Sistema embarcado de baixo custo para monitoração de batimentos fetais e maternos

CNPqA medicina atual é caracterizada pela busca de métodos de exploração menos invasivos, mais eficientes e que não incomodem tanto o paciente em caso de acompanhamento por períodos longos de tempo. Para superar o risco desnecessário no período de gravidez é importante para monitorar a condição cardíaca fetal regularmente, para identificar possíveis anormalidades. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um protótipo robusto para aquisição de sinais de ECG fetal, de baixo custo de fabricação, baixo consumo de energia, seguro e que se comunica, sem fio, com outro dispositivo. O hardware do protótipo teve como finalidade a monitorização, em tempo real, dos sinais de ECG fetal, em pacientes grávidas a partir da vigésima semana de gravidez. O sinal fetal cerca de dez vezes menor quando comparado ao materno, desta forma o circuito amplificador do sinal advindo da barriga da grávida possui um ganho dez vezes maior para poder determinar o batimento fetal através de técnicas de processamento de sinais. Método: O equipamento possui três amplificadores para sinais biológicos (ECG), que combinam baixo consumo e portabilidade, ou seja, os componentes escolhidos para este trabalho objetivaram reduzir o tamanho do circuito sem diminuir a sua funcionalidade. Dois dos canais foram posicionados sobre a o abdômen da grávida, alinhados com o umbigo, e o ultimo canal foi captado diretamente do tórax. A transmissão de dados foi projetada para ser compatível com diversos dispositivos auxiliares, como celulares e computadores portáteis, via Bluetooth. A aquisição dos sinais foi dividida em duas etapas. A primeira consistiu na aquisição dos dados para definição do algoritmo de processamento com o auxílio da placa USB6009 da National Instruments e a segunda na aquisição e implementação das técnicas de pré-processamento embarcado e transmissão via wireless. Resultados e conclusão: O sistema foi testado em laboratório, apresentando bom desempenho na aquisição de dados e boa estabilidade em relação ao controle e ao consumo de energia.Current medicine is characterized by the search for methods of exploration less invasive, more efficient and that do not disturb the patient in the case of prolonged examination. To overcome unnecessary risk during the period of pregnancy, it is important to monitor fetal heart condition regularly, also to identify possible abnormalities. This work proposes the development of a robust prototype for the acquisition of fetal ECG signals with low manufacturing cost, low energy consumption, safe, and that communicate, wireless, with another device. The prototype’s hardware had the goal of monitor in the real-time the fetal ECG signals, from pregnant women from the twentieth week of pregnancy. The fetal signal is around ten times smaller when compared to the maternal ECG, then the amplifier circuit of the signal coming from the belly of the pregnant woman had a ten times gain, to be able to determine the fetal heart beat through signal processing techniques. Methods: The equipment aims three amplifiers for biological signals (ECG) which combine low consumption and portability, and components in this work was chosen to reduce the size of the circuit without reduce the functionality. Two of the canals were positioned over the abdomen of the pregnant woman, aligned with the belly button, and the last channel was acquired directly from the thorax. The data transmission was projected to be compatible with auxiliary devices, such as cellphones and laptop computer, using Bluetooth technology. The signal acquisition was divided into two stages. The first consisted of the acquisition of the data with the National Instruments USB6009 for the definition of the processing signal algorithm and the second one in the implementation of preprocessing techniques in an embedded system and wireless transmission. Results and conclusion: The system was tested in laboratory and presented good performance in the acquisition of data and good stability in relation to the control and energy consumption