O projeto de reabilitação cardíaca domiciliar Samsung HeartWise¹  representa uma solução neste desafio. Uma colaboração entre a Samsung Research² América, a Samsung Electronics América e a organização de saúde Kaiser Permanente, o programa HeartWise foi pioneiro em uma alternativa domiciliar à reabilitação cardíaca tradicional em centros de saúde assistidos por dispositivos portáteis da Samsung. Este ano, o Journal of the American Medical Association, uma importante revista médica revisada por pares, publicou um artigo³ mostrando que o programa HeartWise produziu resultados que não apenas igualaram a eficácia das abordagens baseadas em centros, mas na verdade as superaram.

Para explorar o impacto que programas como o HeartWise podem exercer nos modernos sistemas de saúde, a Samsung Newsroom se reuniu com Ricky Y. Choi e Matthew Wiggins no campus Samsung Research América em Mountain View, na Califórnia. Choi é o Líder de Saúde Digital da Samsung Electronics América e Professor Clínico em Stanford, e Wiggins é o Líder do Laboratório de Soluções de Saúde da Samsung Research América.

Matthew Wiggins, Head do Laboratório de Soluções de Saúde da Samsung Research América (esq.) e Ricky Y. Choi, Head de Saúde Digital da Samsung Electronics América

Antes de entrarmos nos detalhes dos resultados do estudo, você pode nos dar uma ideia de como esse modelo de reabilitação cardíaca domiciliar é diferente dos modelos tradicionais? E como funciona em sintonia com os sistemas estabelecidos?

[Ricky Y. Choi] Na Samsung, acreditamos que nosso papel é possibilitar tecnologicamente um padrão de atendimento sem necessariamente ser o provedor de atendimento primário direto. Então, estamos adicionando outra ferramenta para os profissionais de saúde usarem. É uma ferramenta que permite que os pacientes participem dos cuidados em suas casas, de maneira engajada e confortável, que não ignora o sistema de saúde, mas adiciona escalabilidade ao número de pacientes aos quais os cuidados podem ser prestados.

Na prática, os pacientes fazem o programa em casa e depois fazem o check-in com seu gerente de atendimento. Nosso objetivo é encontrar a camada de tecnologia que possa permitir que os pacientes façam certas coisas por conta própria, em casa, com check-ins periódicos.

O estudo mostrou que os pacientes⁴ em recuperação domiciliar tiveram uma melhora de 18,2% nas readmissões nos 12 meses após a recuperação. O programa Samsung HeartWise mostrou que a recuperação cardíaca pode, com o apoio certo, ser mais eficaz usando este modelo domiciliar do que nos centros de reabilitação que você mencionou. Você pode colocar o significado dessa descoberta em contexto para os leitores?

[Choi] O estudo confirma a ideia de que os pacientes, com o apoio adequado, são mais bem-sucedidos em realizar a reabilitação cardíaca no conforto de sua casa. Além disso, esse sucesso se confirma nas medidas tradicionais de resultados de cuidados de saúde, como um declínio associado na taxa de readmissão, que é uma das medidas de resultados econômicos e de saúde mais importantes e indicadores de qualidade dos cuidados de saúde. É extremamente significativo que este seja o caso em diversas populações.

[Matthew Wiggins] Outra coisa importante sobre o estudo é que ele prova que isso pode funcionar. Anteriormente, as pessoas diziam: “Isso parece ótimo, mas precisa haver evidências de que os problemas não ocorrerão no futuro. Precisa ser estudado e comprovado”. No entanto, agora estamos começando a ver que esse método apresenta sucesso em comparação com os modelos tradicionais. Na verdade, neste caso, foi melhor.

Um estudo anterior no New England Journal of Medicine também mostrou resultados positivos para programas domiciliares para recuperação cardíaca. Quais eram suas expectativas ao entrar no estudo?

[Wiggins] Os pacientes do Kaiser Permanente no programa estavam indo muito bem e estavam muito felizes. Todas as informações que apontamos para este programa, combinando os fluxos de trabalho clínicos da Kaiser Permanente com a tecnologia wearable da Samsung, ajudariam tanto aqueles no programa de reabilitação cardíaca domiciliar quanto aqueles nos programas baseados em centros. Ficamos felizes em ver que o estudo provou o que sempre acreditamos.

[Choi] Todos ficamos satisfeitos com os resultados. O padrão de atendimento é claro: pacientes com certas condições e procedimentos cardíacos devem passar por um programa de reabilitação cardíaca. No entanto, muito poucos o fazem. Parte do motivo é que, para muitos desses pacientes, pode ser difícil chegar a um programa baseado em um centro de saúde. Muitos programas baseados em centros têm limitações de capacidade física e de pessoal. Um programa altamente engajante que os pacientes podem realizar em casa, resolve estas questões. Assim, os pacientes podem se concentrar mais em sua saúde.

Este estudo envolveu o uso de smartwatches Galaxy, incluindo recursos que estão disponíveis comercialmente na última linha de smartwatches Galaxy. Que papel esses dispositivos desempenharam na pesquisa e quais recursos são utilizados no processo?

[Choi] Nosso programa domiciliar é baseado em uma solução digital que inclui um smartwatch Samsung, um aplicativo para smartwatch e um aplicativo que os pacientes baixam em seu telefone pessoal. Os smartwatches coletam dados de biossensores, orientam os pacientes sobre as atividades e coletam informações importantes inseridas ou resultados relatados por eles.

[Wiggins] Os smartwatches Samsung usados ​​no programa fornecem feedback de contagem de passos, frequência cardíaca e duração do exercício ao usuário para facilitar o nível de esforço e a duração apropriados para a atribuição do programa de reabilitação. Eles também permitem que os pacientes relatem como se sentiram durante a sessão de exercícios. Em seguida, fornece essas informações à equipe de atendimento para mantê-los no caminho ideal durante os check-ins periódicos.

Outro benefício da reabilitação cardíaca domiciliar é a conveniência para o paciente, e os smartwatches desempenham um papel importante nessa praticidade. Os pacientes podem realizar suas sessões de exercícios em seu próprio horário no local de sua escolha com um smartwatch Samsung no pulso, em vez de realizar em um local que precisa ser agendado e se locomover até lá, às vezes por grandes distâncias. Isso leva a uma maior participação e conformidade de reabilitação.

O programa HeartWise acompanhou a recuperação de mais de 13.000 pacientes. Somente este estudo teve a participação de mais de 2.500 pessoas. Do ponto de vista da pesquisa, quais são os benefícios de um número tão grande de participantes?

[Wiggins] O grande tamanho da amostra dá mais confiança aos resultados, mas, na minha opinião, a inclusão da amostra de pacientes cardíacos de maior risco do que os envolvidos em estudos anteriores também é importante. Além disso, a diversidade do conjunto de assuntos é encorajadora, pois representa uma amostra demográfica mais ampla da população dos EUA e as situações em que o programa precisará operar para ter sucesso em nível nacional.

Ricky, você é um médico que trabalha em estratégia de negócios e Matthew, você é o Líder do Laboratório de Soluções de Saúde da Samsung. Como foi trazer suas respectivas áreas de interesse e expertise para este projeto?

[Choi] Sou Professor Clínico em Stanford e médico atuante com quase 15 anos de experiência prática. Vim para a Samsung porque queria avançar na área da saúde por meio de soluções inovadoras. HeartWise é um ótimo exemplo do que o poder da inovação da Samsung pode fazer na saúde. Foi um privilégio trabalhar com colegas tão brilhantes e com visão de missão em pesquisa e desenvolvimento.

[Wiggins] Preencher a lacuna entre o que a tecnologia wearable pode fazer e como ela pode ser integrada aos fluxos de trabalho clínicos do mundo real é uma peça fundamental para viabilizar o futuro da saúde digital. É uma honra fazer parte desta parceria inovadora e colaborativa que está trabalhando com sucesso em todos esses desafios.

¹ O Samsung HeartWise destina-se a rastrear ou incentivar a saúde geral, atividades saudáveis e escolhas de saúde que, como parte de um estilo de vida saudável, podem ajudar a melhorar a vida das pessoas que vivem com certas doenças ou condições crônicas. O Samsung HeartWise não é um aplicativo médico e, como tal, não se destina ao uso no diagnóstico de doenças agudas ou crônicas ou outras condições, ou na cura, mitigação, tratamento ou prevenção de doenças agudas ou crônicas ou outras condições. Você deve procurar aconselhamento de saúde de um médico antes de iniciar qualquer novo estilo de vida ou regime de condicionamento físico. Seu uso do Samsung HeartWise não constitui aconselhamento médico. O aplicativo Samsung HeartWise está disponível na App Store para download, mas é necessário um nome de usuário e uma senha fornecidos pela Kaiser Permanente quando sob os cuidados de um médico.

² A Samsung Research, atuando como hub avançado de P&D da Samsung Electronics, lidera o desenvolvimento de tecnologias futuras para a divisão Device eXperience (DX) da empresa.

³ Comparação da reabilitação cardíaca domiciliar versus centro de hospitalização, adesão à medicação e controle de fatores de risco entre pacientes com doença cardiovascular.

⁴ Este estudo de casuística retrospectivo foi realizado entre pacientes do Kaiser Permanente Southern California (KPSC), um sistema integrado de saúde que atende aproximadamente 4,7 milhões de pacientes, que participaram de CR entre 1º de abril de 2018 e 30 de abril de 2019, e com acompanhamento até 30 de abril de 2020. Os dados foram analisados de janeiro de 2021 a janeiro de 2022.

Como tantas grandes inovações, a UDC mais recente foi um esforço em grupo – impulsionado pelos especialistas da Samsung e pelo feedback valioso dos consumidores. Para saber mais sobre a câmera abaixo da tela aprimorada para o Galaxy Z Fold4 5G, a Newsroom da Samsung conversou com especialistas da Samsung Research que colaboraram na tecnologia.

Leia a entrevista abaixo para entender como John Seok-Jun Lee, Líder da parte de Câmeras Computacionais da Samsung Research America (SRA), e Alok Shukla, Líder da parte de Soluções de Visão de IA do Samsung R&D Institute India-Bangalore (SRI-B), têm a dizer sobre suas colaborações por trás da tecnologia aprimorada do UDC.

O que é a câmera abaixo da tela (UDC)?

[Seok-Jun] A câmera abaixo da tela (UDC) é uma solução de câmera inovadora que permite uma experiência de visualização ininterrupta em um dispositivo móvel, ocultando a câmera sob a tela e dedicando a tela inteira aos usuários enquanto os aplicativos estão em execução. Não só requer inovação de hardware ao colocar uma câmera sob um painel de exibição, mas também requer inovação de algoritmo para restaurar a qualidade da imagem – um dos problemas de restauração de imagem mais complexos.

Como funciona a UDC?

[Alok] Na UDC, uma câmera frontal fica embaixo da tela. A densidade de pixels da tela é reduzida nesta área, permitindo que a tela exiba imagens sem impedimentos – mas ao mesmo tempo, não bloqueando a luz de alcançar a câmera quando estiver em uso. À medida que a câmera é colocada sob a tela, a UDC pode sofrer diminuição na qualidade de imagem causada por artefatos de difração, o que resulta em reflexos, saturação, desfoque e névoa. Portanto, embora a UDC traga uma melhor experiência de exibição, ele também afeta a qualidade da imagem da câmera e outras tarefas de visão. Essas distorções complexas e diversas tornam a restauração de imagens UDC extremamente desafiadora.

Por que a UDC é uma tecnologia importante quando se trata do Galaxy Z Fold4? Que valor ele oferece aos clientes?

[Seok-Jun] Os dobráveis ​​da Samsung foram projetados para serem novos e diferentes, combinando smartphones e experiências de visualização imersivas em um dispositivo móvel por meio de uma tecnologia de exibição inovadora. Quando dobrado, oferece uso semelhante ao de um smartphone e, quando desdobrado, a tela oferece uma experiência mais imersiva e produtiva. Nossa pesquisa com consumidores mostrou que os usuários da linha Galaxy Z Fold preferem a câmera da tela externa para capturar fotos e selfies e a tela principal imersiva para tarefas mais produtivas, como assistir a vídeos, jogar e trabalhar em documentos. Portanto, pensamos que a tecnologia UDC seria perfeita para atender às necessidades de uma tela ininterrupta e ainda ser capaz de tarefas como chamadas de vídeo. A Samsung lançou a primeira solução UDC dobrável no Galaxy Z Fold3 5G^{1 3} e melhorou ainda mais sua qualidade no Galaxy Z Fold4 5G.

[Alok] O Galaxy Z Fold4 5G mostra um mundo de tela imersiva. A tecnologia UDC está no centro da busca pela real exibição em tela cheia. Ao combinar a inovação líder em tecnologia de exibição com técnicas avançadas de IA para restauração de imagens, o Galaxy Z Fold4 5G oferece o equilíbrio perfeito entre a qualidade da tela e a qualidade da imagem da câmera.

Como a qualidade da imagem da câmera melhorou desde o Galaxy Z Fold3 5G?

[Alok] O Samsung Galaxy Z Fold3 5G apresentou a primeira UDC do mundo em um smartphone dobrável. Após o lançamento do Galaxy Z Fold3 5G no mercado, um dos principais feedbacks dos consumidores foi tornar a UDC menos visível. No Galaxy Z Fold4 5G, o arranjo de subpixels foi otimizado para ocultar ainda mais a UDC.

Como mencionado anteriormente, quando a câmera é colocada sob a tela, isso pode resultar em diminuição da qualidade de imagem causada por artefatos de difração, que causam reflexos, saturação, desfoque e névoa.

É por isso que, no Galaxy Z Fold4 5G, aproveitamos o poder da IA, apoiado no processamento de vários quadros, para desenvolver um novo fluxo de imagem computacional para restauração de imagens da UDC.

A SRI-B, juntamente com o Grupo de P&D de Visual SW da MX Business, concentrou-se no desenvolvimento de Inteligência Artificial de Restauração de Imagem para captura e visualização de fotos para compensar a difração óptica na UDC. Ao mesmo tempo, o Laboratório de Inovação de Processador Móvel (MPI) da SRA melhorou o algoritmo de fotografia computacional de vários quadros. A câmera abaixo da tela do Galaxy Z Fold4 5G resolve os principais desafios técnicos em qualidade de imagem para oferecer uma experiência única às pessoas.

Falem mais da parceria SRA-SRI. Por que suas duas equipes colaboraram?

[Seok-Jun] O laboratório da SRA MPI tem trabalhado com a SRI-B ao longo de toda a história da MPI na Samsung, desde a comercialização do Galaxy Note4 de 2014 até o Galaxy Z Fold4 5G e Z Flip4 de 2022. A SRA MPI tem liderado a pesquisa e desenvolvimento da tecnologia de processamento multiquadro (MFP) MX para UDC, Modo Noturno, Expert RAW e outras tecnologias. A SRI-B contribuiu para todos os MFPs da SRA MPI comercializados, fornecendo software incrível de incrível, ajuste de qualidade de imagem e recursos para comercialização, bem como P&D de câmeras de IA. Nossa colaboração de 3 vias com o grupo de P&D de MX, SRA MPI e SRI-B tem sido um sucesso – especialmente quando a equipe mundial usou as diferenças de fuso horário de forma eficaz para concluir objetivos dentro do prazo deste projeto tão complicado. É sempre um prazer trabalhar com eles e entregar os sucessos das câmeras dos dispositivos Galaxy juntos para atingir nosso objetivo mútuo de ser a melhor experiência de câmera de smartphone do mundo.

Por favor, explique sua função e as contribuições de sua equipe para a UDC. Como você contribuiu para desenvolver a melhor experiência possível para o usuário?

[Alok] A UDC do Samsung Galaxy Z Fold4 5G era um projeto complexo de P&D e o papel da SRI-B era pensar em termos de ponta a ponta para a melhor experiência do consumidor. Isso exigia experiência em vários domínios e colaboração profunda entre várias equipes. Especialistas do Grupo P&D de SRI-B, SRA-MPI Lab e MX Visual trabalharam perfeitamente para realizar uma experiência UDC de ponta a ponta.

A SRI-B também desempenhou um papel fundamental na utilização de uma Unidade de Processamento Neural (NPU) para executar o modelo de IA, alcançando desempenho em tempo real em visualizações e tempo de processamento de captura significativamente mais rápido do que na UDC do Samsung Galaxy Z Fold3 5G. Pré-visualizações de câmeras, gravações de vídeo e cenários de chamadas de vídeo precisam de desempenho em tempo real sem perder nenhum quadro. A restauração da UDC baseada em IA acelerada com NPU para processamento de visualização foi aplicada pela primeira vez no Samsung Galaxy Z Fold4 5G. Embora o processamento em tempo real não fosse necessário, uma vez que a captura da câmera requer uma qualidade de imagem mais alta do que uma visualização, era desejável obter melhor qualidade de imagem com menos tempo de processamento para a experiência do usuário.

Quais foram alguns desafios que você enfrentou ao desenvolver essa tecnologia e como você os superou?

[Seok-Jun] Baixa transmissão de luz e difração de luz são os principais desafios para a tecnologia de câmera abaixo da tela. Ainda assim, mais um desafio, que é diferente de um fluxo de imagem de câmera perfurada, é que a qualidade de captura da UDC é afetada não apenas pelo módulo da câmera, mas também pelo painel de exibição. O algoritmo 3D ISP baseado em IA da SRA MPI foi projetado com a flexibilidade necessária para ajustar a qualidade da imagem de saída com as diferentes características de exibição. Ter essa flexibilidade no 3D ISP ajudou a superar esses desafios.

[Alok] O foco principal da SRI-B foi desenvolver um módulo de restauração de imagem de IA para a UDC do Samsung Galaxy Z Fold4 5G. Essas restaurações são necessárias para o modo de captura de fotos e também para o modo de vídeo. Os cenários de gravação de vídeo e chamadas de vídeo têm requisitos rigorosos para o processamento em tempo real dentro das restrições de consumo de corrente.

A restauração de UDC baseada em IA foi aplicada pela primeira vez na UDC do Samsung Galaxy Z Fold4 5G para vídeo. Para obter uma experiência de qualidade de vídeo melhor do que o Galaxy Z Fold3 5G, tivemos que tornar o modelo de IA mais leve e ainda obter uma boa qualidade de restauração. Múltiplos experimentos foram conduzidos em design e treinamento de rede para obter boa qualidade em tempo real. A SRI-B utilizou extensivamente NPU e técnicas avançadas de quantização para preparar um modelo de IA mais leve e altamente otimizado que alcança desempenho em tempo real com baixo consumo de corrente.

Qual é a sua visão para futuras iterações de UDC na Samsung?

[Alok] A UDC do Samsung Galaxy Fold4 5G abriu uma nova dimensão para o formato da câmera do smartphone. As câmeras abaixo da tela do futuro permitirão colocar sensores de câmera maiores e várias câmeras em posições flexíveis sem comprometer a experiência de visualização. Outro grande desafio é a adoção em massa da tecnologia UDC em mais produtos como a câmera frontal principal. Para que isso aconteça, será necessário melhorar significativamente a qualidade da imagem da câmera, o tempo de processamento e a experiência de exibição.

[Seok-Jun] Como a UDC do Galaxy Z Fold4 5G oferece uma experiência muito melhor em termos de ocultar a câmera sob a tela e melhorar a qualidade da imagem, a direção de P&D para os próximos dispositivos principais trabalhará para tornar a UDC completamente invisível. Isso fornecerá a melhor experiência de exibição móvel imersiva ininterrupta, ao mesmo tempo em que obtém a mesma qualidade de imagem de uma câmera perfurada.

¹ Habilitado para tecnologia 5G. A velocidade real pode variar, dependendo do país, da operadora e do ambiente do usuário. Verifique com sua operadora a disponibilidade e os detalhes. As velocidades de download e streaming podem variar de acordo com o provedor de conteúdo, a conexão do servidor e outros fatores.

² É possível notar um vinco no centro da tela principal. Isso é uma característica natural do smartphone. O carregador de tomada é enviado na caixa do Z Flip4 5G e do Z Fold4 5G.

³ Conectada às questões de inovação tecnológica e consumo sustentável, a Samsung não fornece mais o carregador de tomada na caixa do produto (apenas o caso USB-C), porém, na compra dos aparelhos elegíveis, o consumidor tem direito a resgatar gratuitamente um carregador de tomada. O resgate poderá ser solicitado em até 30 dias a partir da emissão da Nota Fiscal. A entrega será feita no endereço do consumidor. Consulte o regulamento completo em www.samsungparavoce.com.br.

O vencedor deste ano do Prêmio Bernard J. Lechner de Contribuidor de Destaque é Dr. Youngkwon Lim, do Laboratório de Inovação em Padrões e Mobilidade da Samsung Research¹ América. Essa é a primeira vez que um funcionário da Samsung Electronics recebe o prêmio desde a sua criação.

Dr. Youngkwon Lim, do Laboratório de Inovação em Padrões e Mobilidade da Samsung Research América

O ATSC é composto por mais de 103 organizações membros, que representam as indústrias de transmissão, equipamentos de transmissão, cinema, eletrônicos de consumo, computadores, cabos, satélites e indústrias de semicondutores em todo o mundo. O Prêmio Bernard J. Lechner de Contribuidor de Destaque é concedido uma vez por ano a um representante individual dos membros cujas contribuições técnicas e de liderança para o ATSC foram inestimáveis e exemplares. O mais recente desenvolvimento do ATSC, o ATSC 3.0, está sendo implantado agora nos Estados Unidos e na Coreia do Sul, e está sendo adotado pelo Brasil e pela Jamaica como o padrão de transmissão da próxima geração.

O Dr. Youngkwon Lim, da SRA, tem contribuído ativamente com tecnologia de entrega de multimídia de baixa latência baseada em IP, incluindo MPEG Media Transport, MMT, para o desenvolvimento do ATSC 3.0, e atuou como presidente do Grupo de Especialistas em Gerenciamento e Protocolos, S33, desde o início.

“Somos gratos pela liderança do Dr. Lim nesta parte crítica do padrão ATSC 3.0”, observou Madeleine Noland, Presidente do ATSC na cerimônia de entrega do prêmio que ocorreu durante a conferência anual do comitê. “Sua experiência em outras organizações de desenvolvimento de padrões permite que ele alinhe rapidamente documentos ATSC com documentos externos para um conjunto coeso de padrões. Seu valioso conhecimento ajudou o ATSC a avançar com soluções de sinalização, e aprecio sua orientação especializada do S33”.

O reconhecimento que o Dr. Youngkwon Lim obteve ao receber este prêmio demonstra o apoio contínuo da Samsung ao desenvolvimento de padrões de próxima geração para o crescimento constante do setor de transmissão, bem como a liderança do setor da empresa.

¹ A Samsung Research, atuando como hub avançado de P&D da Samsung Electronics, lidera o desenvolvimento de tecnologias futuras para a Divisão de Device eXperience (DX) da empresa.