2_Capitulo 1_a Internacao Domiciliar

8/8/2019 2_Capitulo 1_a Internacao Domiciliar

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Uma Proposta de Tecnologia Embarcada na Internao Domiciliar

Captulo 1 A internao Domiciliar 28

CAPTULO 1

A INTERNAO DOMICILIAR

A Assistncia Mdica Domiciliar conceitua-se como qualquer servio de

sade prestado por profissional habilitado nesta rea, e realizado no domiclio do

paciente. Divide-se em atendimento e internao domiciliares.

O atendimento mdico domiciliar caracteriza-se pela visita ou

procedimento, isolado ou peridico, realizado no domiclio do paciente, como

alternativa ao atendimento ambulatorial. Nestas circunstncias o paciente no

necessita de hospitalizao.

A Internao Domiciliar (ID), segundo Resoluo n 1.668 do Conselho

Federal de Medicina (CFM) publicada no Dirio Oficial da Unio em 03 Junho 2003,

visa atender os pacientes cujo estado de sade permita sua realizao em ambiente

domiciliar ou no domiclio de familiares. Considerando que o trabalho do mdico,

como membro da equipe multidisciplinar de assistncia em internao domiciliar,

imprescindvel para a garantia do bem-estar do paciente, a internao mdicadomiciliar substitui a hospitalizao.

O estado de sade do paciente, para o ingresso ID, de acordo com

Mendes (2001), deve corresponder s seguintes condies:

? Paciente crnico que pode ser acompanhado em domiclio;

? Convalescentes que no necessitam de cuidados mdicos dirios;

? Portadores de enfermidades de evoluo prolongada onde

fundamental o repouso para o tratamento das mesmas;


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? Pacientes originados do servio de ortopedia e cirurgia que podem

se restabelecer em domiclio;

? Pacientes que, embora pudessem ser tratados em ambulatrio,

possuem enfermidade ou condio social que impossibilita ou

dificulta sua ida ao hospital.

A autora informa ainda que dentre as patologias mais proponentes ao

tratamento em condio de ID, listam-se:

? Neoplasias;

? Acidente vascular cerebral;

? Insuficincia cardaca congestiva;

? Doena pulmonar obstrutiva crnica;? Diabete mellitus;

? Hipertenso arterial sistmica.

Hoje, os servios de ID apresentados por empresas especialistas na rea,

como a SOS Vida e a Medlar (com unidades em Salvador - Bahia), so solicitados,

conforme Mendes (2001), atravs de:

? Procura direta do paciente e ou familiares pela ID;

? Planejamento de alta precoce de hospitais;? Indicao por um profissional de sade, geralmente o mdico ou

equipe mdica que acompanha o caso clnico do pacientes.

Alm destas solicitaes alguns critrios so verificados para a admisso

de tratamento de pacientes em domiclio. Os critrios brasileiros adotados para

admisso de um paciente ID conforme Cruz (1999, apud MENDES, 2001) so:

? Circunstncias individuais do enfermo ( necessria a anlise do

impacto da doena no paciente, debilidades funcionais do mesmoe aceitao do tratamento prescrito);

? Condies ambientais (estrutura da residncia do paciente ou da

residncia onde o mesmo ser admitido em ID);

? Caractersticas do grupo familiar, isto , os familiares e cuidador

devem, prover assistncia e cumprir o planejamento da ID proposta

pelo mdico ou equipe mdica.


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Leis estabelecem normas de conduta ID, visando o estabelecimento de

padres:

? equipe mdica que prestar assistncia;

? Ao cuidador que responde como a pessoa integralmente envolvida

com o paciente;

? estrutura comportamental e psicolgica dos familiares;

? s condies tcnicas, ambientais e sociais do domiclio que

receber este paciente;

? s empresas, cooperativas e hospitais prestadores de servios de

ID;

? fiscalizao ao atendimento legal destes servios e contemplam,ainda, critrios para seleo e alta do paciente a ser internado.

Dentre as leis e decretos, podem-se citar:

? Resoluo CFM 1668/2003 que dispe sobre as normas tcnicas

necessrias assistncia domiciliar de pacientes;

? Portaria n 2.416/1998, da Secretaria de Assistncia Sade do

Ministrio da Sade, que estabelece requisitos para o

credenciamento de hospitais e critrios para a realizao deassistncia domiciliar no mbito do SUS;

? Decreto na Lei de n 10.424/2002, que acrescenta captulo e artigo

Lei n 8.080/1990, que dispe sobre as condies para a

promoo, proteo e recuperao da sade, a organizao e o

funcionamento de servios correspondentes, alm de outras

providncias regulamentando a Assistncia Domiciliar no SUS;

?

Norma Operacional da Assistncia Sade, organizando o modeloassistencial com nfase no Programa de Sade da Famlia, n

95/01 aprovado pelo Ministrio da Sade;

? Portaria n 2416/98 MS, que trata dos requisitos para

credenciamento de hospitais e critrios para realizao de

internao domiciliar.

Tambm se envolvem no processo de normalizao e regulamentao da

assistncia domiciliar o Conselho Federal de Medicina, o Conselho Federal de

Enfermagem, o Ministrio da Sade, Associao Nacional de Vigilncia Sanitria, a

Agncia Nacional de Sade, as operadoras de planos de sade e as empresas


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prestadoras destes servios, representadas pela Associao Brasileira das

Empresas de Internao Domiciliar (ABEMID) e pelo Ncleo Nacional de Empresas

de Assistncia Domiciliar (NEAD).

2.1 Sistemas Utilizados na Internao Domiciliar

Alm dos servios mdicos e hospitalares, toda a estrutura fsica do

domiclio deve ser adequada s necessidades do paciente, proporcionando-lhe

conforto e bem-estar, para tanto se tornam necessrios a instalao de

equipamentos mdico-hospitalares adequados ao monitoramento do paciente em ID.

O tratamento em domiclio [...] necessita de estruturas montadas nasresidncias dos pacientes que podero incluir, desde uma cama hospitalar,um kit de curativos e procedimentos, um tubo de oxignio ou at mesmouma verdadeira UTI, com equipamentos sofisticados. (MANUAL DO HOMECARE, 2002).

Os equipamentos comumente utilizados na internao domiciliar, segundo

entrevista realizada com o Dr. Rogrio Palmeira (2005), para medio dos sinais

vitais so: o oxmetro para verificar saturao de oxignio e que tambm mede

freqncia cardaca, o termmetro e o medidor de presso arterial

(esfigmomanmetro e estetoscpio).

2.1.1 Medidor Saturao de Oxignio

O equipamento que mede a saturao perifrica de oxignio no sangue

chamado de oxmetro. Diferentes tcnicas e tecnologias podem ser empregadas

para efetuar esta medio, de maneira geral podem dividir-se em: espectrofotometria

que faz a anlise de hemoglobina in vitro; a oximetria fibrtica que faz uma medio

no-invasiva da saturao de oxihemoglobina do sangue (oxignio funcional da

hemoglobina arterial - SpO2); e a oximetria de pulso que se caracteriza como uma

medio no-invasiva da saturao de hemoglobina no sangue. Esta ltima a mais

comum na ID por utilizar equipamentos portteis e pequenos (figura 2.1), possuir

maior confiabilidade e continuidade dos resultados, bem como permitem verificaes

instantneas do estado de oxigenao arterial do paciente, conforme Pereira (2005).


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Tais equipamentos possuem sensores ticos (transdutores de oxignio) que so

colocados em contato com o corpo do paciente, geralmente nos dedos (figura 2.2)

das mos ou no p (por isso que uma tcnica no-invasiva), que realizam a

medio e emitem para uma interface (tela), onde possvel verificar os valores

medidos.

O princpio de funcionamento do oxmetro de pulso [pois realiza

medies atravs do ciclo pulstil do corao] baseia-se na lei de Beer-Lambertque

relaciona a concentrao de um soluto com a intensidade de luz transmitida atravs

de uma soluo (KNOBEL, 1998 apudFERNANDES; OJEDA; LUCATELLI, 2001).

Isto , segundo os autores, a medio da saturao de oxignio no sangue

realizada atravs da emisso e recepo de luz, vermelha e infravermelha,realizadas por leds (diodos de baixa voltagem)e fotoreceptores, respectivamente. A

luz atravessa o leito vascular pulstil e a parcela de luz transmitida captada do

outro lado por um fotodetetor. Assim, afirma Pereira (2005), fazendo-se passar um

feixe de luz de radiao infravermelha pelo dedo do paciente, haver uma

determinada absoro deste feixe pelo sangue arterial que estiver passando pelo

dedo. Desta forma o sensor ir medir a intensidade do feixe que chega do outro lado

do dedo. O feixe vermelho, por sua vez, absorvido pelos tecidos, cartilagens,ossos, sangue venoso, pele etc, por isso os dois leds so ligados e desligados

alternadamente, de modo a permitir a reduo do erro na absoro do feixe

infravermelho.

a) Modelo da marca Masimo b) Modelo da marca Mediaid


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c) Modelo da marca Masimo

Figura 2.1 Modelos de oxmetro

Figura 2.2 Princpio de funcionamento do oxmetro (conveno para emisso e recepo de luz)

O oxmetro baseia-se em dois princpios de funcionamento:

oxihemoglobina e a deoxihemoglobina, que se diferem na absoro da luz.

A exposio da oxi e da desoxihemoglobina ao feixe de luz, faz com quecada uma retenha quantidades diferentes de luz dos dois comprimentos deonda empregados [pelos LEDs vermelho e infravermelho]. Um deles absorvido por ambas e o outro o sendo apenas pela oxihemoglobinapermite, por diferena na reteno desta, estabelecer o seu grau desaturao. Assim o oxmetro de pulso mede a saturao funcional dahemoglobina, ou seja, a porcentagem da oxihemoglobina em relao soma das duas. (SELE et al., 1998).

A oxihemoglobina (hemoglobina oxigenada) absorve mais luz

infravermelha, enquanto a deoxihemoglobina (hemoglobina desoxigenada) absorvemais luz vermelha, como pode ser observado no grfico abaixo, onde a faixa de luz

vermelha est num ou comprimento de onda entre 600-750nm e a faixa de luz

infravermelha de 850-1000nm, como exposto no grfico a seguir.


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Figura 2.3 Espectro de absoro da hemoglobina e da oxihemoglobina.

Fonte: Garcia, 2002.

Esta emisso de luz est diretamente relacionada com o volume de

sangue arterial nos tecidos que, conseqentemente, faz alterar a absoro de luz

durante a pulsao (pletismografia). Ou seja, o sangue saturado em oxignio

absorve diferentes quantidades de luz, durante a sstole (contrao muscular do

corao), um novo pulso de sangue arterial penetra no leito vascular

(oxihemoglobina) e o volume de sangue e a absoro de luz aumentam; e durante a

distole (relaxamento muscular do corao), o volume de sangue

(deoxihemoglobina) e a absoro de luz atingem seu ponto mais baixo, pois quando

o sangue desoxigena a permeabilidade de luz reduzida. Com isso a medio se d

pela diferena entre a absoro mxima e mnima de luz que depende da existncia

de hemoglobina oxigenada ou desoxigenada.

O microprocessador do oxmetro calcula a saturao arterial dahemoglobina em relao ao oxignio (SpO2). Durante o monitoramento o software

dos equipamentos l os sensores e seleciona os coeficientes adequados para o

clculo do SpO2. O valor da oximetria expresso em percentual da hemoglobina que

pode transportar oxignio. As medidas de saturao do oxignio so convertidas

para um valor real a partir da razo entre a oxihemoglobina e a diferena entre a

hemoglobina e a soma da carboxihemoglobina com a metahemoglobina. A

saturao oxignio (SpO2) para adultos situa-se na faixa de 60 a 99%. (PEREIRA,2005).


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HbO2Saturao Funcional (%) = X 100

Hb-(CoHb+MetHb)

Onde:

? HbO2=hemoglobina associado ao oxignio (oxihemoglobina);

Hb=hemoglobina;

? CoHb=carboxihemoglobina;

? MetHb=metahemoglobina.

Interferncias externas podem destorcer a leitura do sensor e a mediao

do SpO2. Estas interferncias podem ser:? Clnicas, que levam a erros na avaliao da oxigenao da

hemoglobina, tais como metemoglobinemia, carboxiemoglobina,

reduo da perfuso da extremidade, hipxia, anemia, presena de

certos compostos qumicos no sangue;

? Interferncias na captao do sinal luminoso provocadas por

excesso de iluminao no ambiente em que se encontra o

paciente;? Movimentao do paciente;

? Mau posicionamento do sensor.

O oxmetro de pulso tambm fornece a freqncia cardaca,

coincidentemente com um sinal sonoro proporcional a SpO2.

2.1.2 Medidor de Freqncia Cardaca

A freqncia cardaca um indicador do trabalho cardaco, expresso por

um nmero que retrata os batimentos cardacos por minuto (BPM). A medio da

freqncia cardaca pode ser dada por um oxmetro, como visto acima, ou atravs

da eletrocardiografia (ECG).

O registro da freqncia cardaca atravs do ECG obtido por eletrodos

posicionados na superfcie da pele do paciente e que formam o desenho de um

tringulo ao redor do corao. Estes eletrodos, que so pequenas placas metlicas,

registram a variao do potencial eltrico do corao (derivaes

eletrocardiogrficas). Nos sistemas atuais tais sinais so filtrados e processados por


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meio de sistemas computadorizados, gerando expresses grficas e numricas, que

so interpretadas pelo mdico.

Waller (1887) foi o primeiro a amostrar que os fenmenos eltricos do

corao podiam ser captados na superfcie do corpo. Para isso, ele usou eletrodos

ligados pele e conectados a um galvanmetro. (GARCIA, 2002).

Um eletrocardigrafo, equipamento que faz a eletrocardiografia e

consequentemente mede o ECG, deve possuir capacidade de atenuar e retificar

rudos eltricos do ambiente, portanto constitudo no s de eletrodos, mas

tambm de filtros e circuitos retificadores (figura 2.4).

A+

-

R1

R2

Rg

C

C

Figura 2.4 Esquema de um amplificador (A) para ECG

Fonte: Garcia, 2002.

Garcia (2002) informa que o amplificador possui uma entrada capacitiva

(C) balanceada pelos resistores R1 e R2, e que desta forma os sinais cujas

voltagens variam com o tempo so amplificados. Os resistores de entrada (R1 e R2)

servem para balancear os sinais que chegam s entradas positiva e negativa do

amplificador. O capacitor e de um resistor em cada entrada do amplificador cria uma

constante de tempo (t=RC) que limita a velocidade de resposta do equipamento

para sinais rpidos. Estudos tm mostrado que, para registrar os potenciais eltricos

do corao, essa constante no deve ser maior do que 3ms.Equipamentos portteis que medem a freqncia cardaca so chamados

de monitores cardacos e so compostos por eletrodos, seletor de derivao, circuito

de proteo, pr-amplificador, circuito de isolamento eltrico, e outros recursos. So

alimentados por baterias. Pereira (2005) retrata que o sinal eltrico do corao

captado e amplificado, as respostas so ajustadas em freqncia e, posteriormente,

o sinal digitalizado, processado e transmitido. Os sensores utilizados (eletrodos)

so posicionados nos pulsos e tornozelos do pacientes. A seguir diagrama em


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blocos de um monitor cardaco, mostrando o posicionamento dos eletrodos e seus

circuitos.

Figura 2.5 Diagrama em blocos do monitor cardaco. Fonte: Pereira, 2005.

Figura 2.6 Circuito de isolao eltrica. Fonte: Pereira, 2005.


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Abaixo ilustraes de equipamentos (figura 2.7) que realizam a medio

da freqncia cardaca. Os equipamentos usados na ID so, geralmente portteis,

como relgios polares e/ou equipamentos que so posicionados no peito ou pulso

do paciente para a realizao da medio.

a) Relgio Polar F5 MFC Monitor deFreqncia Cardaca

b) Sistema de ECG Wireless - LifeSync

c) Biolog 3000i Vacumed

Figura 2.7 Modelos de equipamentos de medio da freqncia cardaca

A freqncia cardaca de adultos em repouso de 60 a 100 batimentos

por minuto (BPM), e freqncias mais elevadas so consideradas como taquiacardia

e freqncias mais baixas bradicardia, conforme Garcia (2002). Alguns fatorespodem influenciar nos valores da freqncia cardaca como:


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? Posio do corpo: deitado ou imerso na gua a freqncia

mais baixa do que em p ;

? Posio dos eletrodos e cabos: eletrodo posicionado

perpendicular ao eixo eltrico do corao reduz a sensibilidade;

cabos mal conectados;

? Temperatura: quanto mais alta a temperatura, mais alta a

freqncia;

? Sexo: as mulheres tem a freqncia geralmente de 5 7 BPM

mais elevados que os homens com o mesmo condicionamento

fsico;

? Estado de nimo: quanto mais tenso tiver o indivduo, mais altaser a sua freqncia;

? Meio ambiente: eletricidade esttica causada pela umidade

baixa do ar;

? Quem fuma ou ingere bebidas com cafena tem a freqncia

aumentada;

? M preparao da pele do paciente.

2.1.3 Medidor de Temperatura

A medio da temperatura corprea realizada com o auxlio de

termmetro (figura 2.8a). Com o aquecimento a substncia termomtrica dilatada e

expandida e o seu coeficiente de dilatao volumtrica. A medio da temperatura

se d a partir desta expanso, no caso de termmetros de lquido em vidro.

a) Termmetro clnico analgico


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b) Termmetro clnico digital Welch Allyn

Figura 2.8 Modelos de termmetros analgico e digital

O termmetro clnico apresenta um bulbo de vidro que serve como

reservatrio para o lquido termomtrico - geralmente o mercrio, acoplado haste

cilndrica de vidro que oca e graduada. J o termmetro digital composto de um

circuito eletrnico, visor e bateria (figura 2.8b). Neste a indicao da medio detemperatura obtida atravs de sensores biomdicos apropriados onde o circuito

lineariza e condiciona o sinal.

A temperatura determinada, de preferncia, nas regies do corpo que

possuem irrigao sangnea abundante e superficial ou regies prximas a um

grande vaso, tais como axila, boca, nus e esfago (GARCIA, 2002). E quando h

necessidade da monitorao contnua utilizam-se sensores do tipo termistor na

superfcie da pele, no reto ou no esfago que sendo aquecido transmitir esta

variao e indicar a temperatura em graus Celsius (PEREIRA, 2005).

Os valores normais da temperatura do corpo humano, em uma pessoa

adulta clinicamente normal, esto entre 36 e 37C pela manh, e pela noite se

desloca para 36,5 a 37,3C.


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2.1.4 Medidor de Presso Arterial no Invasiva

Existem vrios mtodos para se obter a presso arterial (PA) no-

invasiva, entre eles os mtodos palpatrios, ultra-som, doppler, tonometria,

auscultatrio e oscilomtrico, porm os dois ltimos so os mais utilizados. Os

mtodos no invasivos baseiam-se na interrupo do fluxo sanguneo para a

determinao da PA.

O esfigmomanmetro um dos equipamentos mais utilizados para se

obter a PA, um mtodo auscultatrio. Consiste de um manmetro (coluna de

mercrio com uma das extremidades ligada a uma bolsa, que pode ser inflada

atravs de uma pequena bomba de borracha) como mostra a figura 2.9.

Figura 2.9 - Esfigmomanmetro

A bolsa enrolada em volta do brao, a um nvel aproximadamente igual aodo corao, a fim de assegurar que as presses medidas sejam maisprximas s da aorta. A presso do ar contida na bolsa aumentada atque o fluxo sanguneo atravs das artrias do brao seja bloqueado. Aseguir, o ar gradualmente eliminado da bolsa ao mesmo tempo que se usaum estetoscpio para detectar a bolsa da pulsao ao brao. [...] medidaque o ar eliminado, a intensidade do som ouvido atravs do estetoscpioaumenta. A presso correspondente ao ltimo som audvel a pressodiastlica, isto , a menor presso sangunea [...] (OKUNO; CALDAS;CHOW, 1982).

Pereira (2005) informa que existem hoje no mercado equipamentos que

automatizam essa atividade, baseados no mtodo oscilomtrico. Com o mesmo

princpio do esfigmomanmetro, neste mtodo a bolsa colocada no membro do

paciente e insuflada impedindo a passagem do sangue. Logo aps esta passagem

liberada gradativamente gerando aumento do sinal oscilatrio.


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Okuno; Caldas e Chow (1982) observam que em um homem normal, a

presso manomtrica mxima de cerca de 120mmHg e a presso mnima de

80mmHg e que alguns fatores podem intervir na medio como:

? Posio do corpo: com o paciente na postura sentado ou em p ou

imerso em gua, a presso varia;

? Efeitos da altitude.

Atualmente existem equipamentos que realizam a leitura da presso

arterial no invasiva de modo digital, sem necessidade do estetoscpio (figura 2.10).

a) Esfigmomanmetro de brao b) Esfigmomanmetro digital - Aparelho dePresso de Pulso IntelliSense HEM-609 Omron

Figura 2.10 Modelos de esfigmomanmetro

2.1.5 Medidores multiparamtricos

Atualmente equipamentos multiparamtricos (figura 2.11) so utilizados

para obter a medio de mais de uma varivel necessria ao monitoramento depacientes em unidades de tratamento intensivo e em ambulncias. Estes

equipamentos so compostos por mdulos de controladores programveis que so

definidos de acordo com as necessidades de medio. So equipamentos fixados

no local que se encontra o paciente (figura 2.11a e 2.11b). Sistemas

multiparamtricos tambm so encontrados em verses portteis com limitao de

tempo de monitoramento (figura 2.11c).


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a) Monitor Dixtal

b) Monitor Masimo

c) Monitor porttil Welch Allyn

Figura 2.11 Modelos de equipamentos multiparamtricos Os monitores multiparamtricos realizam as leituras das variveis da

mesma forma dos medidores individuais, ou seja, atravs do contato direto desensores biomdicos com o corpo paciente. As variveis detectadas so analisadas


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atravs de algoritmos adaptveis para o processamento do sinal desejado.

possvel a comunicao do sinal via rdio-freqncia (como, por exemplo, o

equipamento da figura 2.11c) ou intranet (como, por exemplo, o equipamento da

figura 2.11a). Os pacientes so monitorados em uma central que armazena os

dados coletados na realizao da varredura dos sinais medidos (figura 2.12). Alguns

equipamentos permitem a aquisio destes dados, em computador, pela conexo

USB (como, por exemplo, o equipamento mostrado na figura 2.11c) ou interface

RS232 (como, por exemplo, o equipamento mostrado na figura 2.11b).

Figura 2.12 - Central de monitoramento

2.2 Tecnologia Necessria ID

Avanos nas tecnologias de comunicao permitem que mdicos e

especialistas acessem informaes de pacientes longe do leito hospitalar. A

telemedicina conceitua-se como a medicina distncia. Para Lin (1999 apudCRIST,

2004) o termo telemedicina remete utilizao das telecomunicaes nos

diagnsticos mdicos e no atendimento ao paciente. Tambm pode ser descrita

como o transporte de informaes mdicas digitais entre duas locaes com uso das

atuais tecnologias de comunicao para o monitoramento remoto de pacientes.


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Prestao de cuidados de sade em situaes em que a distncia umfator crtico, por qualquer profissional de sade usando tecnologias deinformao e de comunicaes para o intercmbio de informao relevantepara o diagnstico, o tratamento e a preveno da doena e danos fsicos(injuries), pesquisa e avaliao, e para a formao continuada dos

prestadores, subordinada a objetivos de melhoria da sade dos indivduos edas comunidades. (ORGANIZAO MUNDIAL DE SADE, 1990).

Existem dois tipos diferentes de tecnologias associadas telemedicina:

? Tecnologia Store and forward consiste no armazenamento e envio de

informao distncia. Esta tecnologia utilizada tipicamente em

situaes de no emergncia, quando o diagnstico ou consulta pode

ser realizada nas prximas 24 - 48 horas e envio de volta. So

exemplos desta tecnologia qualquer comunicao assncrona entredois profissionais de sade (ex: troca de e-mails com envio de dados

ou imagens para a elaborao de diagnstico ou consulta).

? Tecnologia Two - way interactive television (IATV) utiliza-se de

tcnicas de videoconferncia, onde a comunicao se d em tempo

real entre dois ou mais intervenientes na prtica clnica. utilizada

quando uma consulta "cara-a-cara" necessria, para teleconsulta e

o telediagnstico. Esta tecnologia tem diminudo no preo ecomplexidade. Quase todas as especialidades de medicina podem ser

conduzidas atravs deste tipo de consultas, incluindo psiquiatria,

medicina interna, reabilitao, cardiologia, pediatria, obstetrcia e

ginecologia. Existem tambm muitos aparelhos perifricos que podem

ser ligados a computadores que podem auxiliar no exame interativo do

paciente. Por exemplo, um estetoscpio permite ao mdico ouvir os

batimentos cardacos distncia.

Contudo, a telemedicina restringe-se aos centros de tratamento intensivo

ou clnicas onde o mdico ou a equipe mdica ficam em um centro separado dos

pacientes. Como a ID aplica os mesmos princpios da telemedicina para monitorao

de pacientes distncia, aqui sero expostos tecnologias que se adequam s

necessidades da internao ID. Contudo, salienta-se que mesmo com o avano

tecnolgico dos novos equipamentos biomdicos, a capacidade de comunicao

remota destes ainda se restringe, quase sempre, interface tipo RS232, com

protocolos de comunicao diferentes para cada equipamento, no existindo uma


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padronizao nos protocolos, conforme afirma Crist et al (2004), e confirmado

atravs de pesquisas com os manuais dos equipamentos dos fabricantes: Oximax,

Dixtal, Criticare System, CE, Medical System, Ohmeda e Masimo.

2.2.1 Tecnologia Embarcada

Para o caso aqui estudado, o sistema mecatrnico atuar na aquisio de

informaes do meio, processamento, monitorao, transmisso e aes sobre as

informaes coletadas. Com a aquisio de sinais e o processamento digital destes

sinais, o sistema gera como sada, informaes, fora e movimento. Para tanto, os

sistemas mecnicos so integrados com sensores, microprocessadores econtroladores. Sendo assim, podem detectar variaes paramtricas e ambientais e,

aps o processamento adequado destas informaes, reagirem a essas

perturbaes de modo a restaurar uma situao de equilbrio. Podem, tambm,

seguir comandos externos para realizar determinadas tarefas.

Ouve-se muito falar de Sistemas Mecatrnicos como dispositivos

inteligentes, sendo que o termo inteligente, nesse caso, refere-se incluso de

elementos como a lgica, capacidade de reao a estmulos e ao uso dacomputao como crebro. (LEPIKSON, 2005).

Dentro deste conceito alguns sistemas vm sendo estudados. Um sistema

de transmisso e monitoramento de sinais vitais, pela internet, estudado pela

Universidade Federal de Santa Catarina, permite ao mdico acompanhar, distncia

e em tempo real, o estado do paciente atravs de uma plataforma de aquisio,

transmisso e monitoramento de sinais biolgicos. A transmisso destes sinais pela

internet ou via rdio-freqncia, elimina o uso de cabos de ligao ponto a ponto. Noentanto, a dificuldade observada neste sistema estende-se, segundo Pizarro (2003),

ao uso de internet de banda larga para suportar a velocidade e a qualidade da

transmisso em tempo real (para atender as necessidades de atuao), problema

acentuado pela indisponibilidade de conexes de alta velocidade nos hospitais.

Em outro estudo observado, conforme Nanbu (2002), o uso dos

sensores para aquisio dos sinais de ECG e saturao do oxignio no sangue, que

so instalados na cama ou na banheira, de modo a permitir a aquisio contnua

destes. Estes dados so armazenados em um servidor, transformados em imagem e


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enviados para o mdico remotamente, atravs da tecnologia www e linguagem

JAVA, de acordo com a figura 2.13.

Warren; Yao e Barnes (2002) informam que foi desenvolvido um sistema

de monitoramento pessoal (figura 2.14) que realiza a medio da freqncia

cardaca. O sistema porttil permite que o paciente tenha seus sinais de freqncia

cardaca gravada num dispositivo preso cintura, que quando descarregados, estes

sinais podem ser transmitidos para o mdico.

Figura 2.13 - Sistema de transferncia do ECG usando JAVA script. Fonte: Nanbu, 2002 (adaptado)

Figura 2.14 - Prottipo do sistema pessoal de monitoramento. Fonte: Warren, Yao e Barnes, 2002. Outros estudos podem ser verificados em patentes internacionais. E

algumas destas patentes, de interesse mais relevante para este trabalho, so

descritas no anexo A.


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2.2.2. Interfaces homem-mquina dos equipamentos biomdicos

A visualizao dos dados monitorados por equipamentos biomdicos

permitida com as telas ou displays destes equipamentos. Estas interfaces

geralmente so projetadas para uma visualizao rpida e tcnica dos dados.

Para Moraes e Pequini (2000), as telas ou mostradores fornecem

informaes a respeito do progresso da produo, o operador percebe a informao

(percepo) e deve entend-la e acess-la corretamente (interpretao), com base

na sua interpretao e seus conhecimentos prvios (cognio) ele toma decises.

Para os equipamentos biomdicos as informaes fornecidas mostram o progressoe/ou a leitura atual de um sinal vital onde, os operadores mdicos, auxiliares e

enfermeiros, tomam decises para controle e acompanhamento do estado de sade

de um paciente. Na ID, alm de operadores especializados, o papel do cuidador

pode ser assumido por um leigo na rea mdica e, neste caso, a interpretao e

cognio dos sinais vitais mostrados nas IHMs pode caracterizar-se como uma

tarefa difcil. Um bom exemplo desta situao pode ser vista num ambiente

hospitalar onde os acompanhantes de pacientes tm reao de susto quando osequipamentos piscam ou alarmam, por no entender bem o que se passa.

A interpretao e cognio de informaes tambm esto associadas

percepo cromtica e alterao do ciclo. Um sinal vermelho, num primeiro

momento, pode parecer um sinal de alerta e cuidado, bem como a mudana

repentina de um ciclo (como por exemplo um grfico de ECG).

As telas dos equipamentos biomdicos geralmente emitem informaes

com caracteres alfanumricos e grficos. Tambm possuem botes de configuraodo equipamento, de liga/desliga e de desligamento do alarme sonoro.

Na figura 2.15, o nvel de saturao do oxignio (%SpO2) observado

pelo nmero vermelho, que tem um grfico de controle do avano da saturao

atravs da esquerda lateral esquerda (SIQ) que, ao subir e descer indica a elevao

e reduo da saturao, respectivamente. O nmero em verde indica a freqncia

cardaca (BPM) e o grfico lateral direito (PI) indica o aumento ou diminuio da

freqncia. Ao atingir a freqncia crtica mxima acende-se uma luz vermelha no

topo do grfico direito e o alarme sonoro acionado e, quando for mnima, acende-

se a luz verde no topo do grfico esquerdo (FastSat).


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Figura 2.15 Oxmetro de pulso - realiza medio da saturao do oxignio e freqncia cardaca.

No modelo de oxmetro mostrado na figura 2.16 a freqncia cardaca

mostrada do lado esquerdo e a saturao de oxignio do lado direito do visor. Acima

tem-se o grfico de evoluo de ECG.

Figura 2.16 Oxmetro de pulso - realiza medio da saturao do oxignio e freqncia cardaca.

J os monitores multiparamtricos, que realizam a medio e visualizao

de vrios sinais vitais ao mesmo tempo, apresentam telas maiores, mas com omesmo grau de detalhamento de informaes dos equipamentos menores (figura


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2.17). No lado esquerdo da tela so visualizados os grficos de ECG e presso

arterial no-invasiva. No lado direito os valores do pulso (freqncia cardaca),

temperatura, saturao de oxignio e presso sistlica e diastlica. Botes de

desligamento dos alarmes sonoros so posicionados prximo aos mostradores das

variveis que controlam. Tambm so vistos botes de configurao e o boto de

desligamento central do alarme sonoro.

Figura 2.17 Monitor multiparamtrico - realiza medio da saturao do oxignio, freqnciacardaca, temperatura e presso arterial (sistlica e diastlica)

2.2.3 Tecnologias de comunicao

Os avanos nas tecnologias de comunicao incrementaram o

desenvolvimento da telemedicina. As redes locais de computadores associadas ao

avano dos equipamentos biomdicos, sofisticaram os diagnsticos mdicos

distncia. Entretanto a capacidade de comunicao remota destes equipamentos

ainda est limitada ao uso dentro do ambiente hospitalar em sistemas que se

configuram como inadequados para comunicao distncia.

As tecnologias abaixo descritas possivelmente permitiro uma aplicao

mais adequada comunicao distncia como pretendido neste projeto.


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a) Internet e intranet

A internet e a intranet constituem-se de uma rede de computadores

interligados, e com possibilidade para acesso de informaes e transferncia dedados. Utilizam o mesmo protocolo de dados TCP/IP (Transmission Control

Protocol/ Internet Protocol), sendo que a intranet de uso privado.

A utilizao de internet/intranet pelos profissionais da sade e seuspacientes vem aumentando de forma significativa nos ltimos anos. Osprotocolos da Internet/Intranet, como o TCP/IP e o UDP, so comuns nodesenvolvimento de aplicaes do dia-a-dia, de forma que representamferramentas altamente testadas e qualificadas para a transmisso deinformaes. Os sinais vitais como o sinal de eletrocardiograma (ECG), a

freqncia cardaca e a temperatura, entre outros tambm podem serdivididos em pacotes e transmitidos com o protocolo UDP, por exemplo.(SIAU, 2003 apud CHRIST, 2004).

O sistema de comunicao intranet combina funes de um ponto de

acesso com um hubou switchcom ou sem fio, como mostra a figura 2.18. Tem-se

como principais benefcios a economia na comunicao em locais onde fcil a

passagem de fios dos computadores da rede, como em hospitais e centros de

tratamento. As informaes podem ser facilmente atualizadas e o acesso pelosusurios feito de forma fcil e intuitiva.

Cliente 1 Cliente 2 Cliente 3 Cliente 4 Cliente 5

Servidor

Figura 2. 18 Sistema de comunicao intranet


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A internet oferece servios de comunicao de modo desburocratizado,

dispensando o controle centralizado, atravs de navegador e redes TCP/IP (figura

2.19).

O sistema IP permite que as informaes sejam encaminhadas de uma

rede para outra, isto , atravs da comunicao IP possvel haver a troca de

mensagens; levar pacotes de dados da origem para o destino. O protocolo TCP

um protocolo do nvel da camada de transporte e orienta a comunicao, permite a

conexo ponto-a-ponto, possibilita a comunicao direcional, possibilita mltiplas

conexes, possibilita o envio de pacotes de forma ordenada e controla o fluxo deste

envio. Durante a conexo, o protocolo TCP responsvel pelo estabelecimento da

ligao, transferncia de dados e trmino da ligao.

Figura 2.19 Sistema de comunicao internet

O protocolo de transporte UDP (User Datagram Protocol), tal como o TCP

responsvel pelo envio e recebimento de mensagens, contudo no orientado conexo. Isto , no possui mecanismos para incio e encerramento da conexo,

negociao de tamanhos de pacotes e retransmisso de pacotes corrompidos.

Diferentemente do protocolo TCP que fornece integridade dos dados (os dados

chegaram em ordem correta?) e garantia na entrega destes dados (os dados

alcanaram o destino?), o UDP fornece a integridade de dados mas no fornece

garantia na entrega. Com isso o TCP permite o transporte de dados de forma

confivel, garantindo que os dados cheguem ntegros ao destino e, em tempo real,permite que estes dados cheguem na mesma seqncia que foi especificada no


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Ao realizar uma chamada de voz ou dados, o celular envia uma

mensagem rdio-base. Esta mensagem processada e aceita pelo terminal de

controle, da concedida ondas de rdio-freqencia disponveis no momento da

chamada.

Estudos em 1995, conforme Zang e Kevin (2003) mostraram a

possibilidade do uso de modens e celulares para transmisso remota de raios-X,

com a utilizao de um telefone celular, com carto de dados, conectado a um

modem. A imagem, com qualidade satisfatria, era emitida para o celular em formato

JPEG atravs de comandos dedicados da AT&T (American Telephone and

Telegraph) e protocolo ETC (Extra Throughput Cellular). AT (Attention Command)

so comandos que convertem os sinais analgicos em sinais digitais paratransmisso por linha telefnica, utilizados para programar modems. Para que oprograma de comunicao possa falar com o modem utilizado o protocolo ETC

A tecnologia GPRS (General Packet Radio Service) permite, por meio do

uso de celulares, o envio e o recebimento de dados pela rede IP, com taxas de

transmisso de 26 a 40kbit/s, podendo chegar a 171,2 kbit/s, e sem o

estabelecimento de ligaes telefnicas. Se baseia em acoplar cartes de dados em

aparelhos com tecnologia GSM para comunicao contnua e sem fio.Algumas desvantagens so apresentadas na comunicao via celular,

dentre elas a taxa de erros em links de rdio, no oferecendo estabilidade da

qualidade de transmisso, podendo variar em funo das sombras de rdio

provocadas por interferncias e obstculos como edifcios, acidentes geogrficos,

chuva, neblina etc. Desta forma a taxa de transmisso de 10kbps pode cair para1kbps ou at ser interrompida.


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Figura 2.20 Sistema de comunicao de dados por rdio-freqncia em tecnologia GPRS

c) Comunicao via satlite

Tecnologia praticada, pela telemedicina, em lugares que esto alm doalcance de redes de computadores ou dos servios de telecomunicaes

convencionais, nestes casos a comunicao via satlite a melhor opo para o

acesso da Internet. O servio fornece o acesso store-and-forwardda Internet aos

profissionais de sade no mundo.

O sistema store-and-forward uma tcnica das telecomunicaes em que

a mensagem emitida a uma estao intermediria onde mantida e emitida para o

destino final posteriormente, no mantendo comunicao em tempo real. Em geraleste sistema usado nas redes com conectividade intermitente, especialmente em

regies e ambientes mais afastados dos centros urbanos. So utilizados satlites

relativamente baratos, de rbita baixa da Terra.

d) Comunicao ponto a ponto

A comunicao RS-232 (Recommended Standard-232) um padro para

troca de dados binrios entre terminais de dados, por exemplo, equipamentos.

Permite a comunicao de dados digitais entre um servidor e terminal ou entre dois


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terminais, atravs das especificaes dos nveis de tenso, temporizao e funo

dos sinais. A palavra padro do RS-232 utiliza cdigo ASCII - American Standard

Code for Information Interchange, com formato de dados e comunicao

assncronos.

Hoje a comunicao local atravs do protocolo USB, que mais rpida e

com conectores simplificados, tende a substituir o protocolo RS-232. Contudo, os

equipamentos mdicos de monitorao de dados vitais ainda utilizam o protocolo

RS-232 (APNDICES B e C).

So variveis de comunicao serial que possibilitam a sincronizao

durante o envio e o recebimento de dados: bit de parada; bit de paridade, bit de

dados e baud ratem - velocidade de envio de dados. Na comunicao serial, atransmisso de uma mensagem realizada bit a bit, onde cada bit representa uma

parte da mensagem. Os bits individuais so ento rearranjados no destino para

compor a mensagem original. Em geral, um canal ir passar apenas um bit por vez.

Aps a transmisso individual, os oito bits enviados so convertidos na mensagem

atravs de oito canais paralelos. A codificao para envio de uma palavra-padro no

protocolo RS-232 utiliza 10 bits: um bit de incio seguido por sete ou oito bits de

dados e um ou dois bits de parada.A taxa de transferncia (baud rate) refere-se velocidade com que os

dados so enviados atravs de um canal e medido em transies eltricas por

segundo. As taxas de transferncia podem variar de 300, 1200, 2400, 4800, 9600 e

19200 bps. Para que haja comunicao entre dois terminais, as taxas de

transferncia de dados devem ser iguais.

Um pacote de dados sempre comea com um nvel lgico 0 (start bit)

para sinalizar ao receptor que a transmisso foi iniciada, desta forma a temporizaono receptor iniciada. Seguido do start bit, oito bits de dados de mensagem so

enviados na taxa de transferncia especificada. O pacote concludo com os bits de

paridade e de parada (stop bit).


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Figura 2.21 Esquematizao do pacote de dados

Fonte: Canzian, 199-?

O bit de paridade adicionado ao pacote de dados com o propsito dedeteco de erro. Na conveno de paridade-par (even-parity), o valor dobit de paridade escolhido de tal forma que o nmero total de dgitos 1 dosdados adicionados ao bit de paridade do pacote seja sempre um nmeropar. Na recepo do pacote, a paridade do dado precisa ser recomputadapelo hardware local e comparada com o bit de paridade recebido com osdados. Se qualquer bit mudar de estado, a paridade no ir coincidir e umerro ser detectado. Se um nmero para de bits for trocado, a paridadecoincidir e o dado com erro ser validado. Contudo, uma anlise estatsticados erros de comunicao de dados tem mostrado que um erro com bitsimples muito mais provvel que erros em mltiplos bits na presena derudo randmico. Portanto, a paridade um mtodo confivel de detecode erro. (Canzian, 199-?)

O terminal de dadosou equipamento que faz o processamento do sinal chamado de DTE - Data Terminal Equipment e o equipamento que faz a

comunicao dos dados chamado DCE Data Circuit-terminating Equipment

(figura 3.18). Os cabos utilizam de 9 a 25 pinos. O acoplamento entre os terminais

realizado por um canal de comunicao fsico (fio) com conectores macho e/ou

fmea em forma de D, com 9 ou 25 pinos, classificados como DB9 ou DB25,respectivamente (figura 2.23 e 2.24).


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Os sinais carregados nos pinos dos conectores so especificados no

quadro abaixo.

Quadro 2.1 - Sinais dos conectores RS-232 DB9

PINO SINAL IN/OUT DESCRIO

1 DCD In Porta ou sinal detectadO

2 RxD ou RD ou RX In Recepo de dados

3 TxD ou TD ou TX Out Transmisso de dados

4 DTR Out Terminal de dados pronto

5 GND ou SG - Terra

6 DSR In Conjunto de dados pronto

7 RTS Out Pronto para enviar (computador)8 CTS In Envie os dados (modem)

9 RI In Indicador de telefone tocando

Quadro 2.2 - Sinais dos conectores RS-232 DB25

PINO NOME DESCRIO

Sinais de Terra

1 Shield Sinal de terra de proteo (malha de aterramento do cabo

e carcaa do conector).7 Ground(GND) Sinal de terra utilizado como referncia para outros sinais.

Canal de Comunicao Primrio

2 TransmittedData(TxD)

Este sinal est ativo quando dados estiverem sendotransmitidos do DTE para o DCE. Quando nenhum dadoestiver sendo transmitido, o sinal mantido na condiode marca (nvel lgico 1, tenso negativa).

3 Received Data(RxD)

Este sinal est ativo quando o DTE receber dados doDCE. Quando o DCE estiver em repouso, o sinal mantido na condio de marca (nvel lgico 1, tenso

negativa).4 Request To

Send(RTS)Este sinal habilitado (nvel lgico 0) para preparar oDCE para aceitar dados transmitidos pelo DTE. Estapreparao inclui a habilitao dos circuitos de recepo,ou a seleo a direo do canal em aplicaes half-duplex. Quando o DCE estiver pronto, ele respondehabilitando o sinal CTS.

5 Clear To Send(CTS)

Este sinal habilitado (nvel lgico 0) pelo DCE parainformar ao DTE que a transmisso pode comear. Ossinais RTS e CTS so comumente utilizados no controledo fluxo de dados em dispositivos DCE.


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Canal de Comunicao Secundrio

6 DCE Ready(DSR)

Tambm chamado de Data Set Ready. Quando originadode um modem, este sinal habilitado (nvel lgico 0)quando as seguintes forem satisfeitas:

1 - O modem estiver conectado a uma linha telefnicaativa e fora do gancho;2 - O modem estiver no modo dados;3 O modem tiver completado a discagem e est gerandoum tom de respota. Se a linha for tirada do gancho, umacondio de falha for detectada, ou uma conexo de vozfor estabelecida, o sinal DSR desabilitado (nvel lgico1).

20 DTE Ready(DTR)

Tambm chamado de Data Terminal Ready. Este sinal habilitado (nvel lgico 0) pelo DTE quando fornecessrio abrir o canal de comunicao. Se o DCE for

um modem, a habilitao do sinal DTR prepara o modempara ser conectado ao circuito do telefone, e uma vezconectado, mantm a conexo. Quando o sinal DTR fordesabilitado (nvel lgico 1), o modem muda para acondio no gancho e termina a conexo.

8 Received LineSignal Detector(CD)

Tambm chamado de Data Carrier Detect (DCD). Estesinal relevante quando o DCE for um modem. Ele habilitado (nvel lgico 0) quando a linha telefnica estfora do gancho, uma conexo for estabelecida, e um tomde resposta comear a ser recebido do modem remoto.Este sinal desabilitado (nvel lgico 1) quando no

houver tom de resposta sendo recebido, ou quando o tomde resposta for de qualidade inadequada para o modemlocal.

12 SecondaryReceived LineSignal Detector(SCD)

Este sinal equivalente ao CD, porm refere-se ao canalde comunicao secundrio.

22 Ring Indicator(RI)

Este sinal relevante quando o DCE for um modem, e habilitado (nvel lgico 0) quando um sinal de chamadaestiver sendo recebido na linha telefnica. A habilitaodesse sinal ter aproximadamente a durao do tom de

chamada, e ser desabilitado entre os tons ou quando nohouver tom de chamada presente.

23 Data SignalRate Selector

Este sinal pode ser originado tanto no DTE quanto noDCE (mas no em ambos), e usado para selecionar umde dois baud rates pr-conffigurados. Na condio dehabilitao (nvel lgico 0) o baud rate mais alto selecionado.


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Sinais de Transmisso e Recepo de Tempos

15 TransmitterSignalElement Timing

(TC)

Tambm chamado de Transmitter Clock(TxC). Este sinal relevante apenas quando o DCE for um modem e operarcom um protocolo sncrono. O modem gera este sinal de

clock para controlar exatamente a taxa na qual os dadosesto sendo enviado pelo pino TxD, do DTE para o DCE.A transio de um nvel lgico 1 para nvel lgico 0nessa linha causa uma transio correspondente para oprximo bit de dado na linha TxD.

17 Receiver SignalElementTiming(RC)

Tambm chamado de Receiver Clock (RxC). Este sinal similar ao sinal TC descrito acima, exceto que ele forneceinformaes de temporizao para o receptor do DTE.

24 TransmitterSignalElement Timing(ETC)

Tambm chamado de External Transmitter Clock. Ossinais de temporizao so fornecidos externamente peloDTE para o uso por um modem. Este sinal utilizadoapenas quando os sinais TC e RC no esto sendoutilizados.

Sinais de Teste do Canal de Comunicao

18 Local Loopback(LL)

Este sinal gerado pelo DTE e usado para colocar omodem no estado de teste. Quando o sinal LL forhabilitado (nvel lgico 0), o modem redireciona o sinalde sada modulado, que normalmente vai para o linhatelefnica, de volta para o circuito de recepo. Istohabilita a gerao de dados pelo DTE serem ecoadosatravs do prprio modem. O modem habita os sinal TMreconhecendo que ele est na condio de loopback.

21 RemoteLoopbalk(RL)

Este sinal gerado pelo DTE e usado para colocar omodem remoto no estado de teste. Quando o sinal RL habilitado (nvel lgico 0), o modem remotoredirecionaseus dados recebidos para a entrada, voltando para omodem local. Quando o DTE inicia esse teste, o dadotransmitido passa atravs do modem local, da linhatelefnica, do modem remoto, e volta, para exercitar ocanal e confirmar sua integridade.

25 Test Mode(TM)

Este sinal relevante apenas quando o DCE ummodem. Quando habilitado (nvel lgico 0), indica que omodem est em condio de teste local (LL) ou remoto(RL).

Fonte: Canzian, 199-?


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Figura 2.22 Especificao de pinagem do conector macho DB9 e DB25


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Figura 2.23 Especificao de pinagem do conector fmea DB9 e DB25

2_Capitulo 1_a Internacao Domiciliar

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