Nome do Projeto
HealthTech 5.0: Grupo de Estudo, Inovação e Pesquisa em Inteligência Artificial na Saúde
Ênfase
Ensino
Data inicial - Data final
30/04/2025 - 30/11/2027
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências da Saúde
Resumo
O projeto de ensino "HealthTech 5.0: Grupo de Estudo, Inovação e Pesquisa em Saúde" tem como objetivo integrar estudantes de graduação e pós-graduação dos cursos da área da saúde e da computação da Universidade Federal de Pelotas (UFPel) em um ambiente colaborativo de estudos e pesquisa focado na aplicação de tecnologias emergentes, como Inteligência Artificial (IA), machine learning, Internet of Things (IoT), Big Data, Robótica, blockchain e afins, na área da saúde, com ênfase, mas não exclusivo, na ortopedia. A proposta do grupo é proporcionar uma formação interdisciplinar, incentivando a inovação e a pesquisa aplicada, com foco no desenvolvimento de aplicativos, dispositivos vestíveis e demais ferramentas na análise de padrões comportamentais de pacientes, utilizando instrumentos de IA, visando os cuidados em saúde com melhoria da qualidade de vida, aumento da expectativa de vida, controle de comorbidades, detecção e diminuição do risco de fraturas, e prevenção da osteoporose, obesidade e sarcopenia. O grupo atuará na interface entre a saúde e a tecnologia, promovendo o conceito de Saúde 5.0 — um conceito que abrange a medicina personalizada e preventiva, apoiada por tecnologias avançadas, mas colocando o paciente no centro deste processo permitindo uma abordagem mais holística e integrada para o tratamento e prevenção de doenças. As atividades incluem a revisão sistemática de literatura, desenvolvimento de protótipos, experimentos com algoritmos de IA, estudos de caso clínicos e a produção de conhecimento científico, com o objetivo de preparar os participantes para enfrentar os desafios da saúde contemporânea. Este projeto de ensino busca não apenas o desenvolvimento de soluções tecnológicas inovadoras, mas também a capacitação dos estudantes para atuarem como líderes em suas áreas, capazes de integrar conhecimento científico, tecnologia e prática clínica, contribuindo para a evolução da saúde pública e a melhoria do cuidado aos pacientes. Além disso, a reunião de acadêmicos de áreas tão distantes do conhecimento dentro do ambiente universitário promove um enorme ganho de experiências, de visão científica e de abertura de campos de trabalho, que não seriam possíveis com cada qual trabalhando isoladamente em sua área de conhecimento. Além das atividades práticas e teóricas, o grupo pretende disseminar os resultados obtidos através de publicações científicas, apresentações em congressos, e a realização de workshops, contribuindo para o avanço do conhecimento na área da saúde e tecnologia.

Objetivo Geral

Desenvolver tecnologias inovadoras utilizando IA, machine learning, Internet of Things (IoT), Big Data, Robótica, blockchain e afins aplicados à saúde, com foco no desenvolvimento de aplicativos, dispositivos vestíveis e análise de padrões comportamentais que possam reunir uma grande quantidade de dados em tempo real sobre as condições fisiológicas/patológicas dos pacientes, a fim de melhora no controle, prevenção e tratamento de condições de saúde das pessoas, sobretudo idosos.

Justificativa

O projeto "HealthTech 5.0: Grupo de Estudo, Inovação e Pesquisa em Saúde" surge em um contexto em que a interdisciplinaridade se torna crucial para o avanço do conhecimento e a implementação de soluções inovadoras na área da saúde. A combinação de saberes de diferentes campos, como a medicina, a engenharia, a computação e as ciências sociais, não só enriquece o processo de aprendizagem, mas também potencializa a criação de intervenções mais eficazes e personalizadas. A união desses conhecimentos possibilita o desenvolvimento de tecnologias que, isoladamente, seriam impossíveis de realizar.
Na prática, o desenvolvimento de dispositivos vestíveis e algoritmos de IA para monitoramento da saúde dependem de uma colaboração estreita entre profissionais da saúde, que entendem as necessidades e limitações clínicas dos pacientes, e engenheiros e cientistas da computação, que trazem o conhecimento técnico necessário para transformar essas necessidades em soluções concretas. Esta integração de competências permite que ideias sejam aprimoradas a partir de múltiplas perspectivas, resultando em produtos e intervenções que são mais holísticas, eficazes e aplicáveis ao contexto real dos pacientes.
Com o aumento exponencial da população idosa e a elevação da longevidade, a sociedade enfrenta novos desafios relacionados à saúde e ao bem-estar dessa população. A Saúde 5.0, que coloca o paciente no centro do cuidado, representa uma mudança de paradigma, integrando tecnologias avançadas para oferecer uma medicina mais personalizada e preventiva. Este projeto reconhece a importância de desenvolver tecnologias que, embora pragmáticas, respeitem e considerem os aspectos sociais, psicológicos e espirituais dos pacientes, permitindo-lhes participar ativamente do controle de sua saúde.
Neste contexto, a IA desempenha um papel fundamental ao oferecer ferramentas para o monitoramento contínuo e preditivo da saúde, permitindo intervenções precoces que podem prevenir complicações e melhorar a qualidade de vida. No entanto, para que essa tecnologia seja verdadeiramente eficaz, é essencial que seja desenvolvida e implementada de maneira que respeite a individualidade dos pacientes, adaptando-se às suas necessidades e promovendo uma abordagem humanizada do cuidado.
Assim, o "HealthTech 5.0: Grupo de Estudo, Inovação e Pesquisa em Saúde" visa não apenas fomentar a inovação tecnológica, mas também garantir que essa inovação seja realizada de forma integrada e interdisciplinar, alinhada aos princípios da medicina centrada no paciente. Este projeto busca preparar os futuros profissionais para serem líderes em um cenário de saúde cada vez mais complexo, onde a tecnologia e o humanismo devem caminhar lado a lado para proporcionar os melhores resultados para a população.
A interdisciplinaridade proposta neste projeto é, portanto, essencial para a formação de soluções verdadeiramente inovadoras, que não apenas acompanhem, mas também moldem a evolução da saúde pública e privada, respondendo de forma efetiva aos desafios impostos pelo envelhecimento da população e pela crescente demanda por cuidados de saúde mais eficazes, personalizados e humanizados..

Metodologia

Os acadêmicos dos cursos da saúde, engenharia e computação interessados no projeto devem se inscrever com a secretária responsável e preencher um breve questionário.
O grupo se reunirá em encontros semanais na faculdade de Medicina da UFPel.
Revisão de Literatura: Revisão sistemática dos avanços tecnológicos em IA e dispositivos vestíveis aplicados à saúde.
Desenvolvimento Tecnológico:
• Planejamento / criação de protótipos de dispositivos vestíveis para monitoramento clínico;
• Desenvolvimento de algoritmos de machine learning para análise preditiva de eventos adversos em saúde (EAS);
• Desenvolvimento de aplicativos para coleta e análise de dados a fim de monitorar / prevenir os EAS.
Estudos de Caso: Implementação de estudos de caso com pacientes para validar a eficácia dos dispositivos e algoritmos.
Coleta e Análise de Dados: Coleta de dados dos dispositivos vestíveis e análise dos mesmos utilizando técnicas de blockchain, machine learning, deep learning e redes neurais.
Publicação de Resultados: Elaboração de artigos científicos e apresentações em congressos.

Indicadores, Metas e Resultados

O nosso principal indicador de sucesso do projeto será a adesão dos alunos.
Nossas metas e resultados esperados são:
1. Integração Interdisciplinar
Promover a colaboração entre estudantes e profissionais de diversas áreas da saúde como medicina, fisioterapia, psicologia, terapia ocupacional, nutrição, farmácia e odontologia, bem como da área de exatas como as engenharias, computação e tecnologia em design digital, para desenvolver soluções inovadoras em saúde.
Formação de uma equipe multidisciplinar coesa, capaz de trabalhar em conjunto para solucionar problemas complexos, refletindo uma verdadeira integração de conhecimentos.
2. Desenvolvimento de Dispositivos Vestíveis:
Criar protótipos funcionais de dispositivos vestíveis que possam monitorar indicadores de saúde relevantes, como atividade física, sinais vitais e risco de quedas.
Desenvolvimento de pelo menos dois protótipos de dispositivos vestíveis que sejam testados e validados em ambientes clínicos ou com voluntários.
3. Aplicação de IA e Machine Learning:
Desenvolver e treinar algoritmos de IA e machine learning capazes de analisar dados coletados pelos dispositivos vestíveis, gerando insights preditivos sobre a saúde dos pacientes.
Implementação de pelo menos três algoritmos de IA, com validação de sua eficácia na previsão de condições como osteoporose, sarcopenia, obesidade e risco de fraturas.
4. Publicações Científicas e Disseminação do Conhecimento:
Produzir e publicar artigos científicos em periódicos de alta relevância, além de apresentar os resultados do projeto em congressos nacionais e internacionais.
Publicação de no mínimo quatro artigos científicos e participação em pelo menos dois congressos, contribuindo para a disseminação dos avanços realizados pelo grupo.
5. Impacto na Qualidade de Vida dos Pacientes:
Implementar intervenções baseadas nas tecnologias desenvolvidas para melhorar a qualidade de vida e a saúde dos pacientes, especialmente idosos.
Realização de um estudo piloto que demonstre uma melhoria significativa na qualidade de vida dos pacientes participantes, medido por parâmetros como mobilidade, independência e bem-estar geral.
6. Formação de Recursos Humanos:
Capacitar estudantes de graduação e pós-graduação em tecnologias emergentes e suas aplicações na saúde, preparando-os para atuar como líderes inovadores no campo.
Formação de pelo menos 20 alunos diretamente envolvidos no projeto, com conhecimentos práticos em IA, desenvolvimento de dispositivos e pesquisa interdisciplinar.
7. Criação de Parcerias Estratégicas:
Estabelecer colaborações com empresas de tecnologia, instituições de saúde e outros departamentos da universidade para ampliar o alcance e o impacto do projeto.
Firmar ao menos três parcerias estratégicas que contribuam com recursos, conhecimento técnico ou oportunidades de aplicação prática das soluções desenvolvidas.
8. Envolvimento da Comunidade:
Engajar a comunidade acadêmica e a população em geral no desenvolvimento e aplicação das inovações criadas, promovendo a conscientização sobre o papel da tecnologia na saúde.
Realização de pelo menos dois eventos abertos ao público, como workshops ou palestras, para disseminar o conhecimento gerado e envolver a comunidade.

Outros resultados Esperados
Melhoria na Qualidade de Vida: Espera-se que as tecnologias desenvolvidas pelo grupo contribuam diretamente para a melhoria da qualidade de vida dos pacientes, com intervenções personalizadas e baseadas em dados precisos.
Avanços Tecnológicos: O projeto deverá resultar em novas tecnologias que possam ser aplicadas tanto em ambientes clínicos quanto no cotidiano dos pacientes, promovendo uma saúde mais preventiva e proativa.

Contribuição Científica: A produção de conhecimento através de artigos científicos e apresentações em congressos fortalecerá a posição da UFPel como um centro de inovação em saúde e tecnologia.
Formação de Profissionais Inovadores: O projeto contribuirá para a formação de profissionais altamente capacitados, capazes de liderar a integração de tecnologia e saúde em suas futuras carreiras.
Fortalecimento das Parcerias: As parcerias estratégicas estabelecidas deverão proporcionar um ambiente mais robusto para a inovação, além de potencialmente abrir portas para novos projetos e colaborações no futuro.
Essas metas e resultados esperados estão alinhados com o propósito de promover uma evolução significativa no cuidado à saúde, utilizando a tecnologia como uma ferramenta essencial para a melhoria da qualidade de vida da população.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
GUSTAVO LIMONS SILVEIRA
LUIZ FABIANO GOMES GULARTE6
PETERSON ANICETO OSORIO
SABRINA OLIVEIRA DA COSTA1

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