Employment of artificial intelligence mechanisms for e-Health systems in order to obtain vital signs and detect diseases from medical images improving the processes of online consultations and diagnosis

Abstract

Nowadays e-Health web applications allow doctors to access different types of features, such as knowing which medication the patient has consumed or performing online consultations. Internet systems for healthcare can be improved by using artificial intelligence mechanisms for the process of detecting diseases and obtaining biological data, allowing medical professionals to have important information that facilitates the diagnosis process and the choice of the correct treatment for each particular person. The proposed research work aims to present an innovative approach when compared to traditional platforms, by providing online vital signs in real time, access to a web stethoscope, to a medical image uploader that predicts if a certain disease is present, through deep learning methods, and also allows the visualization of all historical data of a patient. This dissertation has the objective of defending the concept of online consultations, providing complementary functionalities to the traditional methods for performing medical diagnoses through the use of software engineering practices. The process of obtaining vital signs was done via artificial intelligence using a computer camera as sensor. This methodology requires that the user is at a state of rest during the measurements. This investigation led to the conclusion that, in the future, many medical processes will most likely be done online, where this practice is considered extremely helpful for the analysis and treatment of contagious diseases, or cases that require constant monitoring.

No quotidiano, as aplicações Web e-Saúde permitem aos médicos acesso a diferentes tipos de funcionalidades, como saber qual a medicação que o doente consumiu ou a realização de consultas online. Os sistemas via internet para a saúde podem ser melhorados, utilizando mecanismos de inteligência artificial para os processos de deteção de doenças e de obtenção de dados biológicos, permitindo que os médicos tenham informações importantes que facilitam o processo de diagnóstico ou a escolha do tratamento correto para um determinado utente. O trabalho de investigação proposto pretende apresentar uma abordagem inovadora na comparação com as plataformas tradicionais, ao disponibilizar sinais vitais online em tempo real, acesso a um estetoscópio web, a um uploader de imagens médicas que prevê se uma determinada doença está presente, através de métodos de aprendizagem profunda, bem como permite visualizar todos os dados históricos de um paciente. Esta dissertação visa defender o conceito de consultas virtuais, providenciando funcionalidades complementares aos processos tradicionais de realização de um diagnóstico médico, através da utilização de práticas de engenharia de software. O processo de obtenção de sinais vitais foi feito através de inteligência artificial para visão computacional utilizando uma câmara de computador. Esta metodologia requer que o utilizador esteja em estado de repouso durante a obtenção dos dados medidos. Esta investigação permitiu concluir que, no futuro, muitos processos médicos atuais provavelmente serão feitos online, sendo esta prática considerada extremamente útil na análise e tratamento de doenças contagiosas, ou de casos que requerem acompanhamento constante.