Cientistas da Universidade de Paderborn desenvolveram um dispositivo vestível que pode prever precocemente convulsões epilépticas usando inteligência artificial e sensores no pulso. O sistema visa melhorar significativamente a qualidade de vida de pessoas com epilepsia melhorando significativamente, reduzindo a imprevisibilidade das convulsões.
Mais de 50 milhões de pessoas em todo o mundo sofrem de epilepsia. As convulsões frequentemente causam perda de consciência e lesões e, em casos raros, podem até ser fatais. A incerteza sobre quando ocorrerá a próxima convulsão é particularmente angustiante, explicou Prof. Dr. Dr. Claus Reinsberger, neurologista e diretor do Instituto de Medicina Esportiva da Universidade de Paderborn. "Se for possível prever as convulsões, é possível reagir mais rapidamente com medicamentos que previnem ou atenuam uma convulsão", disse ele.
As abordagens anteriores para a previsão de convulsões são, em sua maioria, baseadas em eletroencefalografia (EEG) invasiva, na qual eletrodos são implantados no cérebro. No entanto, esse método está associado a efeitos colaterais significativos. A equipe de Paderborn, em vez disso, aposta em dispositivos vestíveis não invasivos que medem parâmetros do sistema nervoso autônomo, como frequência cardíaca, produção de suor e frequência respiratória – sensores semelhantes aos usados em smartwatches comerciais.
Os pesquisadores analisaram dados de 450 pacientes do Boston Children’s Hospital. Eles descobriram que certos valores do sistema nervoso autônomo aumentam significativamente pelo menos meia hora antes de uma convulsão. Com base nisso, eles desenvolveram um algoritmo baseado em IA que analisa sinais multimodais e reconhece padrões que tipicamente precedem uma convulsão. O sistema pode identificar períodos com alta probabilidade de uma convulsão iminente. Além disso, por meio de IA explicável, ele fornece justificativas compreensíveis para suas previsões.
Dr.-Ing. Tanuj Hasija, do Instituto de Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação, enfatizou que o dispositivo vestível é significativamente mais barato, mais fácil de usar e não estigmatizante em comparação com métodos invasivos, pois é visualmente quase indistinguível de um smartwatch normal. Os pacientes podem visualizar os dados registrados por meio de um painel ao vivo.
Por seu trabalho interdisciplinar, Reinsberger e Hasija foram premiados em 2023 com o Prêmio de Pesquisa da Universidade de Paderborn, que tem um valor de 150.000 euros. Com os fundos, eles já conseguiram construir um primeiro protótipo, que agora apresentaram ao público em um evento na prefeitura de Paderborn – incluindo familiares dos afetados.
No próximo passo, os cientistas querem impulsionar o teste clínico na vida cotidiana com universidades e clínicas parceiras, realizar mais testes de hardware e solicitar aprovação regulatória.
„Com o prêmio de pesquisa, premiamos ideias interdisciplinares, de alto risco e ousadas“, disse o Prof. Dr. Thomas Tröster, vice-presidente de Pesquisa e Carreiras Acadêmicas da Universidade de Paderborn. Ele ficou feliz que a equipe já pudesse apresentar os primeiros sucessos concretos.
