PLR Measurement Technology & Patents | SOBEREYE
A nossa tecnologia
Tornamos possível a medição neurológica de grau clínico fora dos ambientes clínicos.
Esta é a invenção. Tudo o mais decorre dela.
As bases científicas
Um sinal que as neurociências estudam há décadas.
O Reflexo Pupilar à Luz (RPL) é um dos sinais fisiológicos mais estudados nas neurociências. Quando a luz atinge a retina, a pupila se contrai automaticamente — uma resposta regulada pelo sistema nervoso autônomo, abaixo do limiar do controle consciente. Não pode ser suprimida, exagerada ou simulada.
O que torna o RPL cientificamente valioso não é apenas o fato de ser involuntário — é que ele é informativo. Décadas de pesquisa demonstraram que os parâmetros do RPL se alteram de forma mensurável quando uma condição neurológica é afetada por fadiga, privação de sono, estresse, medicamentos ou álcool. A velocidade de contração da pupila. A sua magnitude. A regularidade da sua recuperação. Não são variações aleatórias — são sinais neurologicamente significativos que refletem a condição real da pessoa avaliada.
Os médicos utilizam há muito tempo a análise do RPL para avaliar pacientes em hospitais e unidades especializadas. É uma ferramenta padrão em neurologia, terapia intensiva e pesquisa farmacológica. A ciência não é nova. A aplicação é.
A invenção
O problema nunca foi a ciência. Foi o hardware.
Existiram tentativas anteriores de levar a medição do RPL para fora dos ambientes clínicos, mas os dispositivos necessários eram caros, volumosos e inadequados para ambientes operacionais. Uma tecnologia confinada a hospitais e unidades especializadas não pode prevenir um acidente de trabalho no início de um turno.
A questão que nos propusemos responder era se a medição podia se tornar operacional em campo — sem sacrificar a precisão e a confiabilidade que a tornavam clinicamente valiosa.
A resposta foi um smartphone. Mas não simplesmente um smartphone.
Os smartphones modernos têm a resolução de câmera, a capacidade de processamento e a portabilidade que a medição do RPL exige. O que eles não foram projetados para fazer é realizar medições biométricas precisas. As câmeras de consumo são otimizadas para fotografia — não para a captura precisa e repetível de sinais fisiológicos em condições controladas. Adaptar esse hardware para uma medição de grau clínico exigiu o desenvolvimento do know-how para extrair dados RPL confiáveis de um dispositivo concebido para um propósito completamente diferente — calibrar os parâmetros de captura, processar o fluxo de vídeo com a precisão que a medição neurológica exige e garantir a consistência entre diferentes modelos de dispositivos, cores de olhos e faixas etárias.
O visor resolveu o problema ambiental. A iluminação controlada, a distância fixa e a eliminação da variabilidade ambiental criaram as condições que a medição exige. Mas o desafio de engenharia era fazer com que uma câmera de consumo funcionasse como um instrumento biométrico confiável — esse é o nosso know-how.
Gravação de tela real
Dispositivo de teste OPTOVERA
O resultado é uma medição objetiva, resistente a adulterações e totalmente operacional em qualquer ambiente — com ou sem conexão à internet. Em uma mina. Em um terminal de carga. No início de um turno.
Proteção por patentes
A invenção está protegida.
A SOBEREYE detém duas patentes norte-americanas que cobrem o núcleo da nossa tecnologia de medição neurológica.
Patente US 9,888,845 cobre o método de utilização de um dispositivo móvel — em combinação com um enclosure controlado — para realizar a medição do reflexo pupilar à luz e comparar o resultado com o valor de referência individual estabelecido. A comparação com um valor de referência pessoal é o que torna cada resultado significativo — não é uma média populacional, é um desvio em relação à normalidade específica daquela pessoa.
US Patent 10,070,787 amplia a proteção para cobrir aspectos adicionais da metodologia de medição e sua aplicação na avaliação das condições operacionais do pessoal.
Em conjunto, essas patentes protegem a abordagem fundacional sobre a qual o OPTOVERA é construído — a combinação de hardware de smartphone, iluminação controlada e comparação com o valor de referência individual que torna a medição RPL em campo ao mesmo tempo precisa e operacionalmente viável.
Validação independente
A abordagem foi validada de forma independente.
A validação independente é importante porque convicção não é evidência. Colaboramos com pesquisadores da Universidade de Nápoles Federico II para realizar uma rigorosa avaliação empírica da nossa metodologia de pupilometria baseada em smartphone.
O estudo envolveu 30 participantes com ampla variedade de idades e cores de olhos — uma escolha deliberada de design para testar a metodologia frente à variabilidade real de uma população de trabalhadores, em vez de uma amostra homogênea e controlada.
Os resultados estabeleceram duas coisas:
Precisão da medição — a abordagem baseada em smartphone capturou medições RPL com precisão suficiente para uma pupilometria confiável, obtendo um erro médio inferior a 2 pixels em relação a uma referência anotada manualmente em todos os participantes e condições.
Segurança ocular — o flash do iPhone utilizado na configuração do enclosure SOBEREYE foi testado em conformidade com as normas ISO 15004-2.2 e ANSI Z80.36 — os padrões internacionais para instrumentos oftálmicos. Todos os valores medidos ficaram significativamente abaixo dos limites definidos em todos os modelos de iPhone testados.
O estudo foi publicado como artigo submetido à revisão por pares na Conferência Internacional ICIAP 2017 sobre Análise e Processamento de Imagens.
Baixar o artigo → ResearchGate
Da tecnologia ao produto
A tecnologia é o alicerce. O OPTOVERA é o que a torna possível.
A tecnologia de medição da SOBEREYE não existe em um laboratório: ela existe no início de cada turno — implementada em operações críticas para a segurança em mais de dez países.
Explorar o OPTOVERA → optovera.com
A ciência já estava lá. Nós construímos a tecnologia para que ela fizesse a diferença.
Resumo de pesquisa sobre o RPL
- Pickworth [1] [2] [3], Jasinski [4] e Cone [5] demonstraram um forte efeito no diâmetro e amplitude da pupila (ambos reduzidos) por todos os principais opiáceos, incluindo heroína, morfina e codeína.
- Rowbotham [6] [7] relatou aumentos significativos no diâmetro da pupila em indivíduos que receberam cocaína intravenosa e oral.
- Tennant [8] relatou aumentos semelhantes para anfetaminas. Tennant também descreve alterações pupilares resultantes de maconha, benzodiazepínicos (Valium), álcool e fenciclidina (PCP).
- Lowenstein [9] e Yoss [10] estudaram as mudanças na forma e estabilidade do reflexo pupilar à luz à medida que uma pessoa passa do estado de alerta para a fadiga e para o sono. Os resultados mostram que a fadiga extrema causa redução do diâmetro da pupila e respostas pupilares instáveis.
- Różanowsky e outros [12] conseguiram demonstrar correlação e confirmar a utilidade da análise PLR na avaliação da privação de sono.
- Alterações pupilares também ocorrem em algumas condições neurológicas. Alterações pupilares profundas são frequentemente observadas como resultado de lesões ou tumores cerebrais, bem como acidente vascular cerebral iminente [11].
Bibliografia
PLR Research summary [1] H. L. a. P. J. F. Wallace B. Pickworth, Buprenorphine-Induced Pupillary Effects In Human Volunteers, vol. 47, Life Sciences, 1990, pp. 1269-1277. [2] P. W. J. H. a. E. C. Wallace B. Pickworth, Opiate-Induced Pupillary Effects In Humans, vol. Methods And Findings In Experimental Pharmacology, 1989, pp. 759-763. [3] R. V. F. a. E. B. B. Wallace B. Pickworth, "Effects of abused drugs on pupillary size and light reflex," in Drug Abuse Handbook, CRC Press LLC, 1998. [4] P. J. F. A. R. E. J. Donald R. Jasinski, "Sublingual Versus Subcutaneous Buprenorphine in Opiate Abusers," Clinical Pharmacology & Therapeutics, 1989. [5] E. J. Cone, "Testing Human Hair For Drugs Of Abuse. Individual Dose And Time Profiles Of Morphine and Codeine In Plasma, Saliva Urine and Beard Compared to Induced Effects On Pupils And Behavior," Journal Of Analytical Toxicology, no. Jan-Feb, 1990. [6] R. J. A. N. B. M.C. Robotham, "Trazadone-Oral Cocaine Interactions," Archives Of General Psychiatry, vol. 41, pp. 895-899, 1984. [7] W. H. J. M. a. R. J. M.C. Rowbotham, "Cocaine-Calcium Channel Antagonist Interactions," Psychopharmacology, no. 93, pp. 152-154, 1987. [8] F. Tennant, "The Rapid Eye Test To Detect Drug Abuse," Post Graduate Medicine, vol. 84, pp. 108-114, 1988. [9] O. L. a. I. Lowenfeld, "Types Of Central Autonomic Innervation And Fatigue," Archives Of Neurology And Psychiatry, vol. 66, pp. 581-599, 1951. [10] N. M. a. R. H. R. Yoss, "Pupil Size And Spontaneous Pupillary Waves Associated With Alertness, Drowsiness and Sleep," Neurology, vol. 20, pp. 545-554, 1970. [11] P. S. a. J. T. R. Burde, Clinical Decisions In Neuro-Ophthalmology, The C.V. Mosby Company, 1985, pp. 221-245. [12] K. Różanowsky, M. B. A. K., Estimation of operators' fatigue using optical methods for determination of pupil activity, International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health, 2015, 28(2):263 – 281.