do estetoscópio convencional, existem estetoscópios eletrônicos, que utilizam filtros formados por circuitos físicos, e digitais, que possuem maior eficiência e otimização por utilizarem filtros digitais, baseados em cálculos matemáticos. Ambos melhoram a ausculta médica, proporcionando uma maior precisão no diagnóstico. Visto que os sons cardiopulmonares, incluindo suas patologias, possuem uma faixa de frequência específica, é possível aplicar filtros digitais para que se atenue os ruídos sonoros indesejáveis. Portanto, esta pesquisa tem como objetivo realizar o estudo para o desenvolvimento de um estetoscópio digital para a ausculta do pulmão e do coração com filtros digitais. Para alcançar esse objetivo, foram projetados, por meio do software MATLAB, os coeficientes da função de transferência dos filtros digitais. Eles possuem a função de atenuar as frequências que estão fora das faixas principais do coração (que vão de 15 a 250 Hz, de acordo com VARGHEES et al., 2014) e do pulmão (que vão de 100 a 1000 Hz, de acordo com ANDRÈS et al., 2008), enquanto amplificam as que estão dentro dessas faixas, permitindo focar nos sons mais relevantes. O sistema capta os sons cardiopulmonares por meio de um microfone conectado ao tubo do estetoscópio, que os envia ao microcontrolador, responsável por converter os sinais analógicos em digitais e processá-los por meio de filtros baseados nos coeficientes previamente calculados, atenuando as frequências indesejadas. Por fim, os sinais tratados são convertidos novamente em sinais analógicos e enviados para um conector de alto-falantes, permitindo a ausculta dos sons já filtrados. O microcontrolador também pode enviar os dados para um programa feito em Python, que é responsável por gravar os sons filtrados para que o usuário possa ouvir e até visualizar os sons depois. Foram realizados testes de ausculta, nos quais os resultados demonstraram uma eficiente atenuação dos ruídos externos, assim como dos ruídos cardíacos durante a ausculta pulmonar e vice-versa. O sistema também foi avaliado por uma fisioterapeuta pulmonar, que validou os áudios gravados do pulmão, confirmando que o sistema obteve sucesso na redução de ruídos indesejáveis, proporcionando uma maior clareza na ausculta. Como perspectivas futuras, pretende-se implementar uma fase de testes com mais profissionais da saúde para otimizar e promover maior precisão ao projeto.

Alunos

Vitor Zeni Marques
Maria Eduarda Crizel Braga
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Orientadores

Jeferson Cristiano Wiederkehr

Instituição

Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha
Novo Hamburgo /
  Novo Hamburgo –  
  RS –
  Brasil

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