SISTEMA DE GERENCIAMENTO REMOTO DE SINAIS VITAIS …Aosmeuspaisefam´ılia, pelo apoio essencial,...
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Universidade Federal de Pernambuco
Centro de Informática
Pós-graduação em Ciência da Computação
SISTEMA DE GERENCIAMENTO REMOTO
DE SINAIS VITAIS PARA PDA
Danielly Karine da Silva Cruz
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
Recife
28 de Junho de 2005
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ii
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Universidade Federal de Pernambuco
Centro de Informática
Danielly Karine da Silva Cruz
SISTEMA DE GERENCIAMENTO REMOTO DE SINAIS VITAIS
PARA PDA
Trabalho apresentado ao Programa de Pós-graduação em
Ciência da Computação do Centro de Informática da Uni-
versidade Federal de Pernambuco como requisito parcial
para obtenção do grau de Mestre em Ciência da Com-
putação.
Orientadora: Profa. Dra. Edna Natividade da Silva Barros
Recife
28 de Junho de 2005
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Para meus amores Leornardo, pais e faḿılia
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vi
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AGRADECIMENTOS
Agradeço, com grande alegria, a contribuição de todos, que de alguma forma, ajudaram-
me na jornada de mais uma etapa minha vida.
Aos meus pais e famı́lia, pelo apoio essencial, que forma a base do caracter do in-
div́ıduo, sem o qual essa fase não seria posśıvel.
Ao meu namorado Léo que contribui para minha auto-estima continuar em alta e não
perder o foco e meus objetivos de vista.
A minha orientadora Edna Barros que sempre acreditou no meu potencial, e me
forneceu um tema muito interessante para estudo. Uma excelente profissional que con-
tribui significativamente para meu amadurecimento.
Finalmente, um muito obrigado aos meus amigos Amanda Pimentel, Grasielle Valença,
Rodrigo Teixeira e Germano Guimarães que sempre alegraram meus dias de trabalho.
vii
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viii agradecimentos
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As idéias positivas nunca entram em conflito.
As aparências contrárias agem para o meu proveito.
Deus se serve de todas as pessoas e situações para
realizar Seus Planos de tornar-me um ser humano melhor.
O ”atraso é amigo”e os obstáculos são propulsores
para subir mais alto.
—LOURENÇO PRADO (Alegria e Triunfo, Calma)
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x agradecimentos
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RESUMO
Ataque card́ıaco é a principal causa de mortes no mundo ocidental, logo uma medi-
cina preventiva é necessária para decrescer esse número. O Eletrocardiograma (ECG)
pode ajudar os médicos a descobrir com antecedência as doenças card́ıacas. Entretanto,
algumas regiões podem não ter um médico por perto todo o tempo para analisar um
eletrocardiograma. Assim, fornecer um serviço eficiente de cuidados da saúde para páıses
com dimensões continentais como o Brasil é um desafio. O uso da tecnologia são moti-
vantes para um atendimento melhor e mais eficiente dos pacientes, automatizar assim o
sistema de saúde.
Esta dissertação propõe o desenvolvimento de um sistema para gerenciamento de
informações dos paciente, incluindo os sinais vitais ( como o ECG) fazendo uso de PDAs
(Personal Digital Assistent). Esta proposta torna posśıvel o atendimento residêncial dos
pacientes por agentes de saúde, com o suporte de médicos especialistas através da segunda
opinião (diagnóstico adicional). Assim, a análise remota do eletrocardiograma através da
Internet permite que médicos diagnostiquem remotamente doenças card́ıacas.
A abordagem proposta suporta: recepção de sinais, armazenamento das informações
médicas (incluindo os sinais), visualização das formas de onda do ECG pelo PDA e
navegador, e sincronização com o servidor do hospital das cĺınicas (sistema HealthNet).
Os agentes de saúde fazem o armazenamento dos dados dos pacientes, bem como dos seus
sinais vitais, como o ECG por exemplo. A visualização do eletrocardiograma é posśıvel
tanto no PDA quanto no navegador. Após a coleta das informações dos pacientes, esses
dados são sincronizados com o servidor do sistema HealthNet. Através de um navegador,
o médico pode analisar o status do paciente juntamente com a visualização do ECG para
fornecer sua opinião sobre o caso cĺınico.
Afim de torná o sistema fácil para uso pelos médicos e agentes de saúde, uma interface
gráfica amigável foi desenvolvida. Métodos para um acesso eficiente dos dados tem sido
também desenvolvido para cobrir as restrições de armazenamento dos PDAs.
Palavras-chave: sistemas embarcados para cuidados médicos, sistemas móveis, PDAs
para monitoramento de sinais vitais, telemedicina
xi
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xii resumo
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ABSTRACT
Heart attack is the main reason of deaths in the ocident world, so a preventive medicine is
necessary to decrease this number. The Electrocardiograms can help physicians to early
discover heart diseases. However, some locations may not have a physician nearby to
analyze an electrocardiogram all time. Therefore it is a challenge to provide an efficient
healthcare service for countries with continental dimensions like the Brazil. Mechanisms
for a more efficient and better attendance of patients are necessary due to the increasing
costs of health care systems.
This work proposes the development of a system for management of the vital signs
(like the electrocardiogram - ECG) through PDAs (Personal Digital Assistent). The
project has made possible the local attendance of patients by medical practitioners (here
called health agents) with the support of specialist physicians through a second opinion
system. Thus, the remote analysis of electrocardiograms through the Internet enables
doctors to remotely diagnose heart diseases.
The proposed approach supports: receving of the signals, storing the medical infor-
mation (including the signals), visualization of ECG waveforms by the PDA and browser,
and sincronization with the server of the hospital (HealthNet system). The health agents
can use a PDA to store the patient’s information and them signal. The visualization of
the electrocardiogram is possible in the PDA and in the browser. After that, the infor-
mation are sent to the server. A physician may use a browser and the Internet to analyze
this information and provide his opinion, which is sent back to the health agent to help
him treating the patient.
In order to make the system easier the use by doctors and health agents, a user-
friendly graphical interface has been developed. Methods for an efficient data access have
been also developed to cope with storage constraints of PDAs.
Keywords: embedded software for health-care, mobile system, PDAs for vital signs
monitoring, telemedicine
xiii
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xiv abstract
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SUMÁRIO
Caṕıtulo 1—Introdução 1
1.1 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Descrição do Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Organização da Dissertação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Caṕıtulo 2—Estado da Arte 5
2.1 Smart Shirt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Rede Sem Fio de Sensores Inteligentes Sobre o Corpo . . . . . . . . . . . 8
2.3 Serviço de Monitoramento Remoto através da World-Wide Web . . . . . 12
2.4 Sistema de Monitoramento Sem Fio InterHospital . . . . . . . . . . . . . 14
2.5 HandMed - Sistema Móvel Integrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.6 m-health . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.7 Programa de Saúde Pública . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.8 Healthnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.8.1 HealthNet Telediagnóstico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.8.2 HealthNet Segunda Opinião . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.9 Comparações entre os Sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Caṕıtulo 3—Conceitos Básicos de Monitoramento Cardiológico 29
3.1 Modelo Geral de Monitoramento e Gerenciamento Card́ıaco . . . . . . . 29
3.1.1 Monitoramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.1.2 Gerenciamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2 Informações Necessárias para o Gerenciamento Card́ıaco . . . . . . . . . 32
3.2.1 Informações dos Pacientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2.1.1 Dados Pessoais do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2.1.2 Caso Cĺınico e Parecer do Paciente . . . . . . . . . . . . 34
xv
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xvi sumário
3.2.1.3 Antecedentes do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.1.4 Exame F́ısico do Paciente e seus Sinais Vitais . . . . . . 37
Caṕıtulo 4—Sistema de Gerenciamento Remoto de Sinais Vitais para PDA 39
4.1 Subsistema PDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1.1 Interface Gráfica com o Usuário - Graphic User Interface, GUI . . 42
4.1.1.1 Telas do Sistema de Monitoramento . . . . . . . . . . . 44
4.1.2 Visualização do ECG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.1.2.1 Cálculo de Referência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.1.2.2 Plotagem no PDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.1.2.3 Plotagem no Subsistema Servidor . . . . . . . . . . . . . 51
4.1.3 Recepção dos Sinais de ECG no PDA . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.1.4 Gerenciamento dos Dados Armazenados . . . . . . . . . . . . . . 54
4.1.5 Sincronização entre o PDA e o Servidor . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.1.5.1 Sincronização de Envio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.1.5.2 Sincronização de Recepção . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Caṕıtulo 5—Análise dos Resultados e Limitações 59
5.1 Interface Gráfica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.2 Implementação do Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.3 Banco de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.4 Testes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.5 Padronização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.6 Limitações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.6.1 Biblioteca do PDBDriver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Caṕıtulo 6—Conclusões e Trabalhos Futuros 65
6.1 Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.2 Trabalhos Futuros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.2.1 Recepção do ECG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.2.2 Sincronização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.2.3 Análise de Usabilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.2.4 Otimizações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.2.5 Novos Campos no Banco de Dados do HealthNet . . . . . . . . . 68
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sumário xvii
Apêndice A—Conceitos Básicos 71
A.1 Sistema Circulatório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
A.1.1 Coração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
A.1.2 Sistema de Vasos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
A.1.3 Sistema Circulatório Humano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
A.1.4 Funcionamento do Coração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
A.2 Eletrocardiograma - ECG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Apêndice B—Usando Engenharia de Software Orientada a Objetos para o Sis-
tema 77
B.0.1 Análise Orientada a Objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
B.0.2 Projeto Orientado a Objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Apêndice C—Entrevistas 85
C.1 Entrevistas com a Dra. Sandra Mattos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
C.2 Entrevista com o Dr Jorgenildo G. Farias . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
C.3 Entrevistas com o Dr. Ragnar Siqueira Leal . . . . . . . . . . . . . . . . 88
C.3.1 Sobre a complexidade da eletrocardiografia . . . . . . . . . . . . . 89
C.4 Entrevista com o Dr. Antônio Stênio Barbosa Gomes . . . . . . . . . . . 90
C.5 Perguntas da Entrevista aos Médicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Apêndice D—Interface proposta baseada em análise dos competidores e entre-
vistas 93
Apêndice E—Telas de Protótipo 97
E.1 Prototipação da Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
E.1.1 Fluxo de Cadastro de Paciente Já Existente . . . . . . . . . . . . 97
E.1.2 Fluxo Alternativo de Cadastro de Paciente Não Existente . . . . . 98
E.1.3 Fluxo de Sincronização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Apêndice F—Telas em Power Point 101
Apêndice G—Telas em J2ME para telefone 105
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xviii sumário
Apêndice H—Telas em SuperWaba para PDA 109
Apêndice I—ANVISA 113
Apêndice J—Fichas de Diagnósticos dos Hospitais 115
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LISTA DE FIGURAS
2.1 Smart Shirt. [37] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Tela de Monitoramento dos Sinais da Smart Shirt. . . . . . . . . . . . . . 6
2.3 Campo de Atuação da Smart Shirt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.4 Rede Sem Fio sobre o Corpo - BAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.5 WISE - (Sensores Inteligentes Sem Fio). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.6 PAN - Wireless Personal Area Network. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.7 Interfaces dos Dispositivos.[25] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.8 Diagrama de Blocos de um Sistema de Monitoramento de ECG. . . . . . 12
2.9 Interface da aplicação para o navegador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.10 Estrutura do Sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.11 Arquitetura do Sistema de Telemetria sem Fio. . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.12 Arquitetura da unidade móvel do PDA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.13 Visão Geral do Projeto GIMPA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.14 HandMed.[13] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.15 Plataforma de monitoramento móvel da saúde do paciente. . . . . . . . . 20
2.16 Unidade de Informação Móvel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.17 Registro do Paciente Online com Dados Básicos, Endereço e Histórico
Médica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.18 PSF - Programa Saúde da Famı́lia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.19 Visão Geral do Modelo de Classes Básicas do Healthnet. . . . . . . . . . 23
2.20 Interface Gráfica da Ficha de Cardiologia Materno-Fetal do HealthNet. . 24
2.21 Interface Gráfica dos Antecedentes Pessoais do Paciente do HealthNet. . 25
2.22 HealthNet - Serviço de Segunda Opinião. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.1 Blocos Gerais do Processo de Monitoramento. . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.2 Diagrama de Bloco de um Sistema de Monitoramento Geral. . . . . . . . 30
3.3 Elementos de um Sistema de Monitoramento Cŕıtico. . . . . . . . . . . . 32
4.1 Visão Geral Completa do Sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
xix
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xx LISTA DE FIGURAS
4.2 Visão Geral do Subsistema PDA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.3 Visão Geral do Subsistema Servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.4 Visão Detalhada do Subsistema PDA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.5 Telas de Dados Pessoais do Paciente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.6 Telas do Caso Cĺınico e Parecer do Paciente. . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.7 Telas de Antecedentes do Paciente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.8 Telas de Cardiologia do Paciente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.9 Visualização do ECG no PDA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.10 Visualização do ECG no Servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.11 Conversão de Translação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.12 Plotagem da Imagem do Eletrocardiograma. . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.13 Funcionamento do Servlet Consultar Dados Paciente. . . . . . . . . . . . 51
4.14 Funcionamento do Servlet Gerador de Imagem do ECG. . . . . . . . . . 52
4.15 Visão Geral da Recepção do ECG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.16 Protocolo de Recepção do ECG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.17 Funcionamento do Protocolo de Recepção do ECG. . . . . . . . . . . . . 54
4.18 Visão Geral da Sincronização entre o PDA e o Servidor. . . . . . . . . . . 55
4.19 Meios de Comunicação pelo PDA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.20 Funcionamento do Servlet de Envio do PDA para o Servidor. . . . . . . . 57
4.21 Funcionamento do Servlet de Recepção pelo PDA do Servidor. . . . . . . 58
5.1 Projetos PDA (Waba) e Servidor(Sincronização). . . . . . . . . . . . . . 60
5.2 Projeto de Comunicação simula o Subsistema de Aquisição de Sinais. . . 61
6.1 CompactFlash 56K Modem para iPAQ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.2 Cabo PDA IPAQ 3600 para Nokia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.3 Tela Destino do Paciente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
A.1 Coração. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
A.2 Sistema Circulatório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
A.3 Funcionamento do Coração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
A.4 Eletrocardiograma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
A.5 Fases do Coração e ECG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
B.1 Diagrama de Caso de Uso de Alto Nı́vel do Subsistema PDA. . . . . . . . 78
B.2 Diagrama de Caso de Uso de Alto Nı́vel do Subsistema de Aquisição de
Sinais. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
-
LISTA DE FIGURAS xxi
B.3 Diagrama de Caso de Uso de Alto Nı́vel do Subsistema Servidor. . . . . . 79
B.4 Diagrama de Classe por Pacote do Subsistema PDA. . . . . . . . . . . . 79
B.5 Diagrama de Classe do Módulo de Recepção de Sinais do Subsistema PDA. 80
B.6 Diagrama de Classe do Módulo de Sincronização com o Servidor do Sub-
sistema PDA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
B.7 Diagrama de Classe do Módulo de Aquisição de Sinais do Subsistema Co-
municação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
B.8 Diagrama de Classe do Subsistema Servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . 83
B.9 Arquitetura de Dados do Subsistema Servidor/PDA. . . . . . . . . . . . 84
C.1 Produto da Telemedic Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
C.2 WinCardio da MicroMed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
C.3 Módulo ECG para PC da TEB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
C.4 Eletrocardiografos da ECAFIX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
D.1 Interface do Software do IBF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
D.2 Software para PDA do Índice Brasileiro de Farmaco. . . . . . . . . . . . 95
E.1 Fluxo de Cadastro de Paciente Já Existente. . . . . . . . . . . . . . . . . 97
E.2 Fluxo de Cadastro de Paciente Não Existente. . . . . . . . . . . . . . . . 98
E.3 Fluxo de Sincronização de Pacientes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
J.1 Ficha do Hospital Agamenon Magalhães I. . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
J.2 Ficha do Hospital Agamenon Magalhães II. . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
J.3 Ficha do Hospital Agamenon Magalhães III. . . . . . . . . . . . . . . . . 117
J.4 Ficha do Hospital Agamenon Magalhães IV. . . . . . . . . . . . . . . . . 118
J.5 Ficha do Hospital Agamenon Magalhães V. . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
J.6 Ficha do Hospital Ana Nery I. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
J.7 Ficha do Hospital Ana Nery II. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
J.8 Ficha do Hospital Unicordis I. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
J.9 Ficha do Hospital Unicordis II. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
-
xxii LISTA DE FIGURAS
-
LISTA DE TABELAS
2.1 Comparação entre os Sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2 Comparação entre os Sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.1 Dados Pessoais dos Pacientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2 Endereço Atual dos Pacientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3 Caso Cĺınico do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.4 Parecer do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.5 Antecedentes Pessoais Gerais do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.6 Antecedentes Pessoais Patológicos do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.7 Antecedentes Pessoais sobre Intervenções do Paciente . . . . . . . . . . . 35
3.8 Antecedentes Familiares do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.9 Alergias do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.10 Hábitos Alimentares do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.11 Atividade F́ısica do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.12 Exame F́ısico do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.13 Aparelho CardioVascular do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.14 Eventos de Procedimentos do Paciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.1 Espaço para Armazenar Informações dos Pacientes no PDA . . . . . . . . 61
5.2 Tempo para Acessar Informações de um Paciente . . . . . . . . . . . . . 62
5.3 Tempo para Receber o Sinal do ECG do Subsistema de Aquisição de Sinais 62
5.4 Tempo para Enviar Informações dos Pacientes do PDA para o Servidor . 63
5.5 Tempo para Recepção de Informações dos Pacientes pelo PDA vindas do
Servidor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
xxiii
-
xxiv LISTA DE TABELAS
-
CAṔITULO 1
INTRODUÇÃO
Neste caṕıtulo introduzimos o assunto da dissertação. Primeiramente a motivação do
tema é explanada, depois os objetivos do sistema são expostos e posteriormente fazemos
uma breve descrição do trabalho. O tema da dissertação é o desenvolvimento de um
sistema de gerenciamento de sinais vitais de pacientes para PDA (Personal Digital Assis-
tant), melhorando assim a qualidade de vida da população e automatizando o processo
de consulta médica.
1.1 MOTIVAÇÃO
Ataque card́ıaco, denominação popular para o infarto do miocárdio, é a principal
causa de óbitos no mundo ocidental [10], logo uma medicina preventiva é necessária
para diminuir esse número. Um Eletrocardiograma (ECG) pode ajudar os médicos a
descobrir antecipadamente as doenças card́ıacas. Entretanto, algumas regiões podem não
ter um médico por perto todo o tempo para analisar um eletrocardiograma. Assim, para
páıses com dimensões continentais como o Brasil, fornecer cuidados médicos para toda a
população é um desafio. A disponibilidade de um sistema de cuidados médicos móvel, com
caracteŕısticas de aquisição de dados remota e monitoramento de sinais vitais é de grande
valia para a melhoria do sistema de saúde atual do Brasil. O sistema tem o objetivo de dar
suporte ao trabalho da equipe médica de agentes de saúde, que não tenham profissionais
especialistas nas suas visitas à comunidade. Os dados dos pacientes são transferidos
para um servidor remoto, onde podem ser acessados por médicos especialistas, os quais
analisam os dados enviados, incluindo os sinais vitais.
Nesse contexto, uma rede de saúde regional foi desenvolvida no estado de Pernambuco
(nordeste do Brasil). Vários sistemas têm sido desenvolvidos, incluindo um sistema de
informação de cuidados médicos, um sistema de informação de hospital e uma plataforma
de saúde sobre a Internet para provisão de segunda opinião dada por médicos especialistas,
os quais podem ser consultados. Em todos esse sistemas, a aquisição e o armazenamento
de exames cĺınicos e vários sinais vitais do paciente têm uma importância primordial na
provisão de cuidado médico continuado do paciente na região. Este trabalho propõe um
1
-
2 introdução
sistema de suporte remoto de aquisição de sinais e transmissão dos dados do paciente,
incluindo os sinais vitais do mesmo, bem como a visualização do ECG, propiciando assim
um aumento da qualidade de vida.
Nesse cenário mundial sobre a Internet, como o custo da saúde continua a crescer e o
orçamento dispońıvel para tais atividades continua a cair, necessita-se utilizar a tecnologia
para o desenvolvimento de aplicações que automatize e agilize o atendimento médico. O
meio de acelerar o atendimento pode ser feito por computadores de mão acoplados com
ferramentas poderosas de conectividade sem fio, como o PDA. PDAs têm a capacidade
de acessar a Internet, enviando e recebendo e-mails, mensagens de texto, arquivos e
funcionando como um repositório de informações [33].
A indústria de instrumentos de cuidados médicos tem rapidamente aceitado e usado
PDAs. Companhias farmacêuticas estão capacitando profissionais para usar PDAs para
ter acesso sem fio a informações médicas abundantes que podem dar suporte aos mesmos
no exerćıcio de suas funções. Os dispositivos são também uma ótima ferramenta na ajuda
aos médicos para melhorar seu trabalho e eficiência pessoal por agendas eletrônicas, calen-
dários, contatos e outros softwares. Atualmente, 25% dos médicos dos E.U.A. usam PDAs
[70] para diferentes especialidades médicas, tal como: radiologia, cuidados intensivos,
enfermagem, etc. Tal crescimento nos últimos anos [27, 44, 6] tem mostrando que o
monitoramento de sinais vitais em tempo real é posśıvel [61]. Assim, PDAs podem
fornecer acesso imediato e onipresente ao registro eletrônico de informações médicas de
forma integrada ao paciente. Tal capacidade pode ser melhorada se o dispositivo for
capaz também de mostrar informações gráficas relacionadas aos exames cĺınicos. De fato,
a capacidade gráfica desses dispositivos também está em cont́ınuo melhoramento.
Este tipo de projeto tem várias aplicações na área de saúde, seja pública ou privada,
no campo, em hospitais ou em residências. Uma das muitas aplicações, com repercussão
imediata e de um alto impacto social em um sistema como este, é o Programa de Saúde
da Famı́lia (PSF) [16].
A disponibilidade dos sistemas de monitoramento de sinais vitais de pacientes permite
ainda uma melhora significativa na qualidade de vida da população devido ao alcance
social deste serviço. Com o uso de tais sistemas evitamos a locomoção de pacientes,
muitas vezes desnecessárias para centros distantes, reduzindo custos e proporcionando
maior conforto ao usuário. Mais ainda, a disponibilidade de sistemas de informação
permitirá uma caracterização mais precisa de doenças e necessidades de determinado
bairro ou localidade, fornecendo às autoridades um melhor dimensionamento do sistema
de saúde e estratégias de combate a doenças, nos seus planos de gestão. Utilizando
-
1.2 objetivos 3
uma medicina preventiva, há uma diminuição no número de exames complementares, de
encaminhamentos de emergência e de internações hospitalares.
1.2 OBJETIVOS
Estas considerações foram de importância primordial em nossa decisão de começar
o desenvolvimento dos componentes para a visualização dos exames médicos nos PDAs.
Este projeto teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema integrado de telemedi-
cina que permitisse uma monitoração remota dos sinais vitais de pacientes. A atualização
dos dados se dá através de uma comunicação entre os dados armazenados pelo agente
de saúde no PDA e o sistema servidor HealthNet [22] do hospital das cĺınicas da UFPE.
A captura dos sinais é feita por sensores, após a conversão da informação em dados
digitais temos o armazenamento e compressão feitos por um microprocessador. Esse
subsistema denominado subsistema de aquisição de sinais, está em desenvolvimento no
contexto de uma outra dissertação de mestrado do Centro de Informática - UFPE [41].
Os dados registrados são enviados para o PDA via uma interface serial. A recepção dos
dados vindos do subsistema de aquisição é feita no PDA, com controle de fidelidade e
visualização/plotagem do ECG (eletrocardiograma).
A área de Projeto de Interface Centrada no Usuário (Human Centred Design - HCD)
[48] é um dos pontos cŕıticos no desenvolvimento de equipamentos médicos. Devido ao
público alvo ter diferentes ńıveis de instrução e diferentes pontos de vista, um requisito
importante e necessário ao desenvolvimento de um equipamento médico é que o mesmo
tenha uma interface amigável, com boa usabilidade. Tendo uma interface satisfatória a
aplicação é manuseada mais facilmente, o que garante a boa operacionalidade do equipa-
mento.
O projeto desenvolvido está focado na recepção de sinais, armazenamento, repre-
sentação dos sinais e sincronização (envio e recepção de dados) com o servidor. Por
enquanto, não há serviços de reconhecimento de cardiopatias. O foco é desenvolver uma
aplicação para o sistema operacional Windows CE [14] do PocketPC (PDA), que per-
mita comunicação remota para ser analisada por um cardiologista quando a presença do
mesmo não for posśıvel. A importância do trabalho deve-se a existência de descaso e caos
na saúde pública brasileira. O desenvolvimento da aplicação aumentará a qualidade de
vida da população, contribuindo assim para o paradigma a prevenção que custa menos
que o tratamento.
-
4 introdução
1.3 DESCRIÇÃO DO TRABALHO
Os agentes de saúde poderiam usar o sistema desenvolvido para pelo PDA enviar
as informações dos pacientes, junto com seu eletrocardiograma, para o servidor. Então,
o médico poderia analisar o eletrocardiograma através do HealthNet e dar um retorno
(segunda opinião) para o agente de saúde. Assim, foi desenvolvido um sistema capaz de
enviar e receber informações médicas armazenadas no PDA do agente de saúde. O médico
pode usar então o navegador e a Internet para analisar estas informações e fornecer sua
opinião, a qual é enviada de volta ao agente de saúde para ajudá-lo no tratamento do
paciente.
1.4 ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO
Este caṕıtulo provê uma introdução da dissertação. Os trabalhos relacionados de-
senvolvidos são explanados no caṕıtulo 2. O caṕıtulo 3 explica os modelos gerais de
gerenciamento e monitoramento de sinais. O caṕıtulo de desenvolvimento é o 4, onde
é detalhado o sistema desenvolvido. O caṕıtulo 5 mostra alguns resultados do sistema
desenvolvido. Finalmente no caṕıtulo 6 são descritas as conclusões e os trabalhos futuros.
-
CAṔITULO 2
ESTADO DA ARTE
Atualmente existem diversos trabalhos relacionados ao monitoramento de sinais vitais de
pacientes. Alguns destes sistemas são baseados em sistemas de sensores inteligentes, ou-
tros no uso de algoritmos complexos de análise de dados e reação sobre pacientes, e outros
ainda na transferência de sinais em tempo real via comunicação sem fio. Uma importância
considerável é requerida para a apresentação dos dados, além de armazenamento em
massa, gerenciamento de dados, compressão e análise de dados.
A existência de isquemias 1 do miocárdio 2 silenciosas, em pacientes assintomáticos
cria a necessidade de um monitoramento constante. Têm-se usado holters 3 para tal
finalidade, porém a falta de poder de processamento dos holters tem limitado sua fun-
cionalidade para aquisição de dados apenas. Os holters são usados para monitorar eletro-
cardiograma (ECG) e eletro-encefalograma (EEG) (atividade elétrica do cérebro) e gravar
a atividade elétrica durante 24 horas numa fita ou memória. Os sinais gravados são ana-
lisados posteriormente por sistemas de diagnósticos dedicados.
O projeto proposto está focado na recepção, armazenamento, apresentação e sin-
cronização (envio e recepção de dados) dos sinais com o servidor. Por enquanto, não
há serviços de reconhecimento de cardiopatias. O foco é desenvolver um sistema para o
sistema operacional Windows CE do PocketPC (PDA), que permita comunicação remota
para os dados dos pacientes serem analisados por um cardiologista, quando a presença do
mesmo não for posśıvel. A importância do trabalho deve-se a existência de descaso e caos
na saúde pública brasileira. O desenvolvimento da aplicação aumentará a qualidade de
vida da população, contribuindo assim para a prevenção de doenças e consequentemente
também a diminuição do custo do tratamento.
2.1 SMART SHIRT
A Smart Shirt [72] , como pode ser visto na Figura 2.1, aborda uma solução de monito-
ramento de sinais desenvolvida na Georgia Tech University, Atlanta [67]. Foi desenvolvida
1falta de oxigênio.2músculo card́ıaco.3pequeno dispositivo gravador que registra os batimentos card́ıacos enquanto o paciente o usa.
5
-
6 estado da arte
(a) Monitor da Smart Shirt. [72] (b) Smart Shirt.[37]
Figura 2.1. Smart Shirt. [37]
uma Placa-Mãe Wearable - (Wearable Motherboard) [37] que é uma plataforma a qual
dá suporte a um conjunto de sensores e dispositivos de monitoramento e que podem
monitorar a saúde dos indiv́ıduos diretamente ou remotamente.
A Smart Shirt é feita de tecido flex́ıvel e lavável, usa fibras óticas e elétricas para
monitorar a taxa do coração, ECG, respiração, temperatura e outros sinais vitais (ver
Figura 2.2). As informações são transmitidas por comunicação sem fio, podendo ser
enviadas aos médicos ou aos treinadores pessoais de educação f́ısica.
Figura 2.2. Tela de Monitoramento dos Sinais da Smart Shirt. [72]
Os sensores comunicam-se com o controlador e este, por sua vez, envia dados aos
médicos pela infra-estrutura de comunicação, podendo ser: Bluetooth 4, rede Wi-Fi
4Bluetooth é um padrão de comunicação por tecnologia de radio que permite comunicação entre
-
2.1 smart shirt 7
(Wireless Fidelity) 5, rede do hospital ou uma infra-estrutura de rede de um campo
de batalha. Por exemplo, se o paciente sofreu uma cirurgia card́ıaca, e está se recu-
perando em casa, o seu ECG pode ser monitorado, transmitido por comunicação sem fio
(através de um celular ou Internet) para o hospital. Um outro exemplo, seria o uso da
Smart Shirt por um paciente que more em uma zona rural e que envie seus sinais para
serem analisados por um especialista em particular, que ele deseje, em qualquer parte do
mundo.
Futuramente a Smart Shirt (ver Figura 2.3) poderá ser usada para os pais para mo-
nitorarem seus bebês. Há espaço para uso também na área militar, onde os comandantes
podem saber a localização exata dos soldados, bem como detectar ferimentos durante
condições de combate. Adicionalmente, o sistema pode ser capaz de manipular a medi-
cação dos pacientes.
Figura 2.3. Campo de Atuação da Smart Shirt. [72]
Sobre a questão de privacidade, é o próprio paciente, ou o seu responsável (no caso
de ser de menor ou incapaz), que dará a concessão para o monitoramento e também para
dispositivos móveis como telefone, PDAs, laptop, etc5Wi-Fi é um protocolo de rede sem fio, geralmente usados para conectar PCs e laptops a rede
-
8 estado da arte
o acesso a essas informações pelos médicos, hospitais e companhias de seguro.
A principal vantagem da Smart Shirt é que ela fornece, à primeira vista, uma maneira
muito sistemática e não invasiva de monitorar os sinais vitais do ser humano. O sistema
proposto também permite um monitoramento remoto, onde os sinais vitais e o eletrocar-
diograma são analisados.
2.2 REDE SEM FIO DE SENSORES INTELIGENTES SOBRE O CORPO
Devido a inúmeras doenças serem causadas por estresse e haver um cont́ınuo cresci-
mento da infra-estrutura sem fio, a qualidade de vida pode ser melhorada com o mo-
nitoramento em tempo real dos sinais vitais por peŕıodos prolongados. Alguns artigos
[38, 39, 25, 51] descrevem um ambiente em que há uma rede de sensores inteligentes
ligados a um microprocessador chamado servidor pessoal - Personal Server - PS, o qual
envia os dados a um PDA, utilizado como um gateway, para transferir informações ao
servidor.
Os sensores utilizados, como pode ser visto na Figura 2.4, formam uma rede integrada
de sensores inteligentes e sem fio sobre o corpo, chamada WISE (Wireless BAN - Body
Area Network - of Intelligent Sensors). Os sensores podem ser de ECG, EEG ou res-
piração. O sistema é distribúıdo e não usa fios para o monitoramento do estresse -
(Distributed Wireless System for Stress Monitoring). O sistema foi desenvolvido na Uni-
versidade do Alabama, Huntsville [65]. Os sensores WISE comunicam-se com o servidor
pessoal (ver Figura 2.4) (Personal Server - PS) através de freqüência de rádio (Radio
Frequency - RF). Além disso, o PS comunica-se com o servidor, através de um gateway,
usando comunicação Bluetooth.
Os sensores inteligentes e sem fio desenvolvidos WISE (Wireless BAN of Intelligent
Sensors) (ver Figura 2.5) integram a infra-estrutura da rede formada sobre o corpo de
uma pessoa (BAN). O núcleo do sensor inteligente e sem fio WISE é baseado num micro-
controlador da Texas, que corresponde ao servidor pessoal (PS), o qual é baseado num
DSP (Digital Signal Processors). Sensores para o ECG e o EEC foram desenvolvidos.
O estresse de um grupo de indiv́ıduos pode ser monitorado em tempo real através da
análise da variação das taxas do coração. Indiv́ıduos que têm uma tolerância maior ao
estresse apresentam um padrão de variação da taxa do coração diferente. O sistema foi
desenvolvido para monitorar um grupo de soldados antes, durante e depois dos treina-
mentos, ou mesmo em guerras, durante um prolongado peŕıodo de tempo.
Tradicionalmente, usam-se holters de ECG para captura dos sinais e armazenamento
das informações. Eles têm a vantagem de fazerem monitoramento por um prolongado
-
2.2 rede sem fio de sensores inteligentes sobre o corpo 9
Figura 2.4. Rede Sem Fio sobre o Corpo - BAN. [25]
peŕıodo de tempo, mas não dispõem de envio remoto dos dados. Com o advento das
tecnologias da mobilidade e comunicação sem fio, está dispońıvel dispositivos de moni-
toramento que permitem a análise de sinais vitais em tempo real com reação sobre os
pacientes. O dispositivo pode avisar o usuário de uma emergência médica iminente ou
contactar o médico especializado. Assim, dispositivos médicos inteligentes podem, signi-
ficativamente, diminuir o número de hospitalizações e visitas de enfermeiras.
Com o uso da rede global WAN (Wide Area Network) em larga escala, a monitoração
poderá ser feita via satélite, aumentando a abrangência para fora dos hospitais; deixando
assim de ser apenas uma monitoração dentro dos hospitais através de uma rede local
Figura 2.5. WISE - (Sensores Inteligentes Sem Fio).[39]
-
10 estado da arte
(Local Area Network - LAN).
Os diversos sensores desenvolvidos comunicam-se com o servidor pessoal (personal
server - PS). O PS é um microprocessador que integra todos os sinais captados pelos
sensores, que são enviados através de um gateway para uma estação de trabalho. A
transmissão passa por um mobile gateway - MOGUL para reduzir o consumo de potência
do servidor pessoal. O MOGUL faz a sincronização sem fio e evita que as atividades usuais
do usuário sejam interrompidas para a transmissão dos dados. MOGUL é um dispositivo
baseado em PDA que pode estabelecer conexão sem fio com o servidor pessoal e enviar
os dados coletados.
Figura 2.6. PAN - Wireless Personal Area Network.[39]
Devido à nova geração de dispositivos PDA terem uma significativa capacidade de
processamento, eles também poderão ser usados para processamento das informações.
A conexão entre o PS e o MOGUL é implementada usando um padrão de tecnologia
sem fio PAN (Personal Area Network) (ver Figura 2.6) ou BAN (Body Area Network),
este último já exibido anteriormente, tal como Bluetooth. Entretanto ainda está sendo
usado o padrão por módulo de freqüência de rádio RF 900 Hz, porque a tecnologia
Bluetooth requer um consumo de potência de três a cinco vezes maior. A conexão entre
o gateway MOGUL e a Internet (estação de trabalho) é implementada usando Bluetooth,
IEEE 802.11, IR (Infra-Red) ou via cradle 6. A estação de trabalho de telemedicina é
responsável pelas análises por um longo peŕıodo dos sinais fisiológicos, apresentação dos
dados e armazenamento.
6Suporte de apoio ao PDA para troca de informações com o PC por fio.
-
2.2 rede sem fio de sensores inteligentes sobre o corpo 11
(a) Interfaces do Soft-ware no PDA.[25]
(b) Interfaces da aplicação no Servidor.[25]
Figura 2.7. Interfaces dos Dispositivos.[25]
A figura 2.7(a) mostra a interface do sistema executado no gateway para monitorar a
sincronização sem fio (foi posto um dispositivo com interface sem fio na porta serial do
PDA). A interface da aplicação na estação de trabalho suporta: agregação, armazena-
mento e visualização dos dados recebidos dos diversos gateways (Figura 2.7(b)).
O protótipo do Servidor Pessoal - PS desenvolvido é um holter de ECG vest́ıvel,
portátil, com reação sobre o paciente em tempo real, e de alta performance. O pro-
cessador DSP é usado como monitor inteligente de saúde e também como ambiente de
desenvolvimento para o projeto. O ambiente para desenvolver o sistema inclui: um pro-
cessador da Texas Instruments [36], um amplificador de ECG com três canais, eletrodos
e fios (ver Figura 2.8). O protótipo tem uma interface LCD de sáıda e um teclado de
entrada, bem como uma interface serial.
Os dispositivos discutidos fornecem reação sobre o paciente podendo ser tanto um
aviso de emergência médica iminente quanto uma ajuda no monitoramento durante exer-
ćıcios. O paciente pode usar o dispositivo durante sua atividade diária normalmente,
permitindo que a equipe médica obtenha uma visão mais clara das condições do paciente,
do que analisando as informações dispońıveis por um peŕıodo curto de tempo nos hospitais
ou nos escritórios médicos. Ele diferencia-se dos dispositivos de aquisição médica atual-
mente dispońıveis por ter pouco ou nenhum processamento; limitando sua funcionalidade
-
12 estado da arte
Figura 2.8. Diagrama de Blocos de um Sistema de Monitoramento de ECG.[51]
para o registro dos sinais que mais tarde serão processados.
As caracteŕısticas dessa abordagem são: interação humana limitada (comparada com
aplicações de propósito geral) e alto desempenho no processamento de sinal. Adicional-
mente alguns requisitos de projeto devem ser satisfeitos: privacidade, confiabilidade,
regulamentação pelo governo, e a responsabilidade legal dos fabricantes.
Similarmente à nossa infra-estrutura de desenvolvimento, usamos sensores de prateleira
COTS (Components Off-the-Shelf ) 7, um subsistema de aquisição de sinais, um subsis-
tema PDA e um subsistema servidor.
2.3 SERVIÇO DE MONITORAMENTO REMOTO ATRAVÉS DA WORLD-WIDE
WEB
Neste trabalho [43] é apresentado um serviço de monitoramento de pacientes remoto
e em tempo real, através de um navegador, pela Internet (www - world-wide web). Os
sistemas de monitoramento normalmente são colocados ao lado da cama dos pacientes,
e os médicos precisam ir até o quarto dos pacientes para analisá-los. O serviço propõe
uma maneria mais confortável e mais acesśıvel para os médicos analisarem as condições
cĺınicas do paciente, sem ter a necessidade de ir muitas vezes aos quartos dos pacientes,
fazendo esta análise por um navegador em tempo real. Navegadores como o Netscape
Navigator [62] ou o Internet Explorer [52] estão instalados em quase todos os computa-
7Biblioteca de componentes comercialmente dispońıveis.
-
2.3 serviço de monitoramento remoto através da world-wide web 13
dores conectados a Internet. Logo, conexão com a internet, navegador e permissão de
acesso aos dados do paciente são os únicos requisitos necessários para o monitoramento
em tempo real, atualmente usados em um hospital (ver Figura 2.9). O sistema foi desen-
volvido na Universidade de Kon-Kuk, Korea [64]; e inclui o servidor que fica ao lado da
cama, o servidor de localização do paciente, o servidor web e o cliente de monitoramento
remoto.
Figura 2.9. Interface da aplicação para o navegador.
O serviço é usado pelos pacientes da Unidades de Terapia Intensiva (UTI) e Unidades
Coronarianas (UCC). O monitoramento consiste de dois serviços: o serviço de localização
de pacientes (PLS - Patient Locator Service) e o serviço de monitoramento de sinais
vitais (VSMS - Vital Sign Monitoring Service). O PLS fornece informações dos pacientes
incluindo localização (hospital, UTI ou UCC, número da cama, endereço IP, etc.) e dados
pessoais (nome, idade, sexo, peso, etc.) dos pacientes sendo monitorados. O VSMS (ver
Figura 2.9) permite ao médico observar o fluxo de dados fisiológicos de sinais vitais de
um paciente espećıfico tal como ECG, respiração, SpO2 8, pressão do sangue invasivo e
não-invasivo, e outros sinais captados em tempo real.
O servidor de localização do paciente - PLS (Figura 2.10) mantém o registro de cada
servidor de monitoramento de paciente que fica ao lado da cama (bedside monitoring
server). Cada servidor de monitoramento ao lado da cama manda mensagem para o
servidor de localização de paciente, no começo e no final de cada sessão de monitoramento.
8Saturação do oxigênio por pulso oximetria
-
14 estado da arte
Figura 2.10. Estrutura do Sistema.[43]
Essa abordagem permite monitoramento de vários sinais, porém nossa abordagem
focou apenas no ECG. No caso dele, o monitoramento é feito somente dentro dos hospitais,
os pacientes não têm vida normal. No nosso caso o aparelho funciona como um acessório
do indiv́ıduo. O sistema estudado fornece sinais em tempo real e possui algumas condições
de alarme. Algumas opções podem ser feitas remotamente pelos médicos via navegador,
bem como consultas aos dados pessoais e as taxas de vários sinais.
2.4 SISTEMA DE MONITORAMENTO SEM FIO INTERHOSPITAL
Um projeto similar ao nosso é o sistema de monitoramento móvel para paciente [45]
desenvolvido no Hospital da Universidade Nacional de Taiwan [78], que integra um assis-
tente digital pessoal (PDA) e a tecnologia de rede WLAN (Wireless Local Area Network)
como pode ser visto na Figura 2.11. Em qualquer lugar que o paciente estiver, um moni-
tor baseado em PDA sem fio adquire continuamente os seus sinais vitais, incluindo ritmo
card́ıaco, eletrocardiograma e SpO2. Os sinais biológicos dos pacientes podem ser trans-
mitidos em tempo real para uma unidade central de gerenciamento remota através de
uma rede local sem fio WLAN [45]. A equipe médica pode acessar os dados e o histórico
do paciente pela unidade central de gerenciamento ou por dispositivo sem fio.
-
2.4 sistema de monitoramento sem fio interhospital 15
Hoje em dia, o transporte de pacientes dentro do próprio hospital é necessário para
realizar exames especiais ou terapias. A solução para o todo transporte de pacientes
que precisem de cuidados cŕıticos é o monitoramento cont́ınuo, e esta é a proposta deste
sistema. Por exemplo, quando um paciente cŕıtico que esteja numa UTI precisa ser
transportado para realizar um exame de ultra-sonografia dentro do hospital. A equipe
médica autorizada pode acessar as informações monitoradas a qualquer tempo, dando
suporte preventivo e tendo uma estratégia de tratamento antecipada.
A arquitetura do sistema é mostrada na Figura 2.11. O sistema de telemetria consiste
de duas partes principais: 1) a unidade móvel que está ao lado do paciente para fazer a
aquisição dos dados fisiológicos e 2) a unidade de gerenciamento, que permite a equipe
médica telemonitorar em tempo real as condições do paciente. A unidade de gerencia-
mento é um computador fixo dentro de uma rede hospitalar ou um laptop móvel com
WLAN.
Figura 2.11. Arquitetura do Sistema de Telemetria sem Fio.[45]
A unidade móvel que é um PDA faz a aquisição dos sinais vitais. Vários sinais
podem ser medidos por esta unidade. A Figura 2.12 mostra o projeto de arquitetura da
unidade móvel. De acordo com os comandos do usuário, a unidade móvel pode exibir
as formas de onda em tempo real, armazenar dados localmente, e acionar o alarme. A
respeito do monitoramento remoto, o PDA transfere os dados fisiológicos para a unidade
de gerenciamento remota em tempo real pelo seu dispositivo WLAN.
Nessa dissertação, o ambiente permite que os agentes de saúde visitem lugares dis-
tantes e examinem pessoas de baixo poder aquisitivo que não podem viajar até o hospital.
-
16 estado da arte
Figura 2.12. Arquitetura da unidade móvel do PDA.
Então, nós fornecemos diagnóstico remoto, ao invés de monitoramento móvel como propõe
este trabalho.
2.5 HANDMED - SISTEMA MÓVEL INTEGRADO
O GIMPA [12] é um sistema inteligente de gerenciamento de informações médicas
do paciente baseado em sistema integrado de hardware e software. O gerenciamento é
distribúıdo e baseado na Internet, o que possibilita o uso de agentes inteligentes que
servem como atuadores e possibilita também a geração de conhecimentos novos por meio
do uso de mineração de dados (data mining) 9. O HandMed [13] é um sistema móvel
integrado para captura automática de sintomas e que faz parte de um projeto maior, que
é o GIMPA. O GIMPA e o HandMed foram desenvolvidos em cooperação pela Universi-
dade Federal de Minas Gerais (UFMG), a Universidade de Braśılia e a Universidade de
Rochester, USA.
A informação do paciente é capturada por dispositivos de software (prontuário eletrônico
do paciente e bibliotecas digitais) e hardware (monitor multiparamétrico de sinais vitais
vest́ıvel), integrados no ambiente web. O sistema PEP - prontuário eletrônico do paciente
foi desenvolvido em HTML, Java e sistema de banco de dados para web, a fim de garantir
portabilidade e ser acessado por um navegador.
O principal objetivo do HandMed é realizar a captura automatizada dos sinais do
paciente, durante as atividades normais do paciente, de forma a detectar previamente
problemas com a saúde do mesmo. O HandMed disponibiliza um questionário (inter-
rogatório) automático do paciente, de acordo com um algoritmo proposto para revisão
9Consiste em um processo de análise de um grande número de dados armazenados para ex-trair/identificar padrões ou conhecimento ou relacionamentos.
-
2.5 handmed - sistema móvel integrado 17
sistemática de sintomas. Diversos tipos de interfaces para o usuário (voz, teclado, toque
na tela) podem ser utilizados.
A intenção do projeto HandMed é criar uma aplicação voltada para o atendimento
de pacientes de todas as idades e os profissionais de saúde. Todo armazenamento de
informações do paciente será realizada pelo software em dispositivos móveis, atualmente
pelo PDA e futuramente pelo celular; sendo os resultados encaminhados através de uma
rede sem fio para um hospital, médico ou outro destino necessário. Além disso, há uma
grande preocupação em gerenciar energia, memória e tempo de processamento do PDA,
bem como obter controle de seus processos e hardware.
A documentação do projeto está sendo realizada seguindo os padrões da análise de sis-
temas e UML. Optou-se por uma metodologia de desenvolvimento de software baseada na
constante participação do usuário. No projeto HandMed está sendo utilizada a linguagem
J2ME [53] com a API Personal Java, o perfil (personal profile) com a configuração CDC
(Connected Device Configuration). A escolha pelo J2ME ocorreu devido à preocupação
com a portabilidade da aplicação. Além disso, no futuro, tal aplicação virá a ser estendida
também a outros dispositivos móveis, como o celular.
Uma rede sem fio do Laboratório de Biotecnologia do Hospital Universitário de
Braśılia foi utilizada para testar o PDA. A rede sem fio interliga o sistema com o banco
de dados do hospital. O PDA pode enviar dados via e-mail, celular ou por qualquer outra
tecnologia que possa vir a existir no domı́nio da rede.
A Figura 2.13 demonstra o diagrama de módulos do projeto GIMPA, do qual faz
parte o HandMed. O HandMed se encaixa no módulo “Monitor Móvel”. Ele se encontra
ligado aos módulos: “Monitor Multiparamétrico Móvel” e “Recuperação de Informações
Baseado em Evidências”, devido a posśıvel necessidade de uso de informações que estejam
na web ou em bibliotecas digitais. Algumas das telas do HandMed podem ser vistas nas
Figuras 2.14.
-
18 estado da arte
Figura 2.13. Visão Geral do Projeto GIMPA.[13]
2.6 M-HEALTH
A plataform m-health (mobile-health) [47] é um trabalho relacionado que propõe uma
unidade móvel de saúde, fornecendo monitoramento 24h de parâmetros fisiológicos rele-
vantes para pacientes com doenças crônicas. Esta estrutura otimiza o tratamento médico
e melhora o gerenciamento de emergências médicas. A Rede do Coração da Europa (Eu-
ropean Heart Network) afirma que 4 milhões de pessoas morrem na Europa de doenças
card́ıacas [3]. Muitas dessas vidas poderiam ser salvas, se pessoas de risco pudessem
ser monitoradas o tempo todo por um sistema móvel que automaticamente iniciasse
chamadas de emergência. Este trabalho foi desenvolvido pelo MIT (Medical Information
Technology) no Centro de Pesquisa em Tecnologia da Informação Forschungszentrum
Informatik (FZI) na Alemanha [28].
O m-health possui gravação prolongada e análise automática dos parâmetros vitais
do paciente. O médico do paciente pode ter acesso eficiente à opiniões de especialistas
sobre certas doenças, assim o paciente tem uma terapia otimizada e além disso, o sistema
provê reação automática em caso de emergência para estabilizar a saúde do paciente.
Adicionalmente, médicos e o serviço pessoal terão acesso à informação sobre o status e a
história médica do paciente, que são necessários para o tratamento.
Esta é uma plataforma modular genérica que fornece serviços médicos de diagnóstico,
monitoramento e chamadas de emergência (ver Figura 2.15). O m-health tem dois núcleos
conectados de acordo com o prinćıpio cliente/servidor: uma unidade de informação móvel
- como um PDA (ver Figura 2.16) - que representa a interface para o paciente e captura
os sinais vitais; e o registro do paciente baseado na Internet, agindo como uma interface
central de informação. O dono de todas as informações armazenadas é o paciente, que
-
2.7 programa de saúde pública 19
(a) Tela Inicial do HandMed.[13] (b) Tela de Administração dePaciente.[13]
Figura 2.14. HandMed.[13]
pode liberar certas partições do seu quadro para seu médico ou outra pessoa.
A comunicação entre os sensores e o PDA é feita por Bluetooth. Os pacientes mantêm
o PDA com eles e manualmente inserem informações sobre sua alimentação e exerćıcios
feitos. Há ainda a possibilidade de localizar o paciente via GPS em uma emergência
médica, ajudando assim o paciente a encontrar uma farmácia, médico, etc, em uma
cidade desconhecida. O armazenamento da informação de forma centralizada é feito num
servidor e pode ser acessada por um navegador, como pode ser visto na Figura 2.17, pela
Internet através da validação dos dados de acesso.
Assim como nosso projeto, o sistema fornece mecanismos para médicos e agentes de
saúde questionarem especialistas de lugares distantes. A arquitetura é similar a nossa,
incluindo: sensores, o PDA e o servidor. No nosso sistema, os médicos podem acessar
todas as informações dos pacientes coletados durante a visita dos agentes de saúde.
2.7 PROGRAMA DE SAÚDE PÚBLICA
O Programa Saúde da Famı́lia (PSF) é um programa criado no páıs na década de 90
[50]. Inspirado em experiências advindas de outros páıses cuja saúde pública alcançou
ńıveis interessantes de qualidade, com investimento na promoção da saúde e prevenção
de doenças, como Cuba, Inglaterra e Canadá, sendo precedido pela criação do PAS -
-
20 estado da arte
Figura 2.15. Plataforma de monitoramento móvel da saúde do paciente.[47]
Figura 2.16. Unidade de Informação Móvel.[47]
Programa Agentes de Saúde (Ceará-1987) e PACS - Programa Agentes Comunitários de
Saúde (Brasil-1991).
Em janeiro de 1994, foram formadas as primeiras equipes de Saúde da Famı́lia, incor-
porando e ampliando a atuação dos agentes comunitários (ver Figura 2.18). Estima-se
que, funcionando adequadamente, as unidades básicas do programa são capazes de re-
solver 85% dos problemas de saúde em sua comunidade, prestando um atendimento de
bom ńıvel, prevenindo doenças, evitando internações desnecessárias e melhorando a qua-
lidade de vida da população [40].
Na Constituição Federal de 1988, ficou expĺıcito a criação de um Sistema Único de
Saúde estruturado, tendo como base a descentralização e o fortalecimento do poder mu-
nicipal. O Programa Saúde da Famı́lia surgiu como estratégia para concretização dos
-
2.7 programa de saúde pública 21
Figura 2.17. Registro do Paciente Online com Dados Básicos, Endereço e Histórico Médico.[47]
sistemas locais de saúde (SILOS). A equipe do PSF é multi e interdisciplinar, formada
por um médico, um enfermeiro, um ou dois auxiliares, seis a dez agentes comunitários de
saúde, com uma população alvo entre 600 a 1000 famı́lias.
O PSF é uma estratégia para inversão do atual modelo de saúde praticado em todo
mundo. O modelo antigo está centrado na doença, os profissionais de saúde aguardam
que os pacientes lhe procurem e geralmente não se preocupam com os agentes causadores
das doenças, apenas com os sintomas.
O PSF surgiu não para resolver todos os problemas, mas com o intuito de tratar com
desigualdade os desiguais, ou seja, dar mais atenção a quem precisa. Com isto, o PSF
estará praticando promoção, prevenção e preservação da saúde [16], de forma integral e
cont́ınua. O atendimento é prestado na unidade básica de saúde ou no domićılio, pelos
profissionais (médicos, enfermeiros, auxiliares de enfermagem e agentes comunitários de
saúde) que compõem as equipes de Saúde da Famı́lia. Assim, esses profissionais e a popu-
lação acompanhada criam v́ınculos de co-responsabilidade, o que facilita a identificação
e o atendimento aos problemas de saúde da comunidade [40].
O PSF não é contraditório ao desenvolvimento do SUS (Sistema Único de Saúde).
Não pode ser considerado, também, um sistema de saúde pobre para os pobres com
utilização de baixa tecnologia. Deve ser entendido como modelo substitutivo da rede
básica tradicional de cobertura universal. O PSF enfatiza o exerćıcio de práticas de
humanização do atendimento, como atividades de visita e internação domiciliar (home
care) realizadas pela equipe de saúde da famı́lia [40]. Com o objetivo de informatizar e
-
22 estado da arte
Figura 2.18. PSF - Programa Saúde da Famı́lia.[24]
acelerar os cuidados e tratamentos feitos pelo PSF, o sistema de monitoramento proposto
nessa dissertação permite adicionar dinamismo, o qual serviu de motivação ao nosso
projeto.
2.8 HEALTHNET
O HealthNet é uma aplicação de telemedicina desenvolvida no NUTES (Núcleo de
Telesaúde) [22] do Hospital das Cĺınicas da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco
(ver Figura do diagrama de classe na Figura 2.19). Mais especificamente, ele dá suporte
ao telediagnóstico e à segunda opinião médica [7, 8]. O HealthNet visa a melhoria da
prestação de serviços de saúde em áreas distantes e carentes, além de permitir implantar
um processo de cooperação médica entre grandes centros especialistas e construção de uma
Rede de Cooperação em saúde através da Telesaúde (saúde à distância) para aumentar
a abrangência do Programa de Saúde da Famı́lia (PSF).
Estão envolvidos diretamente neste projeto os grupos de telemedicina e de gerência
de redes do Recife ATM, o Centro de Informática (UFPE), o Setor de Tecnologias da
Informação em Saúde (TIS) do Laboratório de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA), o
Hospital das Cĺınicas da UFPE e o Real Hospital Português (RHP) de Beneficência em
Pernambuco [23].
Um de seus objetivos é poder levar o conhecimento médico especializado a locais
distantes e de poucos recursos. Hospitais e postos de saúde de Recife e do interior
pernambucano poderão solicitar serviços de telediagnóstico do Hospital Português ou
-
2.8 healthnet 23
Figura 2.19. Visão Geral do Modelo de Classes Básicas do Healthnet.[7]
do Hospital das Cĺınicas, conectando-se a eles inicialmente via linhas telefônicas digitais
ISDN 10 e posteriormente pela Internet.
A arquitetura do HealthNet é suficientemente modular e genérica para ser facilmente
adaptada a maioria das especialidades médicas. Inicialmente, adaptamos o sistema desen-
volvido ao HealthNet na área de cardiologia materno-fetal (Ver Figura 2.20). A escolha
desta área justifica-se pela sua importância na saúde pública. O diagnóstico em tempo
hábil de doenças card́ıacas em fetos e neonatos permite a definição da melhor conduta de
tratamento.
Os serviços de telediagnóstico e de segunda opinião do HealthNet podem funcionar
de forma integrada: os casos dos pacientes, obtidos através do serviço de telediagnóstico,
podem ser analisados em cooperação por vários médicos através do serviço de segunda
opinião [63].
10ISDN significa Integrated Services Digital Network e é uma tecnologia totalmente digital que integradois canais (ou seja, DUAS linhas telefônicas) numa única linha telefônica comum [5].
-
24 estado da arte
Figura 2.20. Interface Gráfica da Ficha de Cardiologia Materno-Fetal do HealthNet.
2.8.1 HealthNet Telediagnóstico
O serviço de telediagnóstico (Ver Figura 2.21) permite que médicos residentes em lo-
cais distantes e de poucos recursos possam interagir com médicos especialistas a fim de
chegarem a um diagnóstico sobre seus pacientes. Através do HealthNet telediagnóstico,
o médico solicitante recolhe um conjunto mı́nimo de informações de seu paciente, que
inclui informações textuais, imagens e v́ıdeos, escolhe o médico ou setor de um dos Hos-
pitais da Rede Integrada ao qual deseja encaminhar seu pedido de telediagnóstico e envia
os dados. Os dados ficam armazenados na base de dados do Hospital escolhido para o
telediagnóstico. O médico especialista acessa a base de dados, avalia os dados do pa-
ciente e emite o seu parecer. O médico solicitante é notificado e estará apto a acessar o
diagnóstico emitido pelo médico.
-
2.8 healthnet 25
Figura 2.21. Interface Gráfica dos Antecedentes Pessoais do Paciente do HealthNet.
2.8.2 HealthNet Segunda Opinião
O serviço de segunda opinião (ver Figura 2.22), através do qual médicos especialistas
discutirão a respeito de casos de pacientes, faz uso da rede de alta velocidade. Os médicos
discutem os casos de pacientes advindos do serviço de telediagnóstico ou inserem casos
a serem analisados por outros médicos. Geralmente, são colocados em discussão casos
raros, de dif́ıcil diagnóstico ou que englobem mais de uma especialidade médica. Um
médico especialista, ao requisitar os serviços de segunda opinião, inicialmente escolherá
os participantes daquela cooperação (médicos dispońıveis que estejam participando da
Rede Integrada). Posteriormente, os dados daquele paciente ficam dispońıveis a todos os
participantes, os quais interagem através de fórum de discussão, chats e videoconferência
até chegar a uma conclusão sobre o caso.
-
26 estado da arte
Figura 2.22. HealthNet - Serviço de Segunda Opinião.[63]
Uma infra-estrutura foi desenvolvida para dar suporte ao serviço de segunda opinião.
Além disto, ela permite que os dados do paciente em questão sejam vistos de forma trans-
parente pelo médico, independente de onde o médico esteja e de onde estão armazenados
os dados. A rede de alta velocidade permite que os serviços de videoconferência, chats e
a visualização de v́ıdeo sejam realizados de forma satisfatória.
-
2.9 comparações entre os sistemas 27
2.9 COMPARAÇÕES ENTRE OS SISTEMAS
As tabelas 2.1 e 2.2 mostram comparações entre os sistemas analisados nesse caṕıtulo
e o suporte a que sinais podem ser mensurados através dos mesmos, incluindo o sistema
que é tema dessa dissertação chamado HealthNet-Movel.
Tabela 2.1. Comparação entre os SistemasEEG ECG Ritmo Card́ıaco Respiração Temperatura SpO2 Pressão
Smart Shirt X X X XWISE/BAN X X X
VSMS X X X XPDA InterHospital X X X
HandMed X XM-Health X XHealthNet X X X X X
HealthNet-Movel X X X X X X
Tabela 2.2. Comparação entre os SistemasMobilidade Monitoramento Cont́ınuo Diagnóstico Inteligente
Smart Shirt X X X XWISE/BAN X X X
VSMS X X XPDA InterHospital X X X
HandMed X X XM-Health X X XHealthNet X
HealthNet-Movel X X X
-
28 estado da arte
-
CAṔITULO 3
CONCEITOS BÁSICOS DE MONITORAMENTO
CARDIOLÓGICO
Este caṕıtulo apresenta conceitos básicos de monitoramento cardiológico e as informações
necessárias para o gerenciamento card́ıaco dos pacientes.
Em ambientes de cuidados cŕıticos da área médica, erros humanos podem custar a
vida dos pacientes. A tendência atual é ter dispositivos com mais autonomia e que
forneçam resultados interpretados. Avanços na microinformática, processamento digital
de sinais, reconhecimento de padrões e inteligência artificial permitem o desenvolvimento
de sistemas médicos com funções adicionais de visualização e até mesmo de decisões
automáticas.
Um Sistema de Gerenciamento e Monitoramento Geral é geralmente dividido em
módulos. Monitoramento é a medição de parâmetros biomédicos, com transmissão desses
dados para uma tela ou para um sistema de aquisição. O monitor pode interpretar os
dados de entrada do sistema a fim de reconhecer condições de alarme. Gerenciamento
implica em futuras decisões, feitas a partir de intervenções sugeridas pelo monitor.
3.1 MODELO GERAL DE MONITORAMENTO E GERENCIAMENTO CARDÍACO
3.1.1 Monitoramento
A figura 3.1 mostra a representação de um sistema geral de monitoramento. A partir
de um conjunto de variáveis (sinais) que precisam ser analisados presentes no módulo
sistema seguem-se os blocos: o medidor, o analisador e o interventor. Condições de
alarme são disparadas quando há uma discrepância na análise entre as condições atuais
e a esperada. Nesse caso, uma intervenção é necessária (módulo interventor), a qual,
dependendo da análise, pode ser feita pelo próprio sistema (módulo sistema de onde
saem as variáveis) ou por outros blocos do processo de monitoramento (como o medidor
ou o analisador) [59]. A tendência atual é que os sistemas tenham maior autonomia e
possibilidade de gerar resultados interpretados, assim os módulos devem incluir técnicas
de inteligência artificial para obter intervenções automáticas.
29
-
30 conceitos básicos de monitoramento cardiológico
Figura 3.1. Blocos Gerais do Processo de Monitoramento.[59]
No caso do monitoramento card́ıaco, as variáveis são: o ECG, a temperatura, a pressão
arterial, a respiração e o pulso. A medição (módulo medidor) inclui a recepção e plotagem
do ECG pelo PDA. Não há ainda análise nem intervenção, módulo analisador e interventor
respectivamente. Para se ter uma análise e intervenção automática é preciso ter um
sistema com técnicas de inteligência artificial que suporte reconhecimento de padrões,
base de conhecimento, rede fuzzy, dentre outros.
Outro modelo geral de monitoramento de pacientes [74] é mostrado na Figura 3.2,
que é aplicável a todos os sistemas existentes.
Figura 3.2. Diagrama de Bloco de um Sistema de Monitoramento Geral.[74]
Sistemas de monitoramento estão inerentemente relacionados a sistema de sensores.
Sensores são os elementos chave em um sistema de monitoramento, pois a qualidade do
sinal monitorado dependerá da qualidade da amostragem e desempenho deles. Entre-
tanto, a disponibilidade da tecnologia VLSI (Very Large Scale Interation) torna posśıvel
-
3.1 modelo geral de monitoramento e gerenciamento card́ıaco 31
a criação de sensores mais complexos, miniaturizados, mais integrados e inteligentes. Na
nossa abordagem, o sensor usado é de prateleira COTS - Components Off-The-Shelf 1.
Um sistema de monitoramento (veja Figura 3.2) pode ser aplicado em diferentes ambi-
entes e ter diferentes funções. Numa UTI (Unidade de Tratamento Intensivo), a principal
função é fazer um resumo dos parâmetros cŕıticos do estado do paciente. O monitora-
mento cont́ınuo do fluxo do sinal em tempo real é prioritário. A etapa de reação sobre o
paciente pode ser automatizada, ou feita por intervenção da equipe médica.
O modelo do sistema de monitoramento apresentado possui medições cont́ınuas, com
transmissão de dados para uma tela ou para um sistema de aquisição de dados remoto.
Em essência, a monitoração terá um subsistema para captura de dados, um subsistema
de processamento de sinal local (com pré-processamento para reduzir o montante de
dados a serem transmitidos), um subsistema de transmissão e um subsistema de sáıda
(ver Figura 3.2). A transmissão pode ser feita por fios; linha telefônica; monitores holter
(armazenamento temporário) ou telemetria (freqüência de radio ou opticamente). A sáıda
do sistema de monitoramento pode ser ativa ou passiva, isto depende da reação sobre o
paciente ser imediata ou não. No caso da ação ser passiva, alarmes são acionados em caso
de necessidade, e posśıveis diagnósticos e terapias são sugeridos. O monitoramento ativo
requer interpretação de dados e algoritmos sofisticados para reação automática sobre os
pacientes, sem necessidade de intervenção da equipe médica de apoio.
3.1.2 Gerenciamento
A Figura 3.3 mostra os principais elementos de um sistema de monitoramento de
cuidados cŕıticos: paciente, equipe de apoio (staff ), equipamentos terapêuticos,
e equipamentos de monitoramento. Ações terapêuticas constituem um repertório
finito composto principalmente por administrações de drogas, intervenções elétricas (de-
fibrilações) e mecânicas (ventilação artificial), e ações manuais (massagens).
Para automatizar o processo, é necessário adicionar inteligência em várias fases no
processo de monitoração e gerenciamento de sinais vitais. A nossa proposta não utilizará
inteligência artificial, nem ação (reação) sobre os pacientes automaticamente. Todas as
decisões serão efetuadas e aprovadas pelo médico depois da visualização dos sinais de
dados fornecidos.
No sistema desenvolvido, o subsistema de aquisição de sinais captura os sinais do ECG,
através de eletrodos, faz o processamento com compactação e a transmissão dos sinais por
um canal serial para o PDA. O sistema no PDA faz a recepção, armazenamento (banco
1Biblioteca de componentes comercialmente dispońıveis.
-
32 conceitos básicos de monitoramento cardiológico
Figura 3.3. Elementos de um Sistema de Monitoramento Cŕıtico.[59]
de dados), visualização, garantia da qualidade dos dados recebidos e a depois transmite
para o servidor HealthNet.
3.2 INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS PARA O GERENCIAMENTO CARDÍACO
O sistema desenvolvido para PDA apresenta informações médicas como: prontuário
médico, sinais vitais e ECG proveniente da relação entre os profissionais de saúde (agentes
de saúde) ou médico, com os pacientes.
O prontuário eletrônico do paciente tem por missão capturar, armazenar e disponi-
bilizar informações médicas do paciente em um ambiente digital para análise. O sis-
tema deve garantir confidencialidade; segurança de acesso na transmissão de dados; uti-
lização de padrões internacionais de codificação; interoperabilidade com outros sistemas
de hardware e software; deve seguir a legislação vigente sobre armazenamento em meios
eletrônicos e assinatura digital; disponibilizar o acesso vinte e quatro horas por dia, sete
dias na semana.
-
3.2 informações necessárias para o gerenciamento card́ıaco 33
3.2.1 Informações dos Pacientes
Neste tópico serão exibidas as informações para cada paciente que precisam ser ar-
mazenadas e que conseqüentemente fazem parte das interfaces do subsistema para PDA
.
3.2.1.1 Dados Pessoais do Paciente Os dados pessoais dos pacientes que precisam
ser armazenados foram obtidos do HealthNet e estão descritos nas tabelas 3.1 e 3.2.
Tabela 3.1. Dados Pessoais dos PacientesCampo DescriçãoCPF Registro no Cadastro de Pessoas F́ısicas da Receita FederalRG Registro Geral / IdentidadeUF Estado de emissãoCNS Carteira Nacional de SaúdeNome Nome completo do paciente
Data de nascimento Preenche automaticamente campo idadeIdade preenchido automaticamente pelo campo data de nascimentoSexo Sexo do paciente (solteiro, casado, ...)Mãe Nome da MãePai Nome do Pai
Unidade de Origem Hospital de onde veio a pessoaEmail Endereço eletrônico para correspondência
Tabela 3.2. Endereço Atual dos PacientesCampo Descrição
Tipo Logradouro Rua, Avenida, Bairro, Travessa e QuadraLogradouro Ex.: nome da rua
Numero no
Complemento Ex.: Bloco e ApartamentoBairro munićıpioCEP Código de Endereçamento Postal
Cidade Ex.: RecifeUF UF da Cidade
Fone Telefone
-
34 conceitos básicos de monitoramento cardiológico
3.2.1.2 Caso Cĺınico e Parecer do Paciente Cada campo referente ao caso cĺınico
do paciente e seu parecer também foram baseados no HealthNet e estão descritos nas
tabelas 3.3 e 3.4.
Tabela 3.3. Caso Cĺınico do PacienteCampo Descrição
Doença ou Patologia Nome das doenças segundo o CID10 2
Medicações em uso remédiosDrogas consultado no IBF 3
Dosagens em ml ou mgFreqüencia quantidade de vezes ao dia
Tabela 3.4. Parecer do PacienteCampo Descrição
Telediagnóstico a prioridade do atendimento, opções: alta, regular, baixaDiagnóstico Principal com o código dado pelo CID10 e o nome da doença podendo ser inserido mais
algumas informaçõesDiagnóstico Secundário também feito por uma consulta ao banco de dados do CID10 e podendo adi-
cionar mais informações caso necessárioObservações Gerais observações sobre paciente para o telediagnóstico em questão
3.2.1.3 Antecedentes do Paciente
Antecedentes Pessoais e Familiar
Todos os campos de antecedentes do pacientes foram definidos de acordo com a base
de dados do HealthNet, e são listadas pelo tipo de antecedente como: pessoal, familiar e
intervenções. Os tipos de antecedentes listados podem originar problemas card́ıacos (ver
Tabelas: 3.5, 3.6, 3.7 e 3.8). Além de campo para cada antecedente, no caso especial de
antecedente familiar foi definido um opção para escolha do grau de parentesco, o qual
pertence a doença, entre eles estão: pais (mãe/pai), irmãos e avôs (avó/avô).
Tabela 3.5. Antecedentes Pessoais Gerais do PacienteCampo
Etilismo / Álcool / AlcoolismoBanho de Rio / schistosomose
Contato com Triatomı́neo / Doença de ChagasTabagismo
Uso de Drogas - Iĺıcitas/Caseiro(Aerosois, Veneno de rato)
2Código Internacional das Doenças, CID103Índice Brasileiro de Fármaco, IBF
-
3.2 informações necessárias para o gerenciamento card́ıaco 35
Tabela 3.6. Antecedentes Pessoais Patológicos do PacienteCampo
CardiopatiasCaxumba
Diabetes MellitusFebre Reumática
GlaucomaGota
HepatiteHipertensão Arterial
Nefropatias / vasos dos rins lesados [77]Neoplasias
PneumopatiasRubéolaSarampo
TuberculoseÚlcera Péptica
Tabela 3.7. Antecedentes Pessoais sobre Intervenções do PacienteCampoCirurgia
HemotransfusãoTraumas
Alergia
Foram definidos os campos referentes às alergias do paciente nessa tela de antecedentes
pessoais explicadas na tabela 3.9. Esses campos também foram baseados nas informações
dispońıveis no HealthNet.
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36 conceitos básicos de monitoramento cardiológico
Tabela 3.8. Antecedentes Familiares do PacienteCampoCâncer
Diabetes MellitusHipertensão Arterial SistêmicaInfarto Agudo do Miocárdio
Tabela 3.9. Alergias do PacienteCampo Descrição
Substância nome da drogaManifestação reação a substância
Hábitos Alimentares do Paciente
Os campos referentes aos hábitos alimentares dos pacientes encontram-se na tela de
antecedentes e aparecem como opções múltiplas porque um paciente pode pertencer a
mais de um grupo. Estes campos não fazem parte do Healthnet. Na tabela 3.10 encontra-
se explicação sobre os campos.
Tabela 3.10. Hábitos Alimentares do PacienteCampo Descrição
Hipossódica comida sem tempero de sal algum, a não ser que já se encontre no alimentoPouco Sal para pessoas com problemas de pressão alta por exemploDiabético para pessoas com problemas de falta de insulinaNefropata comida especial para doentes renaisOutros Ex.: dieta da sopa para emagrecer
Atividade F́ısica do Paciente
Os campos referentes a atividade f́ısica do paciente encontram-se na tela de an-
tecedentes. A cada paciente será associada uma única classe de atividade f́ısica. Esse
campo não faz parte das informações dispońıveis no Healthnet. Na tabela 3.11 encontra-se
uma descrição das classes de atividade de acordo com a sociedade brasileira de medicina
do esporte [75].
-
3.2 informações necessárias para o gerenciamento card́ıaco 37
Tabela 3.11. Atividade F́ısica do PacienteCampo Descrição
Irregular realiza algum exerćıcio durante uma semanaRegular realiza algum exerćıcio, por exemplo: anda ou corre de 1 a 2km por dia, quando
não está na escola, ele gasta a maioria de seu tempo em jogos ativos do queem leitura ou assistindo televisão
Sedentária Não realizou nenhuma atividade f́ısica por pelo menos 10 minutos cont́ınuosdurante a semana
Intensa está envolvido em exerćıcios programados de 2 a 3 vezes por semana. Porexemplo: futebol, karatê, balé, natação, voleibol, capoeira, dança, anda oucorre 2km ou mais por dia
Atleta atividade f́ısica diária e puxada para competições. Por exemplo 8 horas deexerćıcios e treinos por dia [21]
3.2.1.4 Exame F́ısico do Paciente e seus Sinais Vitais Os sintomas apresentados
pelo paciente e seu exame f́ısico são fundamentais para uma compreensão do quadro
cĺınico do paciente, bem como dos seus sinais vitais. As informações desta tela são
compat́ıveis com as informações dispońıveis no HealthNet e são definidas nas tabelas
3.12, 3.13 e 3.14.
Tabela 3.12. Exame F́ısico do PacienteCampo Descrição
Queixa Cĺınica (Sintomas) “Assintomático”, “Dor precordial”, “Palpitação”, “Dispnéia” ou “Outra”. 4
Altura altura do pacientePeso peso do paciente
Estado Geral “Bom”, “Regular”, “Comprometido”Abdômen “Flácido”, “Globoso”, “Doloroso a palpação”Respiração “Eupnéico”, “Dispnéia”, “Leve”, “Moderada”, “Severa”
Visceromegalias “Não”, “Sim”, “Hepatomegalias”, “Hepatoespleno”Cianose “Ausente”, “Leve”, “Moderada”, “Severa”
Auscuta Pulmonar “Normal”, “MV Rude”, “MV Diminúıdo”, “Creptante”, “Sibilos”Febre Sim ou Não
Icteŕıcea Sim ou NãoPerfusão “Adequada”, “Comprometida”
Hidratação “Adequada”, “Desidratada”, “Leve”, “Moderada”, “Severa”F.R.(ipm) Freqüência Respiratória do paciente
Estado de Consciência “Normal”, “Anormal”
4Não pertence ao HealthNet
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38 conceitos básicos de monitoramento cardiológico
Tabela 3.13. Aparelho CardioVascular do PacienteCampo DescriçãoPulso “-”, “Normais”, “Amplitude Diminúıda”, “Amplitude Diminúıda”, “MMII”
Pressão Arterial Deitado (mmhg) 5 Pressão ArterialPressão Arterial Sentado (mmhg) 6 Pressão ArterialPressão Arterial Em Pé (mmhg) 7 Pressão Arterial
F.C. (bpm) Freqüência Card́ıacaPrecórdio “Normal”, “Ativo”, “Levemente Nulo”
Ictus “Normal”, “Desviado para esquerda”Ŕıtmo Card́ıaco “Regular”, “Irregular”Sopro Cont́ınuo Sim ou Não
B1 “Normofonética”, “Hiperfonética”, “Hipofonética”B2 “Normofonética”, “Hiperfonética”, “Hipofonética”B3 Sim ou NãoB4 Sim ou Não
Sopro Sistólico Sim ou NãoSopro Diastólico Sim ou Não
Tabela 3.14. Eventos de Procedimentos do PacienteCampo Descrição
Evento Procedimento Ex.: Raio XTipo Procedimento Ex.: Perfil e PA
5Não pertence ao HealthNet6Não pertenceao HealthNet7Não pertenceao HealthNet
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CAṔITULO 4
SIS