Desenvolvimento de um equipamento para diagnóstico do pé diabético

Abstract

A incidência da doença Diabetes Mellitus tem vindo a aumentar nas últimas décadas, acompanhando o aumento da obesidade populacional. Esta doença crónica e metabólica ocasiona não só uma diminuição na qualidade de vida, morbilidade e mortalidade, como também custos elevados, com graves consequências socioeconómicas. Deste modo, torna-se essencial uma melhoria nos meios de diagnóstico e monitorização das complicações relacionadas com a doença. De entre as complicações mais graves e dispendiosas, sobretudo da Diabetes Mellitus do tipo 2, encontra-se a doença do Pé Diabético, responsável principal por cerca de metade das amputações dos membros inferiores por causas não traumáticas. A identificação precoce desta problemática torna-se assim fundamental para a adoção de medidas preventivas que podem modificar o seu prognóstico. Este projeto, realizado sinergicamente com a empresa Exatronic, tem como objetivo o estudo e recolha de informação para o desenvolvimento de uma plataforma tecnológica de diagnóstico do Pé Diabético. Pretendeu-se, primeiramente, realizar um estudo do mercado, para que se identificassem os equipamentos atualmente utilizados na consulta do Pé Diabético, e se definissem as principais necessidades e metodologias a ter em conta para a conceção de um protótipo para o diagnóstico precoce desta patologia. Após este levantamento, decidiu-se recorrer à termografia para a construção deste mesmo equipamento, já que a análise térmica tem vindo a dar provas da sua extensa aplicabilidade no diagnóstico de várias patologias e, em casos de Pé Diabético, qualquer paciente apresenta invariavelmente alterações na temperatura cutânea do pé. A tecnologia dos cristais líquidos, através da sua rápida resposta, alta sensibilidade a alterações térmicas, baixo custo e fácil aquisição de imagem, permitiu oferecer um meio termográfico de sucesso para o diagnóstico pretendido. Sendo assim, para a construção do protótipo, pensou-se na utilização de um scanner adaptado, contendo uma folha de cristais líquidos, para adquirir um padrão térmico da planta dos pés dos pacientes. Inerente à plataforma que se pretende construir, desenvolveu-se uma interface, através da linguagem de programação MATLAB, que permite segmentar e armazenar digitalmente as imagens que são obtidas durante o diagnóstico, para eficazmente auxiliar o profissional de saúde na interpretação dos resultados. Posteriormente, abordaram-se as principais etapas do processo de certificação médica, de modo a possibilitar uma futura aposição da marcação CE, indispensável para a colocação do dispositivo desenvolvido neste trabalho no mercado. Para tal, foi verificada a conformidade com a diretiva médica 93/42/CEE. Devido à escassez de instrumentos para a medição das temperaturas do pé e altos custos da maioria das plataformas para o diagnóstico do Pé Diabético, a tecnologia apresentada neste projeto suscitou um elevado interesse no seio da comunidade médica, de forma a melhorar a prevenção e monitorização desta problemática.

In the recent decades, the incidence of Diabetes Mellitus has been increasing, with the increase of population obesity. This chronic and metabolic disease causes not only a decrease in quality of life, morbidity and mortality, as well as high costs associated with serious social and economic consequences. Therefore, it becomes essential to improve the diagnosis and monitoring pathways of the disease-related complications. Among the most serious and costly consequences, especially for Diabetes Mellitus type 2, is the Diabetic Foot disease, the main responsible for approximately half of lower limb amputations for non-traumatic causes. Early identification of Diabetic Foot becomes critical for the adoption of preventive measures that can modify the disease prognosis. The aim of the current dissertation project, realized synergistically with the company Exatronic, is the study and collection of information to develop a technological platform for the Diabetic Foot diagnosis. It was firstly intended to perform a market study, to identify the devices that are currently used in this type of diagnosis, and to define the main needs and methodologies to take into account for the design of a prototype. After this study, it was decided to apply the thermography method for the construction of the equipment, since thermal analysis has demonstrated its wide applicability in medical diagnosis of various pathologies and, any patient with Diabetic Foot invariably shows notable changes in skin temperatures of the foot. The liquid crystals technology, through its fast response times, high sensitivity to thermal changes, low cost and easy image acquisition, allowed to offer a successful thermography assessment for the desired application. Therefore, for the prototype construction, it was decided to use a scanner that was adapted, containing a liquid crystals sheet, to acquire thermal patterns of the patients’ soles. Inherent to the platform planned to be built, a computer interface was developed, through the programming language MATLAB, which allows the segmentation and digital storage of images obtained by the equipment to effectively assist the health professional in results interpretation. Subsequently, the main steps of the medical certification process were analysed, in order to enable a future CE marking, which is essential for placing the device mentioned above on the market. To achieve this, it was necessary to check the compliance with the medical directive 93/42/CEE. Due to the current lack of instruments for measuring the temperatures of the foot in the medical check-up for this pathology and high costs of most medical platforms, the technology presented in this project has led to a high interest among the medical community, in order to improve the prevention and monitoring of this complication.