Modelo E-Health de Laudo Virtual para Apoio ao Diagnóstico em

Modelo E-Health de Laudo Virtual para Apoio ao
Diagnóstico em Ortopedia
Fabio Feltrin da Silveira1, Osvaldo Cristiano Preis2,3, Priscyla Waleska Targino
de Azevedo Simões1,2,3, Paulo João Martins1, Robson Luiz dos Santos3, Fabrício
Giordani1, Narjara Naomi Bonissoi Izumi2,3
1
Curso de Ciência da Computação. Unidade Acadêmica de Ciências, Engenharias e
Tecnologias. Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC) – Criciúma – SC
– Brasil
2
Laboratório de Epidemiologia. Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde.
Unidade Acadêmica de Ciências da Saúde. Universidade do Extremo Sul
Catarinense (UNESC) – Criciúma – SC - Brasil
3
Curso de Medicina. Unidade Acadêmica de Ciências da Saúde. Universidade do
Extremo Sul Catarinense (UNESC) – Criciúma – SC - Brasil
[email protected], [email protected], {pri,pjm,rls}@unesc.net,
[email protected], [email protected]
Abstract. Technological development in recent decades has brought major
contributions to Telemedicine, facilitating doctor-patient interaction in situations
where distance is a limiting factor. Through the exchange of digital information
(text, images, videos, for example) provides a way to support diagnosis, prevention
and treatment. Practical applications can now be found in several medical
specialties. It is a search of an applied nature (technological), transversal,
descriptive, aiming to support the diagnosis. The search resulted in the use case
diagram, in the activities and the prototype of an application WEB for managing
Virtual Award for knee injuries in orthopedics. Thus, we can see that prototype
could result in positive aspects like reduction in waiting time for consultation, fast
access to patient's clinical history, lower costs and reduced need for physical space
for consultations.
Keywords: Medical Informatics, Telemedicine, Remote Consultation, Orthopaedics,
Knee Injuries.
Resumo. O desenvolvimento tecnológico nas últimas décadas trouxe consigo
grandes contribuições para a Telemedicina, facilitando a interação médico-paciente
em situações onde a distância é um fator limitante. Através da troca de informações
digitais (texto, imagens, vídeos, por exemplo) oferece meios para auxílio de
diagnóstico, prevenção e tratamento. Aplicações práticas já são encontradas em
várias especialidades médicas. É um estudo de natureza aplicada (tecnológico),
transversal, descritiva, visando apoio ao diagnóstico. A pesquisa resultou no
diagrama de casos de uso, no de atividades e no protótipo de um aplicativo WEB
para gerenciamento de Laudo Virtual para lesões de joelho em ortopedia. Assim,
pode-se notar que tal protótipo pode ser positivo em aspectos como diminuição no
tempo de espera para consulta, rápido acesso à história clínica do paciente,
diminuição de custos e menor necessidade de espaço físico para consultas.
Palavras-Chave: Informática Médica, Telemedicina, Teleconsulta, Ortopedia,
Lesão de Joelho
1. Introdução
Ao longo das últimas décadas, o desenvolvimento da telecomunicação, informática e
internet trouxeram grandes contribuições para troca de informações [Garden 1991]
inclusive na área da saúde. Estas tecnologias devido à facilidade de uso e baixo
custo possuem ampla aplicação, permitindo envio de dados clínicos por meio de
sons, imagens, textos e vídeos a partir de praticamente qualquer computador pessoal
[Miot 2005]. Neste contexto a Informática Médica vem oferecendo, por meio de
sistemas de telecomunicação, alternativas auxiliares para algumas tarefas clínicas,
como monitorização, terapêutica, reconhecimento e interpretação de imagens, entre
outros [Westphal 2003].
De acordo com a Organização Mundial de Saúde, a Telemedicina
compreende e visa oferecer serviços ligados à saúde em situações onde a distância é
um fator crítico, sendo estes prestados por profissionais da área da saúde, usando a
Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) para a troca de informações que
auxiliem o diagnóstico, a prevenção e o tratamento de doenças [WHO 2009]. Assim
oferece recursos capazes de propiciar diversos tipos de gerenciamento em tempo
real, assim como o armazenamento de informações para posterior apreciação, a troca
de informações entre médico e paciente, ou entre médico e qualquer outra pessoa
autorizada (respeitando aspectos éticos e legais) [Hazin 2010], característica essa
utilizada todas as vezes que a distância impedir que o encontro seja presencial
[Barbosa 2009].
Com a finalidade de contemplar estas áreas foram desenvolvidos dois
principais tipos de trocar informações: um sistema de armazenamento e envio e
outro em tempo real [Taylor 2001]. O primeiro pode também ser denominado
assíncrono, onde não há necessidade que os usuários estejam conectados ao mesmo
tempo para troca de informação, podendo ser realizado, por exemplo, vi e-mail ou
por formulário via web, para transmissão de dados e imagens [Callahan 2005]. Já o
segundo, também denominado síncrono, a interação entre as partes ocorre de forma
instantânea através de uma rede integrada, como principal exemplo temos a
videoconferência [Nestor 2001].
Na radiologia, o profissional de saúde pode proceder à análise de imagens e
exames sem a necessidade de estar fisicamente presente no consultório radiológico
onde as mesmas foram adquiridas. Para isso, terá que estabelecer um local para
atendimento virtual, equipado com a infra-estrutura necessária para a partir desta,
emitir o laudo para diferentes localidades, clínicas ou hospitais à distância, podendo
discutir estas imagens em um ambiente virtual com outros profissionais [RubiesFeijoo 2010].
Neste contexto, esta pesquisa aborda dentro da Telemedicina, a
sistematização de um modelo E-Health para o diagnóstico de lesões de joelho em
ortopedia. Por ser o joelho uma articulação de carga que acaba sendo sujeita a um
grande número de afecções de origem mecânica [Nigril 2007], bastante comuns em
nosso meio, principalmente em indivíduos que praticam esportes, submetidos a
exercícios que levam a certo impacto nessa articulação, e naqueles que foram
submetidos a acidentes automobilísticos [Maes 2002]. Os transtornos desta
articulação são vários e de inúmeras conseqüências para a função e a qualidade de
vida do individuo afetado [Peccin 2007]. Sendo assim o diagnóstico de tais afecções
exige um exame clínico minucioso e tem nos exames de imagem um importante
auxiliar [Moore 1999], podendo desta forma se beneficiar de um sistema de laudo
virtual através do incremento no diagnóstico destas lesões e diminuindo o tempo
para o atendimento destes pacientes.
2. Métodos
Foi realizado um estudo de natureza aplicada (tecnológica), transversal, descritiva,
visando apoio ao diagnóstico; aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa em Seres
Humanos da Universidade do Extremo Sul Catarinense sob o protocolo número
174/2009. O produto tecnológico resultante desta pesquisa esta de acordo com as
resoluções 1638/2002 [Conselho Federal de Medicina 2009] e 1821/2007
[Resolução N°1821 2009], e com os requisitos de segurança 1 estabelecidos no
Manual de Certificação para Sistemas de Registro Eletrônico em Saúde [Leão 2009].
O local escolhido para a realização dessa pesquisa refere-se ao Ambulatório
Médico das Clínicas Integradas da Universidade do Extremo Sul Catarinense,
localizado no município de Criciúma, Santa Catarina, e o conjunto de dados
utilizado para levantamento de requisitos foi baseado no modelo utilizado no exame
clínico e exames de imagem de pacientes com lesões de joelho.
Por este ser um estudo censitário, no qual toda população pré
estabelecida foi incluída, tornou-se desnecessário o cálculo da amostra. Por se tratar
de um estudo visando à análise de requisitos para o desenvolvimento de um software
não foi necessário o desenvolvimento de um instrumento de coleta, pois para a
análise dos requisitos das necessidades dos sistema, a técnica empregada foi a de
entrevista não estruturada com especialistas na área de ortopedia do Ambulatório
Médico da Universidade do Extremo Sul Catarinense.
Foram incluídos todos os pacientes com lesões de joelho entre os anos de
2009 e 2010, sendo caracterizados como amostra censitária.
Na análise de requisitos foram elaborados dois tipos de diagramas: o de caso
de uso e o de atividades. O diagrama de caso de uso faz parte dos chamados modelos
de requisitos. Ele mostra uma descrição de como o sistema e o ator vão interagir
através de fluxos [Gomes 2003]. O fluxo principal descreve as interações normais
(sem erros) entre o personagem e o sistema. O diagrama ainda mostra fluxos
alternativos, (erros), que podem ocorrer quando o ator e o sistema interagem, os
erros podem ser previstos em estudos, e revela ainda a forma como atores (pessoa ou
outro sistema) interagem com o sistema proposto.
Os diagramas de atividades são utilizados para representar comportamento.
O fluxo entre atividades está associado a um elemento do modelo (caso de uso,
classe, interface, componente, operação). Ele costuma conter o estado de atividades
ou atividade, transições, condições, decisões e barras de sincronização [Neto 2004].
O projeto da interface e implementação do sistema foram realizados em Java
que oferece ao sistema a possibilidade ao sistema de ser multiplataforma, ou seja,
podendo ser executado em qualquer Sistema Operacional (por exemplo Windows,
Linux, entre outros).
3. Resultados
Através do conhecimento da TIC e das tecnologias voltadas a aplicações em
telemedicina foi desenvolvido um aplicativo WEB para o gerenciamento de Laudo
Virtual para lesões de joelho na ortopedia. Este permite que um administrador possa
cadastrar novos usuários e laudos; emitir, comentar ou concluir laudos e acessar
laudos já concluídos e/ou pendentes. Neste mesmo sistema seus usuários podem
acessar seus laudos contidos nos arquivos e também um radiologista pode acessar e
comentar laudos pendentes onde por ventura existam dificuldades em se firmar um
diagnóstico (figura 1).
Figura 1. Diagrama de caso de uso.
O usuário do aplicativo através de um cadastro preestabelecido acessa sua
conta através de uma senha, onde o sistema o distingue como sendo o ortopedista,
radiologista ou paciente, tendo então diferentes possibilidades de funções a serem
acessadas para cada tipo de usuário. O ortopedista, tem acesso como administrador,
podendo então realizar todo tipo de função que o programa possibilita, cadastra todo
tipo de usuário, verifica laudos pendentes no sistema além de emitir e comentar
laudos já existentes. O radiologista tem acesso a laudos que estejam pendentes (com
possível dúvida de diagnóstico), podendo então comentá-los. Já os pacientes apenas
têm acesso aos laudos a ele emitidos (Figura 2).
Figura 2. Diagrama de atividades.
A modelagem já prevê a integração do aplicativo resultante desta pesquisa
com o sistema de registro eletrônico em saúde em desenvolvimento pelo
Departamento de Tecnologia da Informação da UNESC.
O aplicativo necessita de poucos recursos para sua funcionalidade, um
hardware, como um computador com configuração básica e acesso à internet; um
software, ou seja, um ambiente para instalação de ferramentas de apoio; e recursos
humanos, basicamente um especialista na área de ortopedia para o gerenciamento
das atividades do programa. O layout do aplicativo deste estudo desenvolvido pode
ser visualizado na figura 3.
Figura 3. Layout do aplicativo.
4. Discussão
A telemedicina através de seus recursos vem auxiliando de forma importante a
prática em diversas áreas da Medicina. A videoconferência ainda é uma das
principais aplicações, mas devido aos grandes avanços das tecnologias de
telecomunicações, aplicativos de web e internet com maior possibilidade de se
integrar imagens e multimídia, tal tecnologia vem cada vez mais sendo usada para
educação, base de dados para decisão clínica, inteligência artificial, registros de
pacientes (laudo virtual) e apoio administrativo [Shinzato 1996].
Uma análise de 140 aplicativos de telemedicina norte americanos, relatou
que 84% utilizavam sistemas de videoconferência e 39% formas de armazenamento
e transmissão. Destes 48% estavam localizados em centros acadêmicos, e de todos
30% contavam com apoio de financiamento externo [Shinzato 1996]. Nosso estudo
visa gerar um sistema de armazenamento e transmissão de dados, podendo ser
utilizado para fins diagnósticos à distância como também para educação médica
continuada, pois o mesmo vida ser implantado em meio acadêmico.
Pode-se observar que apesar do rápido crescimento e da enorme visibilidade
que as pesquisas de telemedicina vêm tendo (Grigsby 1997), poucos pacientes são
atendidos a partir desta tecnologia. Na grande maioria dos projetos desenvolvidos a
teleconsulta é responsável por apenas 25% do uso destas tecnologias, enquanto a
maioria é utilizada para fins de educação médica e administração (Al-Qirim 2007).
Percentagens próximas foram encontradas em um grande estudo nos Estados
Unidos, demonstraram também que sua utilização mantém uma grande precisão
diagnóstica, desmitificando a necessidade de examinado e examinador estarem
próximos fisicamente (Edwards 2003). Nosso aplicativo tem por finalidade principal
a teleconsulta, ao contrário da tendência dos demais trabalhos realizados na área da
telemedicina, porém podendo ser utilizado concomitantemente para fins de educação
e administração.
Muitas especialidades já utilizam as aplicações da telemedicina, como a
radiologia, cirurgia, dermatologia, cardiologia, psiquiatria, patologia, oncologia,
oftalmologia, entre outras [Dorman 2000]. Em pesquisa realizada por uma revista
especializada, a telerradiologia foi descrita como aplicação mais utilizada (56%),
seguida pela telepsiquiatria, dermatologia e cardiologia, sendo também a
telerradiologia a área menos financiada que a telemedicina em geral (21% vs. 47%)
[Ross 2010]. Tendo também a radiologia, em nosso estudo, um aspecto importante
para seu desenvolvimento, uma vez que esta é fundamental para o diagnóstico de
muitas das lesões na ortopedia.
A telerradiologia é hoje o modelo mais utilizado [Dorman 2000] para facilitar
as consultas médicas, com uso de imagens digitalizadas fornecendo meios para
interpretação primária de exames, consulta e revisão clínica, sendo dessa forma
empregada em várias especialidades médicas. Na União Européia já vem sendo
usada de forma constante há duas décadas, sendo responsável por cerca de 100.000200.000 dos 500.000 exames realizados anualmente [Kirkpatrick 1999]. Esta
aplicação pode gerar uma importante fonte de economia para as redes de saúde, um
exemplo disso vem de um centro de neurocirurgia na Califórnia, criado para facilitar
a tomada de decisões do neurocirurgião, fazendo com que o transporte de pacientes
que não e beneficiaram de uma intervenção cirúrgica não fossem transferidos para
tal centro, assim recursos que seriam empregados em transporte, suíte e sala
cirúrgica pudessem ser empregados em outras necessidades [Dakins 1998].
Na ortopedia a principal forma de uso é através da própria telerradiologia
[Lundberga 2010], porém outras formas vêm sendo utilizadas com bastante
freqüência, principalmente em áreas de educação médica continuada, como em
assistência digital à cirurgia [Barbosa 2005], atlas em 3D para cirurgia [Ehrhardt
2001], formação de bancos de imagens [Choong 2007], dentre outros. Da mesma
forma o desenvolvimento do aplicativo resultante de nossa pesquisa utiliza da
telerradiologia para facilitar as consultas ortopédicas, e devido ao banco de imagens
e dados clínicos nele contidos, poderá ser compartilhado com estudantes para fins de
academicismo.
Na Alemanha, o Projeto Piloto Telemedico para Tratamento Integrativo do
AVC (TEMPiS), um projeto piloto de telemedicina proporcionou a integração entre
12 hospitais localizados em áreas rurais no oeste da Bavária com centros de Stoke,
de Harlaching em Munique e de Regensburgo. Através de videoconferências os
casos clínicos eram discutidos juntamente com imagens de tomografia
computadorizada e ressonância magnética. No período de fevereiro de 2003 a abril
de 2004 foram indicadas 106 trombólises sistêmicas, e o tempo entre admissão e
inicio do tratamento foi de 76 minutos, incluídos neste os 15 minutos da
videoconferência [Audebert 2005]. Neste sentido, procuramos através de nosso
estudo um meio que possa integrar locais distantes, como Unidades Básicas de
Saúde locais, ambulatórios com menos recursos ou sem especialistas com os grandes
hospitais da região sul de Santa Catarina, não através de videoconferência e sim
através da troca de informações por meio do sistema E-Health de telediagnóstico.
Pacientes em diálise peritoneal contínua no serviço de nefrologia do Hospital
Severo Ochoa (Madri, Espanha) foram avaliados por meio de videoconferência.
Realizaram-se 103 teleconsultas, com seu tempo médio de atendimento inferior 10
minutos em média quando comparado às consultas hospitalares, além do ganho de
tempo com transporte. Em apenas 20% das consultas houve algum problema técnico
na conexão, na grande maioria das consultas houve pontualidade na consulta e som e
imagem foram de ótima qualidade. Em mais de 90% dos casos a teleconsulta
substituiu a consulta hospitalar de forma adequada tanto para examinado quanto para
examinador, e em 100% pode-se avaliar corretamente edema, o orifício de saída do
cateter e o líquido de diálise assim como a real medicação utilizada pelo paciente.
Para implementação da teleconsulta o custo do sistema foi inicialmente caro (cerca
de 5.000 Euros), porém o valor estimado para cada consulta posterior foi avaliado
em apenas 1,5 Euros/paciente/dia, mostrando-se altamente econômico (Gallar 2006).
O sistema oriundo de nossa pesquisa também tem a finalidade de reduzir o tempo de
espera para que se consulte um especialista e além de baratear os custos em saúde,
transportando-se apenas pacientes previamente avaliados e com real necessidade de
consulta em um centro com maiores recursos, facilitando a comunicação entre os
profissionais de saúde e elaborando um sistema de baixo custo que possa ser
amplamente utilizado.
Um projeto de telemedicina de emergência foi testado em uma rede de
neurocirurgia no norte da Califórnia (TENNS), onde 44 pacientes adultos admitidos
em um centro de trauma foram avaliados e seus exames de imagem avaliados antes
de serem transferidos. Como vantagem a tomada de decisão do neurocirurgião foi
facilitada, limitando o transporte de pacientes que não se beneficiariam de alguma
intervenção, mais recursos foram economizados, e também exames, salas de cirurgia
puderam ser preparados para as necessidades de cada paciente [Goh 1997].
Transportes e exames complementares desnecessários podem ser evitados com o uso
de nosso sistema devido ao acompanhamento de especialistas (ortopedista e
radiologista), gerando economia que pode ser investida em outros recursos de saúde.
Em um estudo para se avaliar o impacto sobre a tomada de decisões clínicas
no tratamento de fraturas agudas realizado no Departamento de Cirurgia Ortopédica
da Universidade de Medicina de Washington (EUA), 108 pacientes com 123 fraturas
agudas foram avaliados, e suas radiografias foram digitalizadas e transmitidas
eletronicamente para um ortopedista assistente, planos de tratamento foram
formulados e registrados pelo cirurgião assistente, Em 21% dos casos, após as
imagens digitais serem analisadas, a conduta inicial foi alterada, identificando o
potencial para se melhorar a tomada de decisão clínica para o tratamento de
pacientes com fraturas agudas [Ricci 2002]. Através da interação entre ortopedista e
radiologista, em nosso sistema, casos duvidosos podem ser debatidos, aumentando
dessa forma o acerto em diagnósticos difíceis.
No Departamento de Engenharia Mecânica e Mecatrônica da Universidade
de Stellenbosch (África do Sul) foi desenvolvido um sistema para medição
quantitativa do reflexo patelar, onde 20 pacientes foram avaliados para averiguar o
desempenho deste modelo, obtendo-se uma precisão de 85%, da mesma ordem que a
diferença subjetiva encontrada em avaliações realizadas pelos médicos (80%),
oferecendo uma ferramenta fiel para uso no cenário clínico geral ou para fins de
telemedicina [Busch 2009]. Devido ao pequeno número de trabalhos na área da
telemedicina direcionado para lesões ortopédicas de joelho, desenvolvemos o nosso
estudo para que seja uma ferramenta útil no manejo de lesões desta articulação.
Este trabalho apresentou um modelo E-Health para diagnóstico de lesões de
joelho em ortopedia, mostrando-se através da comparação com estudos já realizados
ser uma importante ferramenta para a emissão de laudo virtual, possibilitando
benefícios como economia, menor tempo de espera para consulta, acesso facilitado
de pessoas localizadas em locais mais remotos com centros maiores e com mais
recursos médicos, maior acerto de diagnósticos (principalmente nos difíceis) e
possibilidade de se dispor material para educação médica continuada. Este, porém
necessita ainda de mais testes ainda para ser realmente colocado em prática.
Com o conhecimento de modelos de laudos virtuais já existentes, oferecemos
nosso modelo para aplicação nas Clínicas Integradas de Saúde da Universidade do
Extremo Sul Catarinense (UNESC) visando operacioná-lo na área de ortopedia, mais
especificamente nas lesões de joelho.
Em trabalhos futuros, a real aplicabilidade deste modelo e seus benefícios
podem ser mais elucidados. Também o incremento de novas funcionalidades, como
uma opção de videoconferência pode ser incorporada ao sistema, a fim de se
ampliarem às aplicações do mesmo. Além é claro de se incorporar o programa em
outras áreas, como Unidades Básicas de Saúde, e aumentar o número de
beneficiados com este tipo de tecnologia.
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