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ESTG | Instituto Politécnico da Guarda 1
Mestrado em Computação Móvel
Pedro Pinto [email protected]
Sistema Ubíquo para detecção de claudicação em equinos
Seminário I
27-02-2010
Orientador: Prof. Dr. Tiago CamiloCo-Orientador: Prof. Dr. Carlos Carreto
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Mestrado em Computação Móvel | Seminário I
Tópicos
Objectivos Enquadramento e motivação Claudicação Diagnóstico de claudicação Sistemas de detecção de claudicação
– Hoof System– MatScan
Plataforma HorseNet– Rede de Sensores sem fio– Modelo de comunicação
Conclusões e trabalho futuro
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Objectivo
Desenvolver um sistema que permita ajudar a detecção de problemas de claudicação em equinos.
O sistema deve avaliar e analisar os dados provenientes de sensores de pressão apresentando-os graficamente numa plataforma web.
Integração com o sistema de monitorização de equinos criado pela empresa EnviSpot
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Enquadramento e motivação
Os equinos são animais que facilmente atingem valores de compra exorbitantes como é o caso de cavalos de alta competição
50% dos cavalos de alta competição passam por um período de claudicação na sua carreira profissional (20% impedem cavalo de retomar as actividades)
É essencial possuir ferramentas para prevenção e detecção de doenças (ex. claudicação)
Sistema de comunicação tem como base a tecnologia de Rede de Sensores sem fios (RSSFs)
Desenvolver um sistema não invasivo, de baixo custo que avalie e analise valores capturados por sensores de pressão
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Claudicação (Lameness)
A claudicação, acto de coxear, é um dos problemas de saúde mais comuns nos cavalos
É uma indicação da existência de uma desordem estrutural ou funcional, em um ou vários membros e manifesta-se durante a marcha ou a estação
Pode ser causada por trauma, anomalias congénitas ou adquiridas, infecções, distúrbios metabólicos, desordens circulatórias e nervosas, ou ainda, uma combinação destes factores
Existem várias patologias que provocam claudicação (ex. Articulares, ósseas, musculares ou de tendões)
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Diagnóstico de Claudicação
Processo multi-etapa que pode envolver técnicas de:– Observação (passo, trote, vários tipos de superfície)– Palpação (identificar no membro a parte dolorosa)– Bloqueio anestésico de uma zona ou membro– Raio X ou ecografias– Sistemas tecnológicos de análise de imagem, ultrasons, radioscopia,
ressonância magnética– Termografia veterinária
O diagnóstico actual de claudicação requer um conhecimento prévio e detalhado do historial do animal assim como da sua anatomia
Classificação do grau de claudicação segundo escala da AAEP
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Diagnóstico de Claudicação - observação
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Sistemas de detecção de claudicação
Hoof System - TekScan
Combina a tecnologia a e prática da biomecânica
Sistema é constituído por sensores de pressão, ultra-finos de alta resolução, colocados por baixo do casco
Relatórios detalhados com opções de tratamento
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Sistemas de detecção de claudicaçãoHoof ™ System - Tekscan
Sistema de baropodometria
Tapete digital de 24x60 polegadas
Captura 40x/s a pressão exercida pela extremidade do cavalo e envia informação para computador
Necessário ter o cavalo preso
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Plataforma HorseNet
Sistema ubíquo para auxílio na detecção de claudicação
8 sensores de pressão posicionados em cada membros do cavalo, recorrendo a uma bota de borracha
Dados são enviados via RSSFs (em real-time ou posteriormente) para plataforma Web
Automatização do processo de detecção de claudicação e classificação do nível de claudicação
Solução de baixo custo, que permita a avaliação de claudicação num ambiente natural para o cavalo
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Plataforma HorseNet (cont)
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Rede de Sensores sem fio (RSSF)
Permitem acompanhar, monitorizar, estudar, compreender e actuar sobre um determinado fenómeno ou acontecimento
Hardware utilizador na RSSF – nós sensores TmoteSky e Sensores de Pressão
Microprocessador de baixo consumo energético MSP 430 Texas
10 kb RAM, 48 kB de Flash
Comunicação rádio (2,4 Ghz)
Velocidades de comunicação até aos 250 Kbps
2 baterias AA ou via USB
TmoteSky
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Rede de Sensores sem fio (RSSF) - TmoteSky
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Rede de Sensores sem fio (RSSF) – Sistema Operativo
TinyOS– Sistema operativo mais utilizado nas RSSFs
– Open source, desenvolvido na Universidade de Berkeley
– Framework de programação para redes de sensores
– Programas escritos em nesC (linguagem de implementação do TinyOS)
– Modelo event-driven (orientado a eventos)
– IPv6 e IPv4 não suportados de forma nativa
– Código <500 bytes | 8 kb de RAM
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HorseNet - Modelo de Comunicação
Nó sensor emissor procede ao cálculo da média das últimas leituras de cada sensor de pressão e posteriormente envia para a BaseStation
Resultados calculados, classificam o nível de claudicação segundo a tabela elaborada pela AAEP
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Classificação do grau de claudicação
GRAU CLASSIFICAÇÃO DO GRAU DE CLAUDICAÇÃO
0 Ausência de claudicação. Andar normal1 Claudicação ligeira, difícil de identificar2 Claudicação é difícil de detectar enquanto o cavalo
caminha ou trota mas é aparentemente consistente emalgumas circunstâncias (superfícies duras e/ou inclinadas,ou montado
3 Claudicação é consistentemente observada enquanto ocavalo trota
4 Claudicação é óbvia enquanto o cavalo anda5 Claudicação sem apoio do membro continuamente
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Conclusões e trabalho futuro
A claudicação é sem duvida um problema ao qual devemos estar atentos
Plataformas que usam a força/pressão como parâmetro de avaliação, têm bons resultados
Solução final deverá ajudar os avaliadores na prevenção e detecção de claudicação, não devendo ser uma aplicação para usar de forma isolada
Realização de um estudo, testando um grupo de cavalos, de forma a analisar o desempenho, consistência e resultados apresentados pelo sistema
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Questões?
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