Desenvolvimento de um campímetro portátil e de baixo custo baseado em smartphone

Abstract

A campimetria é um importante exame para detectar e monitorar disfunções na visão periférica, podendo indicar a existência e monitorar a progressão de doenças sérias como o glaucoma ou tumor no cérebro, por exemplo. Os dispositivos comerciais são caros e não são portáteis. Esta dissertação apresenta o projeto e construção de um campímetro portátil, de baixo custo e de simples confecção. O campímetro desenvolvido utiliza um smartphone acoplado aos óculos, que são semelhantes aos utilizados para aplicações de realidade virtual. O smartphone é utilizado para a exibição dos pontos a serem identificados pelo paciente, para o processamento de testes psicofísicos, e para a geração de relatórios de exames. Para fins de validação, foi realizado experimento com vinte voluntários utilizando tanto o protótipo desenvolvido como o campímetro Humphrey, um dos mais utilizados na prática clínica internacionalmente. A análise dos dados deste experimento demonstra que os resultados obtidos com nosso protótipo são consistentes com os do campímetro Humphrey, apresentando um coeficiente de correlação de Pearson superior a 0.98 para todos os pontos do campo visual. Além disso, sua reprodutibilidade também é comparável à do campímetro Humphrey utilizando o algoritmo SITA Fast. Mesmo utilizando um hardware modesto, os nossos resultados mostram uma boa aproximação para os exames de campo visual realizados por dispositivos comerciais. Sendo portável e de baixo custo, nosso dispositivo oferece uma alternativa para triagem de pacientes em escolas e postos de saúde; para acompanhamento de pacientes acamados ou com restrições motoras; para acompanhamento domiciliar do campo visual, e para utilização em comunidades remotas ou com pouco ou nenhum acesso a cuidados médicos.

Campimetry, also known as perimetry, is an important test to detect and monitor central and peripheral ocular dysfunctions, which might indicate the existence of serious diseases such as glaucoma, or the occurrence of strokes or brain tumors. The commercially-available campimeters are expensive and lack portability. This thesis describes the design and construction of a portable, low-cost, easy-to-manufacture smartphone-based campimeter. Ou prototype consists of a smartphone enclosed in some virtual-reality-style goggles. The smartphone displays dots the patient is asked to identify, processes the psychophysics tests, and generates the test reports. We have performed some validation experiment with twenty volunteers using both our prototype and the Humphrey campimeter, one of the most widely used campimeters in opthalmology clinics worldwide. This experiment has shown that the results obtained with our prototype are consistent with the ones obtained with the Humphrey campimeter, with a Pearson’s correlation coefficient above 0.98 for all points of the visual field. Moreover, its reproducibility is also comparable to the one of the Humprey campimeter using the SITA Fast algorithm. Despite the use of modest hardware, our results exhibit good approximation to the ones obtained with commercial devices. Thus, given its portability and low cost, our campimeter provides a promising alternative for patient screening in schools and community health centers; for patients laying in bed or with mobility restrictions; for keeping track of the visual field at home; and for use in remote communities or communities with limited or no medical services.