Presentation at the Escola Regional de Computação Aplicada à Saúde

PADRÕES E ESPECIFICAÇÕES PARA

A ÁREA DE INFORMÁTICA EM

SAÚDE

Profa. Luciana Tricai CavaliniDepartamento de Tecnologias de Informação em SaúdeFaculdade de Ciências MédicasUniversidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)

Dinâmica e Complexidade do Sistema de Saúde

POR QUE TUDO ESTÁ INFORMATIZADO, MENOS A

SAÚDE?

Sistemas de saúde efetivos respondem rápido às mudanças do perfi l demográfi co e epidemiológico da população

Estas mudanças costumam ser inesperadas. Exemplos: Zoom out: quando há uma epidemia (ou um tsunami) Zoom in: a qualquer hora da emergência de um grande hospital

Em sistemas de saúde baseados em papel, nós demoramos semanas para conseguir identifi car uma epidemia (zoom out) ou um surto de bactéria assassina em um hospital (zoom in)

Promete-se há décadas que esses problemas desaparecerão com a informatização dos serviços de saúde

O fato é que essas promessas ainda não foram cumpridas.

INFORMATIZAÇÃO DA SAÚDE: PANACEIA OU PLACEBO?

Por quê?Por que é tão fácil informatizar tudo (bancos, imposto de

renda, DETRAN, compras na Internet) e é tão difícil na saúde?

(Shaw et al, 2002)

Inundar o sistema de saúde de hardware (e o correspondente software embarcado) tem um efeito pífio sobre a melhora das condições de saúde individuais e coletivas

Sem ilusões: NADA vai JAMAIS superar o efeito da melhoria na renda, no saneamento básico e na cobertura de vacinação

Entretanto, gastam-se milhões ou até bilhões para informatizar, sem planejamento, os sistemas de saúde

Não há muita massa crítica nas áreas técnicas de governo (ou dos hospitais privados) sobre qualidade de software em saúde

Software médico é comprado ou desenvolvido com a mesma arquitetura de software adotada para videolocadoras, postos de gasolina ou caixas de banco

INFORMATIZAR POR INFORMATIZAR?

Creia-me: não vai funcionar.Mas por quê?

Apenas para não dar a impressão de que o problema da informática médica é meramente a qualidade de software:

Imaginemos o software médico com a melhor qualidade possível, baseado em modelagem tradicional, instalado na Clínica C.

O paciente vai à Clínica C fazer um cateterismo pré-operatório, mas a cirurgia de marcapasso será feita no Hospital H, que também tem um software similar.

Por melhor que sejam estes dois softwares, o contexto da informação coletada na Clínica C fica “aprisionado” no modelo de dados definido no código do Software C, e idem para o Software H

UM PARÊNTESIS

Voltemos à pergunta: Por que a modelagem de software que se usa em todos os outros setores da economia não é efetivo para a saúde?

A saúde é o único setor da economia humana que lida com os processos de produção biológicos (criados pela natureza)

Todos os outros setores da economia lidam com processos de produção industriais (criados pelo homem)

Os processos de produção criados pelo homem são mais simples que os biológicos, porque:

POR QUE É DIFERENTE NA SAÚDE?

Tive essas ideias lendo: Dawkins R. O maior espetáculo da Terra, pp. 204-5 (e Marx, lógico).

A evolução teve milhões de anos para chegar a essa

complexidade

A civilização começa há apenas dezenas de milhares de anos

atrás

Os sistemas industriais são tão simples quanto possível para

maximizar lucro

Os sistemas biológicos são tão complexos quanto necessário

para garantirem a sobrevivência da espécie

Sistemas de saúde são muito mais complexos do que qualquer outra coisa no mundo, em relação a 3 dimensões:EspaçoTempoOntologia

DINÂMICA E COMPLEXIDADE EM SAÚDE

Duas cidades podem ser vizinhas e terem necessidades de saúde

completamente diferentes

Ou melhor, dois bairros podem ser vizinhos e precisarem de

atendimentos de saúde diferentes!

Ou melhor, dois prédios na mesma rua podem ser vizinhos e

precisarem de cuidados de saúde diferentes!

Ou melhor, duas pessoas morando juntas podem ter

necessidades de saúde diferentes!

Ou melhor, seu pé e seu coração TÊM necessidades de

cuidados diferentes!

Ou melhor, dois alelos que

determinam doenças

diferentes em você vão

precisar de terapias gênicas

diferentes no futuro!

A COMPLEXIDADE ESPACIAL (1)

Dando um Zoom Out...

A COMPLEXIDADE ESPACIAL (2)

A COMPLEXIDADE TEMPORAL

Dando um Zoom In...

A COMPLEXIDADE TEMPORAL

Infelizmente, acabou a parte com fotos fofas.

A maior terminologia de medicina (SNOMED-CT) tem mais de 310.000 termos conectados por mais de 1.000.000 de links

Isto significa que, em medicina, existem aproximadamente 310.000 conceitos, conectados entre si de milhões de formas diferentes

Em termos práticos, isso significa que montar um “sistemão megalítico” que todos os serviços poderiam utilizar significaria montar uma quantidade enorme de tabelas com 310.000 campos e milhões de relacionamentos entre si

A COMPLEXIDADE ONTOLÓGICA

Conjectura de Cavalini-Cook: A probabilidade de consenso entre 2 ou mais especialistas de uma mesma área em

relação ao que seria o “modelo de dados máximo” para qualquer conceito em saúde tende a zero

Esta complexidade faz com que um problema de ciência da computação que não existe (ou não é crítico) em qualquer outro setor da sociedade humana seja muito grave em saúde.

Este problema é:

O QUE ESTA COMPLEXIDADE CAUSA?

INTEROPERABILIDADE SEMÂNTICA

De forma inteligível: Interoperabilidade semântica é a capacidade de

enviar um extrato de informação de um sistema A para o sistema B, e destes para o sistema C, e vice-versa, etc, sendo que todos estes extratos de informação são semanticamente válidos em todos os sistemas

INTEROPERABILIDADE SEMÂNTICA

Todos os sistemas leem e entendem todos os extratos de informação dos outros sistemas

- Tosse- Por 3

meses- Febrícula

RX de tórax:- Nódulo

em ápice D

LBA:- TB


em ápice D

LBA:- TB

- Tosse- Por 3

meses- Febrícula

- Tosse- Por 3

meses- Febrícula


em ápice D

Uma pessoa pode ter cadastro em várias videolocadoras. O seu histórico de locação na videolocadora A não afeta em nada a qualidade do atendimento que vai receber na videolocadora B

Em saúde, tudo é interligado! O que aconteceu com o paciente quando foi atendido no

posto de saúde é CRÍTICO para defi nir o seu atendimento na hora em que ele vai para o hospital

“Ah, mas o paciente pode contar”. Mas muitos pacientes estão desacordados ou sob efeito de

medicamentos psicotrópicos nas horas mais críticas das suas vidas, e as famílias em volta estão chorando e não informam bem tampouco

“Ah, mas pode imprimir o atendimento do posto e redigitar no sistema do hospital”

Ah, mas pode fazer um sistemão que funcione nos dois lugares”

POR QUE A SAÚDE PRECISA DE INTEROPERABILIDADE SEMÂNTICA?

Isso (e coisas similares que funcionam em outras indústrias) vem sendo tentado deste 1961, com gastos de bilhões de dólares e euros,

e não tem funcionado

Interoperabilidade semântica é crítica, mas a complexidade temporal traz um problema incontornável mesmo para sistemas autocontidos

Em saúde, você define o seu modelo de dados hoje e ele não dura 6 meses, porque os conceitos evoluem rápido e novos conceitos aparecem todo dia

A média de tempo para que um software médico seja abandonado é de 2 anos e a taxa de abandono é de 70% (fonte: CHAOS Report)

UM OUTRO PROBLEMA: MANUTENÇÃO

Muitas coisas (muito caras!) foram e ainda têm sido propostas para resolver o problema da interoperabilidade semântica e para reduzir os custos de manutenção dos aplicativos da área biomédica, sem nenhum resultado evidente

Juntando a isto o fato de que a saúde é o setor mais conservador da sociedade, o resultado é que a saúde é o único sistema que ainda depende inteiramente de papel

Lobistas batem à porta dos governos o tempo todo, alegando terem em mãos a solução para os problemas de informatização da saúde, e os governos, afl itos com a pressão política e as queixas sobre a qualidade do sistema de saúde, entram nessa e desperdiçam centenas de milhões de [moeda]

As empresas de software não querem desenvolver produtos para a saúde porque é complicado e os clientes nunca fi cam satisfeitos

CONSEQUÊNCIA

Até o momento, a padronização parece ser a solução para os problemas técnicos da área de informática em saúde

As duas principais instituições desenvolvedoras de padrões para a área de informática em saúde são:

Health Level 7 (HL7) International Standards Organization (ISO)

SOLUÇÃO: PADRONIZAR (?)

Health Level 7 Inc. é a empresa que desenvolve o padrão HL7 desde 1987

HL7 é um padrão para troca de informações em saúde credenciado pelo American National Standards Institute (ANSI)

Há duas versões do padrão HL7: HL7v2 HL7v3

HL7

HL7v2 define uma série de mensagens que podem ser trocadas entre sistemas distribuídos

Sempre existe uma certa necessidade de mapeamento entre mensagens que vêm de outros sistemas, mesmo que seja dentro da mesma sub-versão

As mensagens HL7v2 são codificadas em ASCII (não são XML)

HL7V2 (1)

Cada linha de uma mensagem HL7v2 é um segmento

Os segmentos são compostos por campos

Os campos são delimitados por um caractere simples

Cada campo pode apresentar compomentes e subcomponentes

Cada subcomponente tem seu próprio delimitador único

HL7V2 (2)

Os delimitadores são:Barra vertical (“|”) para os camposAcento circunflexo (“^”) para os componentes

“E” comercial (“&”) para os subcomponentes

Til (“~”) como o separador de repetições padrão

HL7V2 (3)

O primeiro campo de um segmento contém o nome do segmento composto por 3 caracteres

Cada segmento da mensagem contém uma categoria específica de informação

O primeiro segmento é sempre identificado por “MSH” e contém o tipo de mensagem

O tipo da mensagem define os segmentos que a compõem

Os nomes dos segmentos são definidos na documentação do padrão

HL7V2 (4)

EXEMPLO DE MENSAGEM HL7V2

MSH|^~\&|MegaReg|XYZHospC|SuperOE|XYZImgCtr|20060529090131-0500||ADTÂ01ÂDT_A01|01052901|P|2.5EVN||200605290901||||200605290900PID|||56782445^^ÛAReg^PI||KLEINSAMPLE^BARRY^Q^JR||19620910|M||2028-9^^HL70005^RA99113^^XYZ|260 GOODWIN CREST DRIVE^^BIRMINGHAMÂL^35 209^^M~NICKELL’S PICKLES^10000 W 100TH AVE^BIRMINGHAMÂL^35200^Ô |||||||0105I30001^^^99DEFÂNPV1||I|W^389^1ÛABH^^^^3||||12345^MORGAN^REX^J^^^MD^0010ÛAMC^L||678 90^GRAINGER^LUCY^X^^^MD^0010ÛAMC^L|MED|||||A0||13579^POTTER^SHER MAN^T^^^MD^0010ÛAMC^L|||||||||||||||||||||||||||200605290900OBX|1|NM|^Body Height||1.80|m^MeterÎSO+|||||FOBX|2|NM|^Body Weight||79|kg^KilogramÎSO+|||||FAL1|1||ÂSPIRINDG1|1||786.50^CHEST PAIN, UNSPECIFIEDÎ9|||A

A versão 3 do padrão HL7 foi desenvolvida para permitir a modelagem de aplicativos semanticamente interoperáveis

HL7v3 é baseado em um Reference Information Model (RIM) que foi convertido na Norma ISO 21731

Algumas (tentativas de) Implementações:CDA/CCD/CCRFHIR

HL7V3 (1)

Clinical Document ArchitectureEspecificação de mensagens de acordo

com HL7v3Documentos padronizados (XML ou

não): Sumário de Alta, Laudo de Exames, Admissão e Exame Físico, etc

Convertido na Norma ISO 27932Base para a implementação do CCR na

especificação CCD

HL7V3 (2) CDA

Continuity of Care RecordPadrão para um registro sumário (“salva-

vidas”) dos dados do paciente:Dados demográficos Informações sobre o plano de saúdeLista de problemasMedicamentos e alergiasPlano terapêutico

Criado por um grupo de empresas de software médico nos EUA

Gera mensagens padronizadas no formato XML

HL7V3 (3): CCR

Continuity of Care DocumentSubconjunto do HL7v3 RIM que

implementa os documentos CCR em XML

Hoje em dia, CCR e CCD são padrões rivais no programa americano de informática médica denominado Meaningful Use

HL7V3 (4): CCD

Fast Healthcare Interoperability Resources

Iniciativa “open source” dentro da HL7 Inc.

Documentos XML abertos para troca de mensagens entre sistemas

Motivou a iniciativa A New Day Has Dawned, que abriu o acesso às especificações HL7 até um certo ponto desde 01/04/2013

HL7V3 (5): FHIR

Apesar da iniciativa New Day..., que apresenta diversas indefinições relativas a questões de propriedade intelectual, a rigor HL7 ainda é um padrão comercial

A padronização das mensagens restringe a modelagem dos conceitos clínicos – a maioria das mensagens são voltadas para a parte administrativa dos sistemas

Criou-se uma babel de iniciativas em torno de Hl7 indo em direções diferentes – a solução tornou-se parte do problema

Não há registro comprovado de uma única implementação de prontuários eletrônicos baseados em HL7v3 RIM

HL7V3 (6): DESAFIOS

Definidos na Norma ISO 21090Especificação de todos os tipos de dados

que podem ser necessários para o registro de qualquer informação em saúde

Padronização de dados faltantes (missing): valores excepcionais

A Norma ISO 21090 é o ponto mais forte do padrão HL7, pois define a granularidade correta do “ponto de partida” para qualquer iniciativa bem sucedida de padrão de interoperabilidade semântica

TIPO DE DADOS HL7V3

International Standards Organization – Technical Committe 215

Comitê Técnico da ISO para a definição de normas para a área de informática em saúde

6 Grupos de Trabalho:WG1: ArquiteturaWG2: Interoperabilidade de sistemas e dispositivos

WG3: Conteúdo semânticoWG4: Segurança e PrivacidadeWG6: Indústria farmacêuticaWG7: Gerenciamento de risco em redes que incorporam dispositivos médicos

ISO TC 215

A lentidão do processo faz com que iniciativas mais adequadas à dinâmica tecnológica atual sejam adotados como padrões de facto antes de se tornarem Normas ISO (se é que se tornam)

A representatividade é baseada na capacidade de participação nas reuniões, não nas necessidades reais do mercado (produtores ou consumidores)

Consequência: baixo nível de implementação das Normas

ISO TC 215: DESAFIOS

O PROBLEMA DE FUNDO É...

UMA VIRADA HELIOCÊNTRICA

Padrão heliocêntrico para a informática médica

MODELAGEM MULTINÍVEL

PRINCÍPIOS DE MODELAGEM MULTINÍVEL

Especialista do

domínio

Biblioteca de

conceitos

Vocabulário do

domínio

define

usando

Cientista da

computação

Modelo de informaçã

o

Schema

define

expresso como

GUI

Software

APLICATIVO

Persistência dos dados

instâncias

DE UM JEITO MAIS SIMPLES...

Modelo de Referência

Modelagem do Conhecimento

Seu aplicativo (GUI, DSS, BI etc)

Em modelagem multinível, o contexto da informação não fica “encarcerado” no software, porque o Modelo de Referência é composto por classes genéricas com o “mínimo” de contexto possível

O contexto da informação fica contido, de uma forma intercambiável entre sistemas, nos Modelos de Domínio

A informação coletada em tempo real durante a consulta terá seu contexto persistido para sempre: as modificações futuras no software - mantido o Modelo de Referência estável - nunca mais afetarão seu conteúdo

Estes extratos de informação, contendo o contexto original, corretamente referenciados no espaço e no tempo, podem ser compartilhados por qualquer aplicativo baseado no mesmo Modelo de Referência

TRAZENDO O CONTEXTO DE VOLTA

MODELAGEM DO DOMÍNIO

Arquétipos (openEHR ou ISO 13606)CCD (MLHIM)

ConceptConstraintDefinition

2013: Convergência espontânea entre

openEHR e MLHIM ISO 13606 está sob revisão

2009: MLHIM é lançado

Virada do século 21: Cook abandona o TORCH e se torna voluntário no ARB da Fundação

openEHR

openEHR vai para a ISO e negocia a família de Normas 13606

Últimos anos do século XX:Europa: o projeto GEHR se torna openEHR EUA: Cook desenvolve o TORCH

HISTÓRIA

O PROBLEMA KEPLERIANO DA MODELAGEM MULTINÍVEL

MODELO HELIOCÊNTRICO PARA UM MUNDO REAL

MODELAGEM MULTINÍVEL: ENFOQUES

openEHR MLHIM 13606Modelos

(Quase) Maximalista

Minimalista ReducionistaEnfoque

(Quase) Máximo

Qualquer tamanho (Sob revisão)

Modelo de Dados

Exceto móvel que receba

dados

Qualquer aplicativo

Somente troca de mensagens

Implementação possível

Muito Mínimo IntermediárioResíduo de contexto no MR

MODELAGEM MULTINÍVEL DO CONHECIMENTO

openEHR MLHIM 13606Modelos

Arquétipo CCD ArquétipoEstrutura

(Mais que) uma

n (Sob revisão)# de estruturas / conceito

Parcialmente centralizado

De baixo para cima

(Sob revisão)Modelo de governança

ADLXML Schema

1.1ADLLinguage

m

OBRIGADA!

[email protected] especiais:Tim CookCE-CAS

Presentation at the Escola Regional de Computação Aplicada à Saúde

Technology

Transcript of Presentation at the Escola Regional de Computação Aplicada à Saúde