PyBioS: software para registrar sinais cardiovasculares permite análise simultânea de vários dados

Atualmente, o PyBioS tem oito ferramentas de pré-processamento e 15 métodos de análise – Fotomontagem Camila Paim/Jornal da USP sobre imagens Freepik e Smashicons

Softwares usados para medição de sinais cardiovasculares — sinais emitidos com base no coração — são comuns, e cada um tem limitações e benefícios dependendo da necessidade do usuário. O pesquisador da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP Luiz Eduardo Virgilio da Silva desenvolveu um programa gratuito voltado para todos os tipos de sinais cardiovasculares, mas com foco na variabilidade da frequência cardíaca. O PyBioS, software desenvolvido em linguagem de programação Python, oferece muitas facilidades ao usuário. O sistema ainda está em construção, mas já pode ser usado por quem solicitar. 

Luiz Eduardo Virgilio, pesquisador da FMRP-USP – Foto: Acervo Pessoal

Com uma interface gráfica amigável, o PyBioS busca mais comodidade. “A interface facilita o uso porque sem ela a pessoa precisaria saber a linguagem de programação, no caso Python, para conseguir utilizá-lo”, diz Luiz Eduardo ao Jornal da USP. O programa ainda oferece outras ferramentas importantes, como a correção de artefatos, que faz o reparo automático dos erros de detecção durante um eletrocardiograma; análise de dados em lotes, o que permite a análise simultânea de muitos dados, e simulação de sinais. 

As ferramentas de simulação de sinais são responsáveis por gerar sinais simulados nos quais é possível saber as suas propriedades para avaliar métodos novos. “Então eu estou propondo um método que prevê quantificar a imprevisibilidade do sinal”, explica o pesquisador. Atualmente, o PyBioS tem oito ferramentas de pré-processamento e 15 métodos de análise. Os diversos métodos implementados têm foco em análises não lineares e complexas de sinais e séries temporais. A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) financiaram o projeto. 

O pesquisador conta que o projeto surgiu de demanda dele próprio. “Comecei a criar o software para mim e outras pessoas do laboratório ou próximas usarem. A gente percebeu que, à medida que o software evoluía, poderia ser útil para mais pessoas que trabalham com sinais cardiovasculares. Foi aí que surgiu essa ideia de aperfeiçoar ele um pouquinho e torná-lo público”, diz Luiz Eduardo. 

O programa é apresentado em mais detalhes no artigo PyBioS: A freeware computer software for analysis of cardiovascular signals, publicado em dezembro de 2020 na revista científica Computer Methods and Programs in Biomedicine.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169260720315510?via%3Dihub

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Buscando o constante aprimoramento do sistema, o próximo passo do pesquisador será adicionar algoritmos de aprendizagem de máquina no programa. “Esse mecanismo já existe em Python, o que falta é trazê-lo para uma interface gráfica”, explica Luiz Eduardo. Os algoritmos seriam usados para classificar e tentar pegar os resultados da análise e compreender  fenômenos. 

Mesmo que o PyBioS não tenha o objetivo de suprir todas as necessidades dos usuários, ele possui funcionalidades úteis em muitas situações. Além disso, o PyBioS está em constante evolução e vários sinais simulados, ferramentas e métodos de análise ainda não foram implementados. Ele pode ser aplicado para medir sinais brutos de pressão, em eletrocardiogramas — embora ainda precise de algumas ferramentas —, e para medir a variabilidade da frequência cardíaca, seu ponto forte. Para ter acesso ao software é preciso entrar em contato com o pesquisador e solicitar a ferramenta.

Mais informações: luizeduardo@usp.br, com Luiz Eduardo Virgilio