Uma-Arquitetura-Semântica-para-a-Interoperabilidade-de-Siste

FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SO JOS DOS CAMPOS

ANA PAULA SILVA JULIANA HOHARA DE SOUZA COELHO

UMA ARQUITETURA SEMNTICA PARA A INTEROPERABILIDADE DE SISTEMAS DE E-SADE

SO JOS DOS CAMPOS 2010



Trabalho de graduao apresentado Faculdade de Tecnologia de So Jos dos Campos, como parte dos requisitos necessrios para obteno do ttulo de Tecnlogo em Banco de Dados. Orientador: Giuliano Araujo Bertoti, Me

SO JOS DOS CAMPOS 2010



Trabalho de graduao apresentado Faculdade de Tecnologia de So Jos dos Campos, como parte dos requisitos necessrios para obteno do ttulo de Tecnlogo em Banco de Dados.

_____________________________________________________________ REINALDO GEN ICHIROARAKAKI, Dr. _____________________________________________________________ ADRIANA DA SILVA JACINTO, Me. _____________________________________________________________ GIULIANO ARAUJO BERTOTI, Me. ___/___/___ DATA DE APROVAO

IV

AGRADECIMENTOS

Agradeo a Deus por todos os momentos vividos durante a trajetria na faculdade e a pacincia e foras dadas para chegar a concluir o curso. Agradeo aos meus pais, Maria Glria de Souza Campos e Guido Pereira Campos, pela fora, carinho e f depositados em toda essa longa jornada e, principalmente, a minha me pelas inmeras noites que me esperou acordada para ouvir as novidades e o andar do curso, que agora tenho orgulho em concluir. Agradeo ao meu amigo, Alexandre Augusto Vigato, que fez a reviso do Trabalho e mesmo sem entender nada, pois no sua rea de estudos, se manteve firme e forte para concluir a leitura. Ao meu amigo Gabriel Barradas, por me escutar em todas as horas e pelas boas risadas, muito obrigada. Aos meus irmos e sobrinhos que muitas vezes no puderam contar comigo em diversos assuntos e mesmo assim estavam presentes para tudo que eu precisasse. Ao meu namorado, Michael Lima Gonalves, pela sua pacincia e as horas que me ouviu falar de trabalhos e mais trabalhos e mesmo assim estava l para me apoiar, muito obrigada meu amor. Lgico que eu no iria deixar de agradecer meu orientador, Professor, Mestre e grande amigo, Giuliano Araujo Bertoti, pelas teras feiras de orientaes e desorientaes e suas diversas frases de apoio como: Calma Ana Paula, no precisa ficar nervosa, para esse grande homem o meu mais profundo agradecimento. Aos tios da minha amiga Juliana Hohara, Jos Roberto e Maria Natividade, por terem me recebido to bem, feito deliciosos almoos e me aguentarem durante um ano inteiro de Trabalhos nos finais de semana, muito obrigada. E no podia faltar uma pessoinha muito especial, a senhorita Hohara, pelas horas dedicadas, as madrugadas de estudos, as brigas que a mesma me fez evitar, as risadas e as tristezas, para voc minha grande amiga, desejo muitas alegrias e espero que tenha mais tempo para outras aventuras como esta, muito obrigada por tudo. Tambm agradeo todos os outros que estiveram envolvidos diretamente ou indiretamente que no citei, saibam todos que eu os agradeo do fundo do meu corao e para vocs Deus h de olhar com sua imensa bondade. Enfim, muito obrigada!

Ana Paula Silva.

V

AGRADECIMENTOS

Primeiramente agradeo a Deus por sua longaminidade, obrigada Senhor porque a sua benignidade dura para sempre, e Tu tens derramado ddivas imensurveis sobre minha vida. Agradeo a minha famlia pelo apoio, pacincia e amor. A minha me Marli Aparecida de Souza pelas oraes, palavras de consolo, amizade e longas conversas at a madrugada, por me ensinar que o mundo no perfeito, que as pessoas no so perfeitas, porm o que nos faz pessoas melhores a capacidade de doar, de no olhar apenas para o nosso prprio mundo, todavia temos a responsabilidade de ajudar aos necessitados, com o corao aberto em prol do prximo, embora no devamos esperar nada de ningum, temos que ser os primeiros a fazer acontecer, sendo que tudo isso comea quando se acredita em si mesmo. A minha av Jlia Maria de Souza pelas oraes e pelo amor demonstrado durante todos esses anos. A meu tio Jos Roberto Crestanello e minha tia Maria Natividade Crestanello, que amorosamente me acolheram em seu lar, apoiando tudo quanto propus fazer. A minha tia Marina de Souza, que me exps a vrios tipos de culturas, apresentado a arte em suas vrias formas, ensinando a ter amor pelo conhecimento. A meus amigos, por simplesmente existirem em minha vida, por doarem seu tempo e dedicao, mesmo distantes geograficamente, porm sem pedir nada em troca. Deixo aqui tambm o meu muitssimo obrigada a alguns professores que passaram por minha vida: a Prof Edmilde de Jesus Soares e a Prof Leila Maria Xavier da Silva, que mesmo em meio as dificuldades, sempre nos fizeram crer que independente da onde nascemos ou de nossas origens, podemos nos tornar tudo quanto acreditamos, com esforo e dedicao. Ao prof Elvis Pereira Martins, por me mostrar o que ser um verdadeiro mestre, tendo amor e prazer em ensinar e em passar seus conhecimentos, e que verdadeiros Jedi vem alm de simples aes cotidianas. Obrigada a minha dupla, Ana Paula Silva, pela dedicao, esforo e persistncia nesta difcil, porm recompensadora jornada. E por fim, e no menos importante, agradeo ao orientador Me. Giuliano Araujo Bertoti, por acreditar, motivar, ensinar e estar constantemente presente, obrigada tambm por ter apresentado este lindo mundo da Web Semntica.

Juliana Hohara de Souza Coelho.

VI

Se no puder voar, corra. Se no puder correr, ande. Se no puder andar, rasteje, mas continue em frente de qualquer jeito. Martin Luther King

VII

RESUMO

Atualmente, os softwares usados na rea da sade no integram todas as informaes de um paciente, como: medicamentos, exames e pronturios, entre hospitais da rede pblica, privada e outras instituies relacionadas. Alm disso, informaes como a presena do paciente em pases que passam por epidemias, seriam importantes no seu tratamento, mas tambm no esto integradas nos softwares. Estes sistemas de e-Sade no oferecem para um mdico, em sua primeira consulta com um paciente, seu histrico familiar completo (que foi feito em outros hospitais), suas viagens, tipos de alimentao j detectados em consultas com nutricionistas, substncias alrgicas e outros. Uma possvel soluo para este problema so os padres da Web Semntica conhecidos como ontologias. Eles permitem a interoperabilidade de informaes, ou seja, diferentes softwares de diferentes hospitais e outras instituies de sade podero trabalhar em cooperatividade. O objetivo deste Trabalho apresentar uma Arquitetura Semntica para a Interoperabilidade de Sistemas de e-Sade.

Palavras- chave: e-Sade, Web Semntica, Servios Web, Governo Eletrnico, Ontologias.

VIII

ABSTRACT

Currently, the softwares used in health sector do not incorporate all patient informations, such as drugs, tests and records, among public and private hospitals and other institutions. Besides, informations as patient presence in countries with epidemics would be important in their treatment but not incorporate in the software as well. These e-health systems do not offer to a doctor on his first visit as a patient his complete family history (that was made in other hospitals), his travels, food types already identified in consultations with nutritionists and other allergens. A possible solution to this problem is the standards known as the Semantic Web ontologies. They enable interoperability of information which means different software from different hospitals and other health institutions can work in cooperativity. The aim of this work is to present a Semantic Architecture to the Interoperability of e-Health systems.

Keywords: e-Health, Semantic web, Web Services, e-Government, Ontologies.

IX

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 - Ranking da UNPAN. Utilizao do e-Governo pelos pases. ............................................ 20 Figura 1.2 - Mapa do projeto piloto nacional. ...................................................................................... 21 Figura 2.1 - Portal de Telessade do Rio de Janeiro. ............................................................................ 33 Figura 2.2 - Carto Nacional de Sade. ................................................................................................ 33 Figura 3.1 - Exemplo do uso da ontologia FOAF. ................................................................................ 39 Figura 3.2 - Grafo da Ontologia FOAF. Gerado usando Prefuse (PREFUSE, 2010)............................ 41 Figura 3.3 - Funcionamento da ontologia do tempo. ............................................................................ 42 Figura 3.4 - Grafo da ontologia de tempo. Gerado usando Prefuse (PREFUSE, 2010). ....................... 43 Figura 3.5 - Grafo da Time Zone Ontology. Gerado usando Prefuse (PREFUSE, 2010). .................... 45 Figura 3.6 - Exemplo do funcionamento da ontologia de comidas. ...................................................... 46 Figura 3.7 - Grafo da Food Ontology. Gerado usando Prefuse (PREFUSE, 2010). ............................. 47 Figura 3.8 - Grafo da POMROntology. Gerado usando Prefuse (PREFUSE, 2010). ........................... 50 Figura 3.9 - Exemplo da ontologia NCIT. ............................................................................................ 53 Figura 3.10 - Exemplo de uso da ontologia GeoNames........................................................................ 55 Figura 3.11 - Arquitetura do Modelo proposto de e-Sade................................................................... 57 Figura 4.1 - Arquitetura do Prottipo. .................................................................................................. 60 Figura 4.2 - Query em SPARQL. ......................................................................................................... 63 Figura 4.3 - Arquitetura Semntica e o SPARQL. ................................................................................ 65 Figura 4.4 - Exemplo da estrutura de objetos em JSON. ...................................................................... 67 Figura 4.5 - Exemplo da primeira estrutura do JSON: objetos. ............................................................ 67 Figura 4.6 - Exemplo da segunda estrutura do JSON: array. ............................................................... 67 Figura 4.7 - Arquitetura Sesame. .......................................................................................................... 70 Figura 4.8 - Classe JavaBean mapeada................................................................................................. 74 Figura 4.9 - Correspondncia entre RDF e JavaBean. .......................................................................... 75 Figura 4.10 - Persistncia de um objeto na base de dados. ................................................................... 76 Figura 4.11 - Serializao de um objeto Java. ...................................................................................... 76 Figura 4.12 - Criao de um objeto JavaBean com informaes do JSON. .......................................... 77 Figura 4.13 - Recurso que consome dados JSON. ................................................................................ 78 Figura 4.14 - Cadastro de um paciente. ................................................................................................ 79 Figura 4.15 - Consulta de um paciente. ................................................................................................ 80 Figura 4.16 - Endpoint. ........................................................................................................................ 81 Figura 4.17 - Layout do Projeto. .......................................................................................................... 82 Figura 4.18 - Layout Prottipo. ............................................................................................................ 83 Figura A.1 - Relacionamentos entre governos, cidados e empresas. ................................................. 112 Figura A.2 - Arquitetura do e-Gif conforme padro britnico. ........................................................... 115 Figura A.3 - Modelo em camadas do e-Gif v3.3. ............................................................................... 116 Figura A.4 - Fatores de sucesso pela Korea e-Government. ............................................................... 117 Figura A.5 - Funcionamento da Enterprise Architecture Framework. ................................................ 118 Figura A.6 - Grfico referente estimativa de cartes de identificao digital na Blgica. ................ 122 Figura B.1 - Arquitetura de um Projeto Java utilizando o a plataforma Apache Clerezza. ................. 129 Figura B.2 - Tipo de Projeto Maven. .................................................................................................. 130

X

Figura B.3 - Opo Padro. ................................................................................................................ 131 Figura B.4 - Arqutipos Maven. ......................................................................................................... 131 Figura B.5 - Grupo e Artefato. ........................................................................................................... 132 Figura B.6 - Estrutura do Projeto Maven. ........................................................................................... 132 Figura B.7 - Classe anotada com Jersey. ............................................................................................ 133 Figura B.8 - Configurao do Projeto para bundle. ............................................................................ 134 Figura B.9 - Dependncias do Projeto Maven. ................................................................................... 134 Figura B.10 - Repositrios Maven. .................................................................................................... 135 Figura B.11 - Plugins Maven. ............................................................................................................ 136 Figura B.12 - Gerao do bundle. ...................................................................................................... 137 Figura B.13 - Bundle. ......................................................................................................................... 137 Figura B.14 - Inicializao da Plataforma Apache Clerezza. ............................................................. 138 Figura B.15 - Pgina Inicial do Apache Clerezza. .............................................................................. 139 Figura B.16 - Autenticao na Plataforma Apache Clerezza. ............................................................. 139 Figura B.17 - Administrao da Plataforma Apache Clerezza. .......................................................... 140 Figura B.18 - Carregar bundle na Plataforma Apache Clerezza. ........................................................ 140 Figura B.19 - Instalao do bundle..................................................................................................... 141 Figura B.20 - Ativao do bundle. ..................................................................................................... 141

XI

LISTA DE TABELAS

Tabela 3.1 - Principais classes utilizadas da ontologia FOAF. ............................................................. 40 Tabela 3.2 - Classes da ontologia do tempo. ........................................................................................ 43 Tabela 3.3 - Classes da ontologia do tempo. ........................................................................................ 45 Tabela 3.4 - Classes da ontologia de comidas. ..................................................................................... 47 Tabela 3.5 - Classes da POMROntology. ............................................................................................. 48 Tabela 3.6 - Classes da ontologia NCIt. ............................................................................................... 51 Tabela 3.7 - Classes da ontologia GeoNames. ...................................................................................... 54 Tabela A.1 - ndices de avaliao do portal e-Governo. ..................................................................... 113 Tabela A.2 - Apresentao dos pases e seus respectivos e-Gif. ......................................................... 116

XII

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

4CMBR: Comunidade, Conhecimento, Colaborao e Compartilhamento dos Municpios Brasileiros. 5CQualiBR: Conhecimento, Comunidade, Colaborao, Compartilhamento e

Confiana para Qualidade do Software Pblico Brasileiro. ANSI: American National Standards Institute. API: Application Programming Interface. B2B: Business to Business. B2C: Business to Consumer. BELPIC: Belgian Personal Identity Card. BID: Banco Interamericano de Desenvolvimento. CACIC: Configurador Automtico e Coletor de Informaes Computacionais. CEP: Cdigo de Endereamento Postal. CIS: Comunicao Interativa em Sade. CPF: Cadastro de Pessoa Fsica. CREMESP: Conselho Nacional de Medicina do Estado de So Paulo. DAML: DARPA Agent Markup Language. DAO: Data Access Object. EA: Enterprise Architecture Framework. E-GIF: Government Interoperability Framework. E-GMS: e-Government Metadata Standard. E-PING: Padres de Interoperabilidade de Governo Eletrnico. E-PMG: Padro de Metadados do Governo Eletrnico. E-SADE: Sade Eletrnica. EUA: Estados Unidos da America. FINNONTO10: National Semantic Web Ontology Project in Finland. FOAF: Friend-of-a-Friend. G2B: Governo para Negcios. G2C: Governo para Cidado. G2G: Governo para Governo. GCL: Government Category List. GDSC: Government Data Standards Catalogue.

XIII

GELLO: Guideline Expression Language Object Oriented. GOE: Global Observatory for e-Health. GPC: Governo para Cidado. GPE: Governo para Empresas. GPGOP: Governo para Governo de Outro Pas. GPJ: Governo para Judicirio. GPL: Governo para Legislativo. GPM: Governo para Municpio. GPMP: Governo para Ministrio Pblico. GPOI: Governo para Organismo Internacional. GPTS: Governo para Terceiro Setor. GPUF: Governo para Estado. HER-S: Electronic Health Record-Systems. HL7 CCOW: Health Level Seven Clinical Context Object Workgroup. HL7 CDA: Health Level Seven Clinical Document Architecture. HL7 RIM: Health Level Seven Reference Information Model. HL7 R-MIMS: Health Level Seven Refined Message Information Model. HL7: Health Level Seven. HON: Health On the Net Foundation. HTTP: HyperText Transfer Protocol. IAS: Identificao, Autenticao e Assinatura. IBGE: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica. IBM: International Business Machines. IDABC: Interoperable Delivery of European e-Government Services to Public Administrations, Business and Citizens. IDE: Integrated Development Environment. INPD: Instituto Nacional de Cincia em Psiquiatria do Desenvolvimento para Infncia e Adolescncia. JAR: Java Archive. JEE: Java Platform Enterprise Edition. JSON: JavaScript Object Notation. MCT: Ministrio da Cincia e Tecnologia. NCIt: National Cancer Institute Thesaurus. NHS: Servio Nacional de Sade.

XIV

NPR: National Performance Review. NUTES: Ncleo de Tecnologia Educacional para a Sade. NZ E-GIF: New Zealand Government Interoperability Framework. OBO: Open Biological and Biomedical Ontologies. OCL: Object Constraint Language. ONG: Organizao No Governamental. ONU: Organizao das Naes Unidas. OSGI: Open Services Gateway Initiative. OWL: Ontology Web Language. P&D: Pesquisa e Desenvolvimento. PDA: Personal Digital Assistants. PEP: Pronturio Eletrnico do Paciente. PHP: Hypertext Preprocessor POM: Project Object Model. PS: Profissionais em Sade. RDF(S): RDF Schema. RDF: Resource Description Framework. RDFa: Resource Description Framework in attributes. RES: Registro Eletrnico de Sade. REST: Representational State Transfer. RHEMO: Rede de Colaborao Virtual por Videoconferncia para Hemorrede Brasileira. RQL: RDF Query Language. SAE: Sistematizao da Assistncia em Enfermagem. SAIL: Storage And Inference Layer. SDF-E: e-Services Development Framework. SEMANTICGOV: Semantic Government. SEMIC.EU: Semantic Interoperability Centre Europe. SPARQL: SPARQL Protocol And RDF Query Language. SUS: Sistema nico de Sade. TI: Tecnologia da Informao. TICs: Tecnologias de Informao e Comunicao. TSC: Technical Standards Catalogue. TTAS KO: Telecommunication Technology Association Standard Korea.

XV

UML: Unified Modeling Language. UNPAN: Rede de Administrao Pblica das Naes Unidas. URI: Uniform Resource Identifier. URL: Uniform Resource Location. W3C: World Wide Web Consortium. WAP: Wi-Fi Protected Access. WHO: World Health Organization. XHTML: Extensible Hypertext Markup Language. XML: Extensible Markup Language.

XVI

SUMRIO

1 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 2 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 3 3.1. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.2.3. 3.2.4. 3.2.5. 3.2.6. 3.2.7. 3.3. 4 4.1. 4.2. 4.2.1. 4.2.2.

INTRODUO ................................................................................................................... 19 Motivao ............................................................................................................................. 19 Problema .............................................................................................................................. 21 Proposta de Soluo ............................................................................................................. 21 Organizao do Trabalho...................................................................................................... 22 E-SADE ............................................................................................................................. 23 O que e-Sade? ................................................................................................................. 23 Pronturio Eletrnico........................................................................................................... 27 Interoperabilidade Semntica em Sistemas de e-Sade ....................................................... 28 Iniciativas no Mundo ........................................................................................................... 28 Iniciativas no Brasil ............................................................................................................. 31 Health Level Seven .............................................................................................................. 34 MODELAGEM DA ARQUITETURA SEMNTICA ..................................................... 37 Web Semntica .................................................................................................................... 37 Ontologia ............................................................................................................................. 38 FOAF .................................................................................................................................. 39 Time Ontology ..................................................................................................................... 41 Time Zone Ontology ............................................................................................................ 44 Food Ontology..................................................................................................................... 45 POMROntology................................................................................................................... 48 NCI Thesaurus Ontology ..................................................................................................... 51 GeoNames Ontology ........................................................................................................... 53 Modelagem do Estudo de Caso ........................................................................................... 55 PROTTIPO DE UTILIZAO DA ARQUITETURA SEMNTICA........................ 59 Arquitetura do Prottipo ...................................................................................................... 59 Tecnologias Utilizadas ........................................................................................................ 61 OWL 2................................................................................................................................. 61 RDF ..................................................................................................................................... 62

4.2.2.1. RDFBEANS ......................................................................................................................... 64 4.2.3. 4.2.4. SPARQL ............................................................................................................................. 64 Clerezza ............................................................................................................................... 65

XVII

4.2.5.

JSON ................................................................................................................................... 66

4.2.5.1. JSON-SIMPLE ..................................................................................................................... 68 4.2.6. REST ................................................................................................................................... 68

4.2.6.1. RESTFUL ............................................................................................................................ 69 4.2.7. 4.2.8. 4.2.9. 4.2.10. 4.3. 4.4. 5 5.1. 5.1.1. 5.2. Sesame ................................................................................................................................ 70 OSGI ................................................................................................................................... 71 MAVEN .............................................................................................................................. 72 Plataforma de Desenvolvimento Eclipse ............................................................................. 73 Desenvolvimento do Prottipo ............................................................................................ 74 Estudo de Caso .................................................................................................................... 78 CONSIDERAES FINAIS ............................................................................................. 85 Contribuies e Concluses ................................................................................................. 85 Publicao ........................................................................................................................... 86 Trabalhos Futuros ................................................................................................................ 86

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.............................................................................................. 88 APNDICE A: GOVERNO ELETRNICO ................................................................................. 110 A.1. A.1.1. A.2. A.3. A.4. A.4.1. A.4.2. A.5. A.5.1. A.6. A.7. A.7.1. A.7.2. A.8. A.8.1. A.8.2. A.8.3. O que e-Governo? ........................................................................................................... 110 Tipos de e-Governo ........................................................................................................... 111 ndices de Avaliao do e-Governo pela ONU .................................................................. 112 Framework para Interoperabilidade no e-Governo ............................................................ 114 Melhores prticas utilizando e-Gif como base de desenvolvimento .................................. 115 Nova Zelndia ................................................................................................................... 116 Repblica da Coria .......................................................................................................... 117 Dados Abertos ................................................................................................................... 119 Dados Governamentais Abertos ........................................................................................ 119 Interoperabilidade Semntica ............................................................................................ 120 Iniciativas no Mundo ......................................................................................................... 120 MySociety ......................................................................................................................... 123 Apps for Democracy.......................................................................................................... 124 Iniciativas no Brasil ........................................................................................................... 124 4CMBR ............................................................................................................................. 126 5CQualiBR ........................................................................................................................ 126 E-Ping................................................................................................................................ 127

APNDICE B: EXPERINCIAS COM A TECNOLOGIA CLEREZZA .................................. 129

XVIII

B.1.

Desenvolvimento com Apache Clerezza ........................................................................... 129

19

1

INTRODUO

1.1.

Motivao

A base para a posterior conceituao do e-Governo foi inicialmente abordada pelo jornalista David Osborne em conjunto com Ted Gaebler em 1992 com o livro Reinventing Government. Esta reinveno exigiu a reforma estatal e a mudana cultural na administrao pblica norte-americana, onde se tornou importante disponibilizar os servios de forma eficiente para populao em geral (PENTEADO FILHO, 1998).

No Brasil, o e-Governo formalizou-se com a Portaria da Casa Civil n 23 de 12 de maio de 2000 e com estabelecimento do Comit Executivo de Governo Eletrnico atravs do Decreto de 18 de outubro de 2000. Segundo este, o e-Governo age como uma ferramenta de mudana para aproximao entre o governo e a sociedade. O e-Governo brasileiro se caracteriza por aes de padronizao de portais federais e interoperabilidade sobre estes, porm a riqueza de dados ainda no aproveitada de forma efetiva, pois no h ligao entre as vrias reas do governo, a fim de ter um centro de buscas e cruzamento de dados (GOVERNO FEDERAL, 2010).

Entretanto, as aes brasileiras ainda no elevaram o nvel de participao no eGoverno, garantindo ao Brasil o 61 lugar no ranking da Rede de Administrao Pblica das Naes Unidas (UNPAN) no ano de 2010, decaindo assim dezesseis posies em comparao ao ano de 2008, enquanto no atual ranking a Repblica da Coria conquistou a 1 colocao seguida dos Estados Unidos (UNPAN, 2010). O ranking tem como forma de avaliao dois princpios: o estado de prontido e-Governo e a extenso da e-Participao. A Figura 1.1 apresenta o atual ranking.

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Figura 1.1. Ranking da UNPAN. Utilizao do e-Governo pelos pases.Fonte: UNPAN, 2010.

O e-Governo deve utilizar o e-Sade para oferecer assistncia hospitalar para todos os usurios principalmente os mais carentes e que vivem em locais de difcil acesso, para o monitoramento distncia dos focos de doenas e a reduo de custos na sade pblica, de modo que essa nova rea vem crescendo no Brasil. Atualmente o foco na utilizao de tecnologias na rea de sade aumentou devido aos eventos previstos para acontecer no pas, como a Copa do Mundo de 2014 e as Olimpadas de 2016, levando o pas a se preocupar com todos os atendimentos que sero oferecidos aos turistas do mundo inteiro, principalmente no que se diz respeito sade pblica.

Com eventos de grande porte a poucos anos de ocorrerem, o Brasil conta ainda com projetos pilotos que tiveram incio no ano de 2007 e que encontram- se divididos em nove ncleos situados em universidades no Amazonas, Cear, Pernambuco, Gois, Minas Gerais, Rio de Janeiro, So Paulo, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, e que conseguem atender 900 municpios brasileiros, dando assistncia a 11 milhes de habitantes, comparado aos 5.561 municpios brasileiros e a populao de 169.799.170 segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica (IBGE), ainda existe um grande caminho a ser percorrido para alcanar melhores resultados e melhorar a sade pblica brasileira (IBGE, 2010), (TELESSAUDE BRASIL, 2010), (TELESSAUDE SO PAULO, 2010). A Figura 1.2 representa a situao do projeto piloto.

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Figura 1.2. Mapa do projeto piloto nacional.Fonte: Telessaude Brasil, 2010

1.2.

Problema

Desenvolver uma Arquitetura Semntica para a Interoperabilidade de Sistemas de eSade.

1.3.

Proposta de Soluo

Uma possvel soluo para este problema so os padres da Web Semntica (BERNERS-LEE, 2001), como Ontologias (HEBELER, 2009) e Servios Web Semnticos (RICHARDSON, 2007). Eles permitem a interoperabilidade de informaes, ou seja, diferentes softwares de diferentes hospitais e outras instituies de sade podero trabalhar em cooperao. O primeiro passo para o desenvolvimento da Arquitetura Semntica proposta neste Trabalho avaliar as Ontologias disponveis e definir quais sero utilizadas. O segundo passo a definio da Arquitetura Semntica, que descreve como as Ontologias se relacionam

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entre si. A combinao destas resultar no ciclo em que o paciente passa desde a consulta at possveis intervenes cirrgicas. O terceiro passo a implementao de um prottipo de Servio Web Semntico para o acesso distribudo aos dados.

1.4.

Organizao do Trabalho

Este Trabalho est organizado da seguinte forma:

a) O Captulo 2 aborda o e-Sade tais como seus conceitos, as formas que o eSade apresentado, normas tcnicas para a utilizao e algumas tecnologias. b) O Captulo 3 aborda as ontologias que sero utilizadas para o desenvolvimento da Arquitetura Web Semntica e como ser feita a modelagem desta arquitetura. c) O Captulo 4 aborda o desenvolvimento do prottipo e as tecnologias empregadas. d) O Captulo 5 apresenta as consideraes finais deste Trabalho.

23

2

E-SADE

O presente captulo abordar o conceito de e-Sade, conhecido como e-Health, e as iniciativas pelo Mundo e no Brasil, explicando e descrevendo as principais atividades que utilizam da tecnologia da informao na rea da sade.

Este captulo est dividido como se segue: a seo 2.1 aborda sobre o conceito de eSade e as responsabilidades necessrias para a abertura de um sistema de e-Sade, a seo 2.2 apresenta o pronturio eletrnico e seu funcionamento, a seo 2.3 trata da Interoperabilidade Semntica em sistemas de e-Sade, a seo 2.4 apresenta as iniciativas no mundo e os sistemas que esto sendo utilizados, a seo 2.5 apresenta as iniciativas do Brasil e a seo 2.6 aborda sobre o Health Level Seven para a padronizao de troca de mensagens.

2.1.

O que e-Sade?

O e-Sade, e-Health em ingls, o conjunto de atividades utilizando tecnologia da informao e afins para rea de sade, sendo estas efetivadas atravs de voluntrios, empresas, ONGs e profissionais de sade. A Comunicao Interativa em Sade (CIS) o software que far o acesso ou a transmisso das informaes da rea de sade, criando assim a interface para permitir a interao, seja do paciente ou profissional da rea mdica, atravs da tecnologia de comunicao ou dispositivos eletrnicos (ENG, 1999).

Hoje, milhares de pacientes esto insatisfeitos com o pouco tempo que passam com o mdico e as informaes que recebem desses. Pela ampliao da rea mdica, tornando-se complexa, natural que com o passar do tempo, a medicina no possa ser de responsabilidade apenas do medico, e nem este ser o centro do sistema de sade. No possvel para o mdico acompanhar o paciente em todas as suas fases, por causa da quantidade de pacientes que tem e tambm pela estrutura dos sistemas de sade atuais que no mantm muitos recursos para isso. O mdico tambm no tem tempo para acompanhar as pesquisas e desenvolvimentos mdicos para a sua especialidade. nesta situao que surge o e-Paciente, em ingls ePatient, termo que identifica indivduos que buscam nos meios eletrnicos, informaes de

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sade para si, ou para a famlia e amigos, originando assim os novos consumidores da rea da sade. (SIEGEL, 2009), (WHITE PAPER, 2010), (SOARES, 2004).

Dos que utilizam a Internet, oitenta por cento pesquisam alguma questo mdica, sendo que destas, as que tm doenas raras ou difceis so os pesquisadores mais determinados. Aqueles que se frustram com o sistema, muitas vezes comeam seus prprios sites e ONGs para compartilhar experincias, pesquisas e recomendaes mdicas e qualquer outra coisa que possa apoiar a causa. O interessante que nestas comunidades, possvel para alguns mdicos, em suas pesquisas, identificar seres humanos em condies especficas, podendo aprender com estes. Assim os e-Pacientes esto se tornando fornecedores de informaes em sade (SIEGEL, 2009).

Com o e-Sade os cidados tm cuidados mais acessveis, assim tendo integridade, preciso, acesso a informaes pessoais, sendo tudo isso disponibilizado remotamente, possibilitando o acompanhamento automatizado do estado de sade. Para os prestadores de servios oferece ferramentas de apoio a tomada de deciso, assim como acesso a uma base de dados melhorada para as decises de tratamento, tornando o atendimento mais eficiente. Os gestores de sade podem ter acesso a informaes completas, refletindo em uma forma mais eficaz de acompanhar os resultados sobre a sade da populao, as decises de investimento e programas de pesquisas (ACT HEALTH, 2010).

O e-Sade, junto com a Internet tornou-se uma ferramenta incrvel na troca de informaes de pacientes, mdicos e unidades hospitalares e, com isso, trouxe benefcios tais como (COSTA, 2001):

a) Pacientes mais informados, fazendo com que a equipe mdica trabalhe de forma eficiente no atendimento. b) Troca de informaes e controle da gesto administrativa entre os planos de sade e os prestadores de servios (mdicos, hospitais, laboratrios, etc.). c) Nova forma de relacionamento entre paciente, mdicos e os prestadores de servios. d) Colabora com a indstria farmacutica, onde esta tem contato direto com usurio final.

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possvel classificar o e-Sade em cinco partes de acordo com a aplicao da Internet na rea de sade, so estas:

a) Contedo (Content): so os sites para pacientes e profissionais da rea de sade contendo artigos, tabela de doenas e sintomas, noticias, entre outros assuntos. b) Comrcio (Commerce): aplicam-se aqui Empresas para Consumidores (B2C) ou Empresas para Empresas (B2B) tratando de vendas diretas (remdios, servios, planos de sade) para empresas ou cliente final. c) Servidores de Aplicativos (Computer- Applications): so os servidores voltados para a rea de sade, aqui encontramos o Pronturio Eletrnico dos Pacientes e outros aplicativos existentes. d) Conectividade (Connectivity): trata das trocas de informaes. e) Cuidados Sade (Care): so os servios que utilizam a Internet, como a telemedicina, que atravs de vdeo conferncias possvel levar informaes sobre cuidados mdicos para os pacientes em lugares de difcil acesso e o m-Sade que traz como renovao o acompanhamento hospitalar de pacientes atravs de dispositivos mveis como o celular, e outros aplicativos que utilizam da Internet para chegar aos clientes.

Para acompanhar e garantir a divulgao do e-Sade, conselhos nacionais e internacionais criaram normas e regras a fim de padronizar e garantir a utilizao dos cdigos de condutas a serem utilizados pelos sites de e-Sade, de forma que estes sites possam passar toda a confiabilidade e credibilidade para poder funcionar. Um exemplo de conselho internacional Health On The Net Foundation (HON) que uma organizao no governamental criada em 1995 e vinculada ao Conselho Econmico e Social das Naes Unidas, sendo umas das referncias mais antigas para normas de sites e-Sade, suas principais normas so: autoridade, complementaridade, confidencialidade, atribuio, justificativas, informaes para contato e transparncia na auditoria, honestidade da publicidade e da poltica editorial. Somada a esses princpios existe tambm a fiscalizao anual dos sites que seguem o HONcode (HON, 2010). No Brasil, contamos com o Manual de Princpios ticos para Sites de Medicina e Sade na Internet, publicado pelo Conselho Nacional de Medicina do Estado de So Paulo

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que visa proteger o consumidor e os profissionais da sade (CREMESP, 2010). Nesse manual so tratados como essncias para os sites os seguintes princpios:

a) Transparncia: toda informao divulgada tem que ser posta de forma transparente e pblica, como tambm o objetivo do site tem estar claro, isto , mostrar qual o propsito do site, como exemplo, site educativo, sem fins lucrativos ou para vendas. obrigatria a apresentao dos nomes dos responsveis (diretos e indiretos) como tambm dos seus patrocinadores. b) Honestidade: a verdadeira inteno do site tem que ser apresentada de forma que no haja nenhuma inteno oculta. c) Qualidade: todas as informaes de sade apresentadas no site devem ser exatas e atualizadas, sendo de fcil entendimento e com linguagem objetiva e tudo deve estar cientificamente fundamentado. Caso seja oferecido dicas ou aconselhamento de sade, essas devero ser feitas por um profissional qualificado. d) Consentimento Livre e Esclarecido: para a solicitao e divulgao dos dados pessoais, tudo dever ser feito com o consentimento livre e esclarecido dos usurios que devem ter clareza sobre o que esta sendo feito. obrigatrio que seja divulgado no site os possveis riscos sobre a divulgao dos dados como a perda da privacidade. e) Privacidade: todos tm o direito de privacidade de seus dados pessoais e os de sade, o site dever deixar claros seus mecanismos de armazenamento e segurana para evitar o uso indevido dos dados. f) tica Mdica: os profissionais da sade e as instituies cadastradas no CREMESP e que possuem sites na Internet devero seguir as normas ticas e os cdigos para regulamentao. g) Responsabilidade e Procedncia: necessria que seja atribudo a um dos responsveis pelo site a responsabilidade legal e tica pelas informaes, produtos e servios de medicina divulgados na Internet, podendo sofrer ao judicial em caso de violao dos termos propostos pelo manual.

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2.2.

Pronturio Eletrnico

O preenchimento do pronturio mdico de papel uma prtica comum no meio hospitalar e conhecida a centenas de anos, essa prtica utilizada atualmente em muitos hospitais e consultrios mdicos, onde o profissional da sade registra o atendimento do paciente, porm essa prtica resulta em informaes duplicadas, falta de troca de informaes e o meio de armazenamento que pode levar ao extravio dos documentos, desta forma o pronturio mdico de papel no um registro completo, pois cada profissional em seu consultrio ou hospital mantm um registro de um mesmo paciente (MARTHA, 2005), (COSTA, 2001).

Com as dificuldades apresentadas pela utilizao do pronturio de papel e com o surgimento de necessidades como troca de informaes, facilidade nas buscas das informaes e a segurana do armazenamento, foi ento desenvolvido o Pronturio Eletrnico do Paciente (PEP) com o objetivo de melhorar e controlar os dados sobre o paciente. Para um sistema ser considerado PEP necessrio possuir requisitos como: utilizao de padres, facilidade de navegao, disponibilidade de acesso, interoperabilidade, auxlio na tomada de deciso, gerao de relatrios, controle de acesso e facilidade de treinamento e implantao (GUBIANI, 2003).

A utilizao do PEP traz vantagens como agilidade no atendimento, acesso fcil s informaes, facilidade para efetuar consultas coletivas, segurana e legibilidade j que no pronturio de papel muitas vezes difcil a leitura do documento, porm s possvel obter essas vantagens se fatores como escopo, tempo de armazenamento, representao dos dados e terminais de acesso estiverem sendo usado, caso contrrio sua utilizao ser falha. Existem tambm desvantagens que o PEP pode trazer tais como sigilo das informaes, j que alguns sistemas so proprietrios e no compartilham informaes com outros sistemas, custo de implantao, vrus e a necessidade de treinamento para os usurios do sistema (COSTA, 2001).

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2.3.

Interoperabilidade Semntica em Sistemas de e-Sade

Com a possibilidade de vincular os sistemas de sade com metadados, tornamos possvel a troca de informaes entre sistemas, de modo que estes podem auxiliar em uma segunda opinio ou at mesmo atravs de uma base de dados fornecerem informaes do paciente ou doenas para o profissional de sade. Mas ao abordamos esse assunto nos deparamos com os problemas que eles trazem tais como a utilizao de ontologias diferentes, j que no existe um padro especfico para a rea da sade e as diferenas de tecnologia existente entre os pases, como o investimento em pesquisas e tecnologias em pases do chamado primeiro mundo e outros pases que ainda esto no comeo de estudos e desenvolvimento (PIRES, 2010).

Para trabalhar semanticamente na Web, nos deparamos com vrios aplicativos que fazem uso do RDFa (Resource Description Framework - in - attributes) proposto pelo W3C e que usa atributos em elementos metalink, permitindo fazer marcadores XHTML com semntica de modo que se possam extrair triplas RDF (Resource Description Framework) de outros documentos e OWL (Web Ontology Language) que permite a representao das ontologias na Internet em formato de documentos. Essa combinao permite que pessoas ou softwares possam contribuir com mais informaes e, to logo, obter informaes j cadastradas e que possam ser compreendidas e utilizadas claramente por todos (GUBIANI, 2003).

2.4.

Iniciativas no Mundo

Em maio de 2005, na 58 Assemblia da WHO (Organizao Mundial da Sade), foi estabelecido que e-Sade seria uma Estratgia da WHO, e que ela serviria como base para que a Organizao pudesse apoiar todas as naes- membro. Ainda em 2005, a mesma WHO criou o Global Observatory for eHealth (GOe), cuja tarefa inicial foi executar a primeira Pesquisa Global sobre e-Sade. Participaram da pesquisa noventa e trs pases, e desses, apenas quarenta e oito por cento responderam a pesquisa, afetando assim o resultado final j

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que no houve participao de todos para trazer os dados reais da utilizao do e-Sade no mundo (WHO, 2010).

O formato de toda a informao sobre sade na Internet na maior parte texto, podendo ser encontrada em blogs, artigos de revistas online, comentrios, comunidades online, entre outros. H tambm servios online onde pacientes podem armazenar seus dados de sade, porm no tem muita dinmica e ainda no esto muito desenvolvidos, nisto que entra a Web Semntica. Nela possvel, utilizando conjuntamente tecnologias, como a Pillbox Smart (MIT, 2010) acompanhar o paciente, j que esta atualiza as informaes do pronturio mdico enviando dados dos remdios retirados da caixa e o horrio, de forma que o mdico se mantenha informado sobre o paciente. Com isto, o sistema auxilia o mdico no ajuste dos medicamentos ou a internar o paciente quando necessrio. Esta comunicao entre o mdico e o paciente durante o tratamento, pode evitar uma semana de recadas. Esse acompanhamento em tempo real vem atravs do armazenamento utilizando ontologias em comum em todos os sistemas, fazendo com que a interoperabilidade seja possvel.

Desde 1995 j existem as Pillbox Smarts, que contm a quantidade especfica de um medicamento para um paciente, e a cada vez que este a utiliza, a prpria caixa envia para o mdico as informaes do horrio e o remdio que o paciente ministrou naquele momento. Esta caixa pode ser utilizada, por exemplo, para monitorar a glicose em um paciente diabtico, esta faz vrias leituras no dia e pergunta para o paciente quanto de insulina este consumiu, como est se sentindo, sendo que balanas digitais e termmetros iro alimentar o registro eletrnico de sade. Outro tipo de instrumento de controle semntico existente so os cobertores que gravam e transmitem dados da pulsao de um paciente.

O governo dos Estados Unidos est disponibilizando online uma verso beta da ferramenta Pillbox, prottipo de sistema de identificao de plula, que ter como objetivo permitir busca na base de dados sobre uma plula, descrevendo cor, forma, cdigo da letra/nmero impresso. O projeto tambm deseja disponibilizar uma forma de qualquer pessoa, tire uma foto da plula, e a ferramenta identifique automaticamente. O sistema visa atender mdicos de emergncia, primeiros socorros, outros prestadores de cuidados de sade, funcionrios do Centro de Controle de Intoxicaes, e os cidados. Assim que a plula identificada, formaes adicionais so includas como marca, nome genrico, ingredientes, entre outras informaes (PILLBOX, 2010).

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Um nico pronturio central do paciente, acessvel pela Internet, e de alcance nacional, denominado Registro Eletrnico de Sade (RES), j o Pronturio Eletrnico o registro dos eventos de sade do paciente, controlado e mantido por cada organizao de sade, logo em nvel local. O RES serve tambm para registro das aes dos Profissionais em Sade (PS), e possibilita que todas as Organizaes de Sade acessem um mesmo pronturio do paciente, e neste fariam novas anotaes. Algumas vantagens do RES melhorar a tomada de deciso e a economia de custos, j que este possibilita a reutilizao de resultados de exames, ajudando a diminuir a duplicidade dos dados (WAINER, 2008).

Na Inglaterra, o Servio Nacional de Sade (NHS) o maior empregador na Europa, tendo seiscentas organizaes prestadoras de servios NHS e mais de trinta e cinco mil diferentes tipos de tratamentos. Este responsvel pelo Registro Eletrnico Nacional de Sade, sob a forma do Servio de Registro (NHS CRS), que um plano com objetivo de oferecer um servio centrado no paciente, permitindo a este mais escolha sobre onde e quando ele ser tratado. Os dois elementos fundamentais deste plano so o Registro Detalhado (nvel local) e o Registro de Resumo dos Cuidados (nvel nacional). Para o Programa Nacional de TI, h um nmero do NHS, sendo este um identificador exclusivo do cidado que permite compartilhar informaes do paciente. Em sessenta anos de vida do NHS a primeira vez que informaes sobre os pacientes sero mveis, como os mesmos. O Servio de Registro dos Cuidados ir ligar mdicos e comunidades em um nico sistema nacional que liga os pacientes de diversas partes do Sistema nico de Sade (SUS) por via eletrnica, permitindo que os funcionrios autorizados do NHS e os pacientes possam acessar informaes importantes para tomada de decises. Os pacientes tambm podero acessar seu registro de resumo dos cuidados utilizando o site "healthspace" (IFHRO, 2010).

Em maio de 2010, o governo Australiano, atravs do Ministrio da Sade, firmou o plano que dentro de dois anos ir mudar a prestao de cuidados de sade deste pas. O objetivo criar o Registro Eletrnico de Sade, permitindo que os cidados possam acessar seu histrico mdico e tambm reduzir o desperdcio e a duplicao de dados. Para efetivar o plano ser investido um total de 466,7 milhes dlares (AUSTRLIA E-SADE, 2010).

O governo da Estnia tem uma infraestrutura tcnica nacional, chamada de X-Road, que uma plataforma para o processamento de dados seguros, conexo de todos os bancos de dados do setor pblico e troca de informaes. Solues como assinaturas digitais e

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autenticao de cartes de identificao tem seu uso regulamentado pela legislao nacional. Estes desenvolvimentos esto na base da implementao de polticas setoriais, como a criao de um registro eletrnico nacional de sade, que teve como objetivo desenvolver um banco de dados nacional, a fim de facilitar o intercmbio de documentos digitais e informaes mdicas, at ento disponveis apenas em bases de dados locais e sistemas de informao que no foram capazes de se comunicar uns com os outros. Em 2005, foi lanado um novo conceito de sade atravs de quatro projetos: Registro Eletrnico de Sade (RES), Imagens Digitais, Registro Digital e Prescrio Digital. O resultado destes projetos o Registro Eletrnico de Sade lanado em dezembro de 2008, tornando a Estnia o primeiro pas a implementar o RES em todo o territrio nacional (ESTNIA, 2010), (BOS, 2010).

2.5.

Iniciativas no Brasil

O Brasil conta atualmente com iniciativas na rea de e-Sade como o portal da Telessade do Brasil, www.telessaudebrasil.org.br, que mantm ncleos de sade em diversos estados brasileiros, como exemplo, o Ncleo de Tecnologia Educacional para a Sade (NUTES) de Pernambuco, que dedicado a pesquisa e desenvolvimento de sistemas voltados sade e conta com servios de videoconferncia, Web conferncia e streaming que so vrios vdeos explicativos que abordam a preveno de doenas e os cuidados bsicos de sade para orientao da populao. O NUTES possui o total de trinta e sete projetos no momento, estando estes em andamento e alguns j finalizados como SAE Sistematizao da Assistncia em Enfermagem e o Infravida Infraestrutura de vdeo digital para aplicaes de telemedicina (TELESSAUDE BRASIL, 2010), (NUTES, 2010).

O Projeto para Implantao de uma Rede de Colaborao Virtual por Videoconferncia para Hemorrede Brasileira (RHEMO) ainda em desenvolvimento pelo NUTES e financiado pelo Ministrio da Sade, conta com um Web site para criar uma rede de colaborao utilizando-se de videoconferncia para servios pblicos de hemoterapia e hematologia do pas fazendo com que a troca de informaes entre as unidades e a gesto do conhecimento sejam mais eficazes. Os resultados esperados so: melhoraria na qualidade dos servios prestados e na comunicao, integrao dos hemocentros, reduo dos custos e incentivo a utilizao de ferramentas de T.I (RHEMO, 2010).

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Outro projeto apresentado pelo NUTES o de Telepsiquiatria Desenvolvimento e Aplicaes da Telemedicina na Psiquiatria sendo parte do subprojeto do Instituto Nacional de Cincia em Psiquiatria do Desenvolvimento para Infncia e Adolescncia (INPD) com o objetivo de oferecer suporte e assistncia por videoconferncia para o ambiente HealthNet que pode ser acessado remotamente. O Sistema INPD traz o projeto Preveno que acompanha crianas em perodo escolar nas escolas estaduais de Porto Alegre e So Paulo, buscando entender o desenvolvimento destas crianas que possuem alto e baixo risco para problemas de sade mental (INPD, 2010).

No Ncleo de Telessade de So Paulo apresentado o projeto Homem Virtual iniciado em 2003, que traz a partir do conhecimento na rea de computao grfica e na rea de sade o desenvolvimento de diversas imagens tridimensionais das estruturas do corpo humano apresentando de maneira objetiva e detalhada todo o funcionamento do corpo humano. O projeto dividido em diversas reas contando com profissionais da rea de design digital a mdicos e outros profissionais da sade. O resultado desse projeto uma ferramenta Web de e-Sade para orientao aos pacientes, treinamentos dos profissionais de sade e da populao em modo geral (PROJETO HOMEM VIRTUAL, 2010).

Iniciativas como o encontro promovido pela equipe do Telessade do Ncleo Rio de Janeiro, realizada no ms de outubro deste ano, traz esclarecimentos da utilizao do portal de telessade e suas ferramentas, bem como a forma dos profissionais de sade realizar novas solicitaes de unidades de telessade. O portal divulga informaes importantes aos cuidados da sade primria e cria uma rede de comunicao atravs de um sistema de consultoria e segunda opinio educacional on-line e off-line (NCLEO TELESSADE RJ, 2010). A Figura 2.1 apresenta o portal de Telessade do Ncleo Rio de Janerio.

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Figura 2.1. Portal de Telessade do Rio de Janeiro.Fonte: NCLEO TELESSADE RJ, 2010

O Ministrio da Sade deve coordenar a adoo do Registro Eletrnico de Sade (RES) no Brasil. O Carto Nacional de Sade a base estratgica para o Sistema Nacional de Informao em Sade. A Figura 2.2 apresenta o modelo do Carto Nacional de Sade:

Figura 2.2. Carto Nacional de Sade.Fonte: REGISTRO ELETRNICO, 2010

O Carto Nacional de Sade constitudo pelo cadastro, carto do usurio, carto do profissional em sade, infraestrutura de informao e telecomunicao e aplicativos desenvolvidos especificamente para o sistema do Carto Nacional de Sade. Desde 1996, est

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prevista pela Norma Operacional Bsica do SUS a implantao do carto, porm s em 1999 foi iniciado. O projeto piloto, financiado pelo Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID), abrange quarenta e quatro municpios brasileiros e atinge todas as regies do pas, alcanando treze milhes de usurios do SUS. A implantao do Projeto Piloto tem sido acompanhada pela equipe do projeto no Ministrio da Sade e pelos interlocutores responsveis pelo projeto no mbito estadual e municipal (RES BRASIL, 2010), (REGISTRO ELETRNICO, 2010).

2.6.

Health Level Seven

O Health Level Seven (HL7) uma instituio sem fins lucrativos sediada em Ann Arbor, Michingan nos Estados Unidos e certificado pelo American National Standards Institute (ANSI) para padronizao da linguagem mdica, sendo especfica para protocolos clnicos- administrativos. O objetivo do HL7 desenvolver especificaes ou padronizaes para a troca de mensagens entre os pronturios mdicos, de forma que diferentes servios mdicos possam trocar as informaes de maneira prtica, segura e confivel. As especificaes ou padronizaes propostas pelo HL7 so por regies, sendo assim cada pas ter suas especificaes de acordo com seus protocolos mdicos, o caso, por exemplo, do HL7 Brasil e o HL7 para Estados Unidos da Amrica. Logo, o HL7 veio para eliminar a necessidade de uso de conversores de termos j que em cada pas ou servios da rea mdica que utiliza de pronturios eletrnicos, fazem de forma diferente a elaborao dos seus servios, com ontologias e tecnologias bem distintas, levando a necessidade do uso de conversores nos casos em que a troca de informaes entre dados mdicos eram necessrias (HL7 BRASIL, 2010), (HL7, 2010).

Diversos padres so desenvolvidos pelo HL7, tais como: o padro conceitual conhecido como HL7 RIM (Reference Information Model), padro para documentao e normas que o HL7 CDA, para aplicaes das normas HL7CCOW e os padres para as mensagens tais como o HL7 v2x e o v3.0, que o que definir a forma de empacotamento da mensagem e como ela ser feita de um lugar para outro. Tratando-se dos padres, toda a sua parte de desenvolvimento, adoo, reconhecimento e o ciclo de vida so tratados pelo HL7.

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Todos os padres apresentados pelo HL7:

a) Verso 2.x Padro de Mensagens (Version 2.x Messaging Standard): um padro para a interoperabilidade dos dados na troca de informaes. b) Verso 3 Padro de Mensagens (Version 3 Messaging Standard): tambm um padro para a interoperabilidade dos dados porm trata do vocabulrio que define a forma de comunicao entre os pacotes produzidos e recebidos na troca de mensagens, aqui est incluso o conceito de empacotamento das mensagens. c) Verso 3 Regras/ GELLO (Version 3 Rules / GELLO): GELLO uma linguagem para apoio a tomada de deciso, sendo baseada em OCL (Object Constraint Language) que ajudar a aproveitar a semntica dos modelos das classes em UML, tendo em vista que o HL7 RIM e o HL7 R-MIMS so baseados em UML d) Sintaxe Arden (Arden Syntax): a sintaxe Arden trata das regras que esto sendo produzidas e que ainda no foram utilizadas, essas regras so publicadas separadamente, fazendo com que sejam lanados guias para consultas e de acordo com as necessidades que forem surgindo, poder ser desenvolvidas para utilizao na rea da sade. e) CCOW/ Integrao Visual (CCOW/ Visual Integration): um padro para interoperabilidade de aplicaes visuais. f) Crditos Anexos (Claims Attachments): a forma tratada para certificar a operao na rea de sade, proporcionando estrutura, padronizao dos dados eletrnicos e validando os pedidos administrativos ou hospitalares feitos, dando a garantia de veracidade das informaes. g) Arquitetura Clnica de Documentos baseado no padro V3 (Clinical Document Architecture (a V3- based standard)): com a utilizao do XML, so utilizados dois documentos de leitura ptica que so facilmente analisados e processados eletronicamente, fazendo com que sejam facilmente recuperados. Esses documentos podem ser vistos por pginas na Web ou por dispositivos mveis. h) Registro Eletrnico de Sade / Registro Pessoal de Sade (Electronic Health Record/ Personal Health Record): apresenta uma lista de funes que

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descrevem as funcionalidades do sistema e que so utilizadas em sistemas de registros eletrnicos (EHR-S). i) Rotulagem Estrutural do Produto baseado no padro V3 (Structured Product Labeling (a V3- based standard)): especifica a estrutura e a semntica dos documentos, sendo de interesse das entidades reguladoras.

De acordo com a poltica estabelecida pelo hospital e a rea especfica da medicina que aplicada, os padres abordados acima devero ser utilizados, o caso, por exemplo, de uma clnica de esttica que far uso de um pronturio eletrnico do paciente, dever utilizar os padres de envio, de rotulagem, de registro eletrnico entre outros.

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3

MODELAGEM DA ARQUITETURA SEMNTICA

O presente captulo define e delimita o escopo, assim como apresenta as ontologias que sero utilizadas e os relacionamentos presente entre elas. O modelo da arquitetura definido e apresentado.

Este captulo est dividido como se segue: a seo 3.1 aborda o funcionamento da Web Semntica, a seo 3.2 define o que so ontologias e apresentam as ontologias que sero utilizadas para a modelagem da arquitetura e a seo 3.3 apresenta o estudo de caso da modelagem.

3.1.

Web Semntica

Com um papel ativo no desenvolvimento da Web Semntica, o consrcio W3C, busca como sua atividade, fazer com que a Web Semntica no sirva apenas para apresentar dados, mas sim interpret-los e que essa interpretao seja feita com organizao e integrao dos recursos (PEIXINHO, 2010), (MATRIGRANI, 2009). Os computadores em si no conseguem entender todas as informaes e fazer as relaes existentes entre elas ou at mesmo, tomar alguma deciso com base nessas informaes, mas, com o auxlio da Web Semntica (WEB 3.0, 2010) possvel fazer com que esses computadores consigam ler e usar a Internet, isso devido aos metadados (OLIVEIRA, 2010) adicionados nas pginas da Web, que possibilitam aos computadores encontrarem e trocarem informaes, isso com certo limite, logo, a Web Semntica torna-se uma extenso da World Wide Web (POLLOCK, 2010), (ARAUJO, 2003). Um exemplo atual de utilizao da Web Semntica o projeto Friend-of-a-Friend (FOAF PROJECT, 2010) ou Amigo de um Amigo que traz a criao de pginas pessoais legveis para os computadores (BERNERS-LEE, 2001), (SOUZA, 2004), (DZIEKANIAK, 2004).

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3.2.

Ontologia

Na tecnologia da informao, uma ontologia busca agrupar em classes diferentes coisas similares e que se relacionam de forma que essas possam ser entendidas por qualquer mquina sem que essas tenham um entendimento ambguo, como a palavra operao, que pode ser no caso, operao financeira, operao cirrgica ou operao militar (FALBO, 2010), (PICKLER, 2007). Nesse caso uma ontologia ir descrever o conhecimento de forma exata sem deixar que haja problemas na troca de conhecimento quando esta se trata de uma palavra que traz a ambiguidade.

As ontologias so constitudas por vocabulrios especficos, tendo tambm um conjunto de pressupostos explcitos quanto ao sentido intencional das palavras do vocabulrio, ou seja, duas ontologias podem utilizar diferentes vocabulrios, por exemplo, usando palavras em Ingls ou Italiano, porm partilham da mesma conceituao. Ontologias de domnio e de tarefas descrevem o vocabulrio relacionado com um domnio genrico (como medicina ou economia), uma tarefa genrica ou atividade (como diagnosticar). Ao utilizar uma ontologia com mesmo vocabulrio e conceituao, permite ao desenvolvedor reutilizar e compartilhar o conhecimento do domnio do aplicativo atravs de plataformas de software heterogneas (GUARINO, 1998).

Logo, as ontologias permitem que reas como inteligncia artificial e a Web Semntica, por exemplo, possam utilizar esses conhecimentos sobre o mundo e cruzar ou trocar as informaes de diferentes sistemas com certo poder de compreenso, mesmo este sendo ainda restritivo e trazem em sua composio um conjunto de conceitos e hierarquias, relacionamentos, axiomas e instncias (MOREIRA, 2004), (JORGE, 2005). O consrcio W3C recomenda para criao das ontologias o OWL que baseado no XML para que possam ser mapeados os conhecimentos (W3C, 2010), (PUC-RIO, 2010), (ALMEIDA, 2003), (HEBELER, 2009).

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3.2.1.

FOAF

O FOAF um vocabulrio (tags), sendo uma ontologia descrita em RDF e OWL. O RDF uma especializao do XML, e o OWL uma evoluo do RDF. Logo, o FOAF (Friend of a Friend) uma simples tecnologia que cria uma rede de pginas, legveis para mquinas ligadas a Web, e que descreve pessoas, a ligao entre elas, suas atividades, interesses, bem como o que elas fazem e criam, tornando mais fcil o compartilhamento das informaes sobre as pessoas, permitindo a reutilizao, expanso e troca de informao online (FOAF PROJECT, 2010). A Figura 3.1 apresenta um modelo da ontologia FOAF.

Figura 3.3. Exemplo do uso da ontologia FOAF.

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Utilizado em grandes redes sociais como o Orkut, Facebook e o Twitter (ORKUT, 2010), (FACEBOOK, 2010), (TWITTER, 2010), o seu entendimento bem simples como possvel observar no grafo apresentado na Figura 3.1, onde so interligadas as pessoas que se conhecem e estas podem fazer parte de grupos, possuem e-mail, interesses entre outras informaes.

As principais classes que sero utilizadas so (FOAF VOCABULARY, 2010):

Tabela 3.1. Principais classes utilizadas da ontologia FOAF. Classes Agent Document Group Descrio Descreve as coisas que o agente faz. A classe que representa documentos. Representa uma coleo de agentes e esses agentes podem executar aes. Image Uma imagem, tais como: jpeg, png,bmp, gif entre outras. LabelProperty Qualquer propriedade RDF com valores textual que servem como rtulos. OnlineAccount Uma conta online. Prestao de algum servio online. Person PersonalProfileDocument Representa as pessoas. Representa a composio de um documento, e utiliza o RDF para da pessoa descrever que as

propriedades documento. Project Representa

criou o

projetos

que

podem

ser

individuais, grupos, formais ou informais.Fonte: FOAF PROJECT, 2010.

As classes possuem suas propriedades e estas sero utilizadas para que possa haver a conexo entre os grupos e assuntos que todos os indivduos possuiro.

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Figura 3.4. Grafo da Ontologia FOAF. Gerado usando Prefuse (PREFUSE, 2010).

O grafo da Figura 3.2 apresenta as principais classes utilizadas e suas propriedades bem como o relacionamento existente entre essas classes.

3.2.2.

Time Ontology

A Time Ontology (ontologia do tempo) descreve o aspecto temporal, de forma a expressar as relaes de topologias que ocorrem num evento como o horrio de incio, intervalo, durao e data. Sua utilizao varia desde o agendamento de uma consulta ou reunio at a comparao de tempo que ocorreu entre um evento e outro. Ela acopla a ontologia de tempo por regies que trata dos fusos-horrios para tornar as anotaes mais confiveis (TIME ONTOLOGY, 2010). A Figura 3.3 mostra a utilizao da ontologia do tempo.

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Figura 3.5. Funcionamento da ontologia do tempo.Fonte: OWL TIME ONTOLOGY, 2010

O fluxo apresentado na Figura 3.3 apresenta o funcionamento da ontologia em que, por exemplo, o acidente ocorrido entre veculos so registrados em um evento instantneo e uma simples reunio que acontece nas empresas que possui local, data e horrio certo para comear so registrados em um intervalo de tempo. Esta ontologia registrar desde o pequeno instante de segundos que podem ser a queda de um salto de pra-quedas como intervalos histricos como a evoluo humana.

A Tabela 3.2 apresenta as classes que sero utilizadas da ontologia do tempo para o desenvolvimento do prottipo:

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Tabela 3.2. Classes da ontologia do tempo. Classes TemporalEntity Descrio A Entidade Temporal descreve um instante no tempo e um intervalo. DurationDescription DateTimeDescription TemporalUnit DayOfWeek Descreve a durao do evento. Descrio da data e hora. Unidade temporal. Indica o dia da semana.Fonte: TIME ONTOLOGY, 2010.

Figura 3.6. Grafo da ontologia de tempo. Gerado usando Prefuse (PREFUSE, 2010).

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3.2.3.

Time Zone Ontology

Desenvolvido pelo W3C, esta ontologia descreve o horrio, fuso horrio e o horrio de vero de pas, estados, cidades.

Como parte de um trabalho do consrcio W3C para Web Semntica, publicado inicialmente de forma provisria em 2004, esta ontologia encontra-se atualmente em reviso podendo ser modificada ou substituda. O que foi levantado para se criar essa ontologia o fato de existir diferenas de horrios em um mesmo pas e a necessidade de marcar as reunies, consultas e o momento especfico de certo evento que necessite ser registrado. Logo, para ajudar a Time Ontology (Ontologia do Tempo) resolvendo o problema de fuso horrio que nela no tratada, solucionando problemas que eram pertinentes a esta ontologia, como a distncia e localizao do paciente perante um atendimento virtual, isso permite tambm que no exista conflitos de datas e horrios, ajude na organizao de consultas e procedimentos hospitalares tais como reunies e cirurgias e que estas possam ser tambm agendadas de forma que no intervir no ciclo do tempo e que colabore para melhores resultados (TIME-OWL, 2010), (GARRETT, 2010). A Figura 3.5 apresenta a Time Zone Ontology:

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Figura 3.7. Grafo da Time Zone Ontology. Gerado usando Prefuse (PREFUSE, 2010).

O grafo da Figura 3.5 apresenta as principais classes utilizadas e suas principais propriedades bem como o relacionamento existente entre essas classes.

A Tabela 3.3 apresenta as classes que sero utilizadas da Time Zone Ontology para o desenvolvimento do prottipo:

Tabela 3.3. Classes da ontologia do tempo. Classes Region TimeZone Descrio Descreve regies, como pas, estado, cidade. Descreve fuso-horrio e tempo.Fonte: TIME-OWL, 2010.

3.2.4.

Food Ontology

Esta ontologia descreve os principais pratos e os seus compostos, para que seja mais fcil identificar os ingredientes, de forma que as pessoas alrgicas possam evitar os tipos de comidas. As reaes alrgicas podero ser ligadas com o que a pessoa ingeriu de forma a

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auxiliar o diagnstico mdico, tornando mais fcil assim o tratamento (FOOD ONTOLOGY, 2010). A Figura 3.6 exemplifica seu funcionamento:

Figura 3.8. Exemplo do funcionamento da ontologia de comidas.

O funcionamento da Food Ontology representado conforme a Figura 3.6 onde um prato de macarronada descrito desde a elaborao do molho de tomate que contm ingredientes tais como: cebola, pimenta e alho a tambm a utilizao do macarro que pode ser preparado pelo cozinheiro ou j adquirido pronto. Esta receita ser totalmente descrita, identificando todos os ingredientes, de forma que uma pessoa que tenha alergia a algum dos ingredientes e mesmo assim o ingeriu sem saber, ajude o mdico a identificar as causas sabendo onde e o que o paciente ingeriu.

A Tabela 3.4 apresenta as classes que sero utilizadas da Food Ontology para o desenvolvimento do prottipo:

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Tabela 3.4. Classes da ontologia de comidas. Classe ConsumableThing Descrio Coisas consumveis, qualquer coisa que possa ser consumida por um ser humano. NonConsumableThing Descreve tudo que no pode ser consumido.Fonte: FOOD ONTOLOGY, 2010.

Figura 3.9. Grafo da Food Ontology. Gerado usando Prefuse (PREFUSE, 2010).

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3.2.5.

POMROntology

Essa ontologia voltada para rea mdica de forma que sirva de base para integrao de sistemas, j que um dos problemas atuais mais difceis de solucionar a falta de padronizao das ontologias para a interoperabilidade dos sistemas. O objetivo do POMROntology definir o mnimo de termos para fazer as conexes entre os modelos e informaes de cuidados mdicos, com base nos termos e estruturas utilizadas pelos mdicos (POMRONTOLOGY, 2010).

A Tabela 3.5 apresenta as classes que sero utilizadas da POMROntology para o desenvolvimento do prottipo:

Tabela 3.5. Classes da POMROntology. Classes Patient-record Person Descrio o registro universal do paciente. Associa dados demogrficos e genticos com o paciente. Serve de ponte para outros vocabulrios, como exemplo, o FOAF. Clinical-description a classe que descreve o registro clnico. Esse registro se concretiza como o

pronturio do paciente, por ser importante o aspecto temporal do registro, esta classe permite a associao com o TemporalEntity do OWL- Time. Anatomical-structure Immaterial-anatomical-entity Uma estrutura anatmica universal. Uma entidade imaterial anatmica

universal. Physiological-state uma classe para definio do estado

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fisiolgico. Physiological-role Physiological-process a classe que define o papel fisiolgico. O processo fisiolgico universal. As transformaes de um estado fisiolgico em outro so exemplos de processos

fisiolgicos. Medical-problem Descreve problemas de sade, que so associados com uma gravidade que se pode medir. Disease Um comprometimento da sade ou

condio de funcionamento anormal so as doenas. Clinical-act Classe raiz dos atos clnicos descritos em um pronturio do paciente. Medical-device Medication Descreve os dispositivos mdicos. Algo que trata, previne ou alivia os sintomas da doena. Interpretant-of Relatos de sintomas mdicos com

fenmenos associados. Description-of Relaciona a descrio clnica com os fenmenos que descreve.Fonte: POMRONTOLOGY, 2010.

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Figura 3.10. Grafo da POMROntology. Gerado usando Prefuse (PREFUSE, 2010).


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3.2.6.

NCI Thesaurus Ontology

A NCIt uma ontologia que descreve o cncer e seu tratamento mas tambm abrange outras reas, tais como: comidas, doenas, medicamentos, processos biolgicos, diagnsticos e estrutura gentica. A NCIt contm atualmente mais de trinta e quatro mil conceitos estruturados em rvores taxonmicas e fornece meios para registrar as mudanas do vocabulrio. utilizada para fornecer suporte para os Institutes Public Web Portal e para outros inmeros consrcios. Sua licena de cdigo aberto e tambm existe em uma srie de formatos como o OWL (OBO, 2010).

A Tabela 3.6 apresenta as classes que sero utilizadas da NCIT para o desenvolvimento do prottipo:

Tabela 3.6. Classes da ontologia NCIt. Classe Abnormal Cell Descrio Uma clula que ocorre em doenas humanas ou em modelos experimentais de cncer humano. Activity Uma ao na persecuo de um objetivo; o estado de estar ativo. Anatomic Structure, System, or Substance Tecido do corpo, regio de superfcie, cavidade, fluido, rgo, ou a recolha de rgos. Biochemical Pathway Uma elaborao de uma seqncia de reaes qumicas que levam uma substncia para outro lugar em tecidos vivos. Biological Process Uma atividade que ocorre entre os

organismos ou que ocorre dentro de um organismo e envolve a funo, ou a modificao da funo por fatores externos, de molculas biolgicas, complexos subcelulares,

biolgicos,

componentes

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clulas, orgnicos. Chemotherapy Combination Regimen or

tecidos,

rgos

ou

sistemas

Agent Descreve os tratamentos que utilizam um ou mais medicamentos (em conjunto ou

separadamente) para obter o efeito desejado. Conceptual Entity Um cabealho de conceitos que representam as coisas abstratas. Diagnostic or Prognostic Factor Termo que indica marcadores biolgicos, fatores de risco e fatores prognsticos. Diagnostic, Equipment Therapeutic, or Research Qualquer objeto que possa ser necessrio para a realizao de um diagnstico ou pesquisa. Disease, Disorder or Finding Especificao relevantes das o condies cncer, humanas incluindo

para

observaes, resultados de testes, histria e outros conceitos relevantes. Drug, Food, Chemical Material or Biomedical Descreve as substncias orgnicas ou

inorgnicas, elementos e istopos para preveno, diagnsticos e tratamentos das doenas.

Experimental Concept

Organism

Anatomical Descreve a infra-estrutura biolgica.

Experimental Organism Diagnosis

Descreve qualquer situao anormal na pessoa, como leses, sndromes, sintomas, etc.

Gene Gene Product Molecular Abnormality

Descreve os genes hereditrios. Descreve uma protena ou RNA. Anormalidades que ocorrem no tecido ou clulas humanas, tambm descrevendo os modelos de cncer.

NCI Administrative Concept

Conceitos administrativos, financeiros e organizacionais.

Organism

Qualquer coisa viva e individual.

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Property or Attribute

Descreve as qualidades e as distines de qualquer coisa viva, objeto, ao ou processo.Fonte: BIOPORTAL, 2010.

A Figura 3.9 apresenta um exemplo de utilizao da ontologia NCIT:

Figura 3.11. Exemplo da ontologia NCIT.

A ontologia NCIt permite a descrio detalhada de diversos eventos na rea mdica, como exemplo um problema cardaco, onde o funcionamento do corao descrito, as possveis doenas ou ms formaes que o mesmo possa ter. Se uma doena cardaca levar o paciente a sofrer uma interveno cirrgica, todos os procedimentos, medicamentos e aparelhos utilizados tambm sero descritos.

3.2.7.

GeoNames Ontology

A ontologia GeoNames descreve informaes geoespaciais, de forma a tornar possvel acrescentar em uma pesquisa o ponto geogrfico (latitude e longitude) de uma pessoa ou objeto, trazendo a localizao exata do que foi buscado no mapa. Utilizando esta ontologia ser possvel saber informaes da cidade de origem do paciente como os lugares onde esteve e os hospitais mais prximos ou mais frequentados por este (GEONAMES, 2010). A

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vantagem da utilizao dessa ontologia a facilidade de construo das taxonomias e vocabulrios (GEOSPATIAL MEANING, 2010).

A Tabela 3.7 apresenta as classes que sero utilizadas da ontologia GeoNames para o desenvolvimento do prottipo:

Tabela 3.7. Classes da ontologia GeoNames. Classe Country, State, Region Water Bodies Parks, Areas City, Village Road, Railroad Spot, Buildings, Farms, Mountain, Hill, Rock Undersea Forest, Heath Descrio Descreve o pas, o estado e a regio. Descreve corpos dgua. Descreve os parques e as reas. Descreve as cidades e as vilas. Descreve as linhas ferrovirias e rodovirias. Descreve um lugar, edifcio e fazendas. Descreve montanhas, colinas e rochedos. Descreve submarinos. Descreve florestas e brejos.Fonte: GEONAMES, 2010.

A Figura 3.10 mostra uma consulta realizada com a ontologia GeoNames:

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Figura 3.12. Exemplo de uso da ontologia GeoNames.Fonte: Geonames/ Google (GEONAMES, 2010)

A partir de uma localizao passada por coordenadas, nome da regio ou o CEP de um local, possvel localizar o ponto exato que se buscado no mapa pela ontologia GeoNames. Ela tambm sugere locais prximos dando suas descries e torna possvel realizar busca por reas especficas como regies montanhosas ou parques.

3.3.

Modelagem do Estudo de Caso

A modelagem levar em conta os seguintes conceitos:

a) Paciente: Um paciente deve conter em alguns casos o primeiro e segundo nome, sobrenome, pode pertencer a um grupo familiar, tem uma idade, pertence a um gnero, conhece pessoas, possui caractersticas e preferncias, possui uma foto, um telefone. No que se diz respeito a dados clnicos, ele possui: registro, pronturio mdico, dados demogrficos e genticos, estado fisiolgico. O paciente pode apresentar problemas de sade, indicados por

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sinais e sintomas que so associadas a uma doena, que poder ser diagnosticada e ter uma possvel terapia, medicao correta ou at sofrer um processo cirrgico. Para descrever o paciente, a doena e seu estado clnico sero utilizadas as ontologias FOAF e POMROntology.

b) Famlia: A famlia de um paciente um grupo que contm um sobrenome e membros. Para descrev-la ser utilizada a ontologia FOAF.

c) Pases para os quais viajou: O pas tem um nome, pode conter vrios fusoshorrios em diferentes regies. Nele h estados, municpios e cidades. Para descrev-lo ser utilizada a ontologia Time-OWL.

d) Comida: Uma comida constituda por diferentes ingredientes, de composies variadas. Para descrev-la ser utilizada a ontologia Food Ontology.

e) Tempo: O tempo medido por instantes, intervalos, durao, sendo horas, minutos e segundos, tambm por dia, semana, ms, ano, fuso-horrio. Para descrev-lo ser utilizada a ontologia Time-OWL.

f) rea Mdica: A rea mdica possui os profissionais da sade, procedimentos hospitalares, administrao de medicao e diagnstico. Alguns profissionais habilitados podem descrever e interpretar dados mdicos, assim como efetuar exames mdicos e realizar procedimentos cirrgicos. Para descrever a rea mdica ser utilizada a ontologia POMROntology.

g) Localizao: Para ajudar na localizao de um centro mdico mais prximo ou at mesmo saber os lugares que o paciente frequenta ou passou, mantendo assim um histrico com pontos de longitude e latitude, para identificar em um mapa. Para descrever esses pontos ser utilizada a ontologia GeoNames.

A combinao destas ontologias resultar no ciclo em que o paciente passa desde a consulta at possveis intervenes cirrgicas. O ciclo apresentado na Figura 3.11.

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Figura 3.13. Arquitetura do Modelo proposto de e-Sade.

A Figura 3.11 exemplifica o estudo de caso em que um paciente chega ao hospital mais prximo de sua residncia que ser descrito pela ontologia GeoNames. Ele atendido pela equipe mdica, descrita pelas ontologias POMRO, FOAF e GEONAMES. Inicialmente este paciente diagnosticado com diversos sintomas tais como febre e dores de cabea e no corpo, esses sintomas so descritos pela POMROntology. Diversos exames so realizados, ontologia NCIt, e o resultado destes mostra que o paciente foi picado pelo mosquito Aedes Aegypti, contendo ento o vrus da dengue, sendo que o mesmo o adquiriu em uma cidade com altos focos de criadouro, esta localizao ser descrita pela GeoNames. Este paciente ento medicado, e o medicamente descrito pela POMRO, porm o paciente apresentou um

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problema clnico resultante de diabetes e presso alta levando o mesmo a sofrer uma interveno cirrgica, sendo descrita pelas ontologias NCIT e GeoNames para a localizao do centro cirrgico, caso ocorra a necessidade do paciente ser transferido para um hospital especializado.

Aps a cirurgia, o paciente ficou em observao por certo perodo, esse tempo sendo descrito pelas ontologias TIME e TIME ZONE, sendo tratado com outros medicamentos descritos pela NCIt adequados, e sua alimentao, representada pela Food Ontology, foi ministrada pela nutricionista. Durante todo esse processo, o pronturio do paciente foi atualizado e esteve disponvel para todos os outros sistemas.

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4

PROTTIPO DE UTILIZAO DA ARQUITETURA SEMNTICA

O presente captulo abordar a arquitetura geral da aplicao apresentando sua composio, as tecnologias utilizadas para o desenvolvimento do prottipo de e-Sade para eGoverno.

Este captulo est dividido como se segue: a seo 4.1 apresenta a arquitetura da aplicao, a seo 4.2 aborda as tecnologias utilizadas para a elaborao do prottipo, a seo 4.3 apresenta o desenvolvimento do prottipo e a seo 4.4 mostra um estudo de caso.

4.1.

Arquitetura do Prottipo

uma arquitetura cliente/servidor, onde a parte cliente a interface com o Usurio implementada por qualquer tecnologia conhecida no mercado, sendo que neste prottipo foi utilizado JavaScript e a parte servidor foi implementada sobre a estrutura Java Platform Enterprise Edition (JEE), ou seja, uma aplicao Java Web. Ela compreende o servio Web REST dividido da seguinte forma:

a) Recurso: classes definidas como recursos da aplicao. Exemplo: excluir um paciente, onde um mtodo com uma anotao DELETE chamado no recurso que uma classe chamada Paciente. b) Controlador: classes que transformam JSON em objetos Java e tambm fazem a ligao entre o modelo (JavaBean) e a parte de persistncia. c) DAO (Data Access Object): classe genrica que se comunica com o sistema gerenciador de banco de dados, a fim de persistncia e recuperao das informaes, tanto como objeto Java (JavaBean) quanto "triplas" RDF utilizando a linguagem de consulta SPARQL.

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Figura 4.1. Arquitetura do Prottipo.

A Interface com o Usurio o site desenvolvido para que ele possa ter acesso aos recursos disponveis no servio Web, aqui o usurio poder cadastrar, bem como, excluir ou realizar pesquisas na base de dados. A comunicao entre a interface que o usurio utiliza com o servio Web feita atravs dos mtodos HTTP, como exemplo o GET() que trar o retorno de uma consulta realizada.

O Servidor Restful, pois utiliza apenas mtodos da prpria HTTP, no precisando criar ou modificar os j existentes, logo, qualquer aplicao que conhea o HTTP pode se comunicar sem nenhum esforo por parte do desenvolver com o sistema proposto neste Trabalho. A diviso dele permite a manuteno gil do sistema de forma que cada parte ficar responsvel por uma ao, como o caso da camada Recurso que administrar quais os tipos de dados sero enviados e recebidos pelo servio Web para um respectivo recurso, a camada do Controlador que far a ponte do modelo para a persistncia de dados e a camada DAO que

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far realmente a persistncia ou recuperao no banco de dados. O repositrio RDF o responsvel por armazenar as informaes, onde as mesmas sero manipuladas.

4.2.

Tecnologias Utilizadas

As seguintes tecnologias sero utilizadas para a implementao do prottipo de eSade para e-Governo.

4.2.1.

OWL 2

O consrcio W3C recomenda desde 2009 o uso do OWL 2, que compatvel com o OWL de 2004 que agora conhecida como OWL 1, para a utilizao na Web Semntica. O OWL 2 baseado em RDF, porm conta com outras formas sintticas alternativas para utilizao. De um modo geral a OWL 2 descreve as informaes em termos de classes, propriedades, indivduos, valores e dados das relaes que podem ser descritos por uma srie de caractersticas (OWL 2 SEMANTIC WEB, 2010). A OWL 2 conta com os seguintes perfis:

a) OWL 2 EL: muito til em aplicaes que empregam ontologias que contm nmeros muito grande de propriedades e/ou classes. um subconjunto da OWL 2 para que os problemas de raciocnio bsico possa ser feito em tempo que seja polinomial em relao ao tamanho da ontologia. b) OWL 2 QL: utilizado quando existe um grande volume de dados podendo ser implementado usando sistemas de banco de dados relacionais. c) OWL 2 RL: utilizado por aplicaes que exigem raciocnio escalvel.

Os elementos bsicos de uma ontologia que fundamentada em OWL so (LIMA, 2005):

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a) Classes: as classes agrupam recursos que possuem caractersticas semelhantes, logo uma classe define um grupo de indivduos que compartilham algumas propriedades. b) Indivduos: so instncias das classes. c) Propriedades: as propriedades definem relaes e estas estabelecem relacionamentos entre indivduos ou entre indivduos e valores de dados.

4.2.2.

RDF

O RDF (Resource Description Framework) uma recomendao da W3C para o intercmbio de dados na Web (RDF, 2010) que estabelece um padro de metadados tornando possvel representar o contedo da Internet. Com a utilizao da sintaxe XML, que permitir a interpretao para mquinas mais facilmente, possvel registrar e efetuar o intercmbio destes dados e a descrio dos metadados ser feita por um sistema denominado triplas RDF que contm o recurso, a propriedade e a indicao. As informaes sero modeladas como ns e arcos de um grafo pelo RDF (SOUZA, 2004).

Uma das suas principais caractersticas do RDF a utilizao de identificadores nicos de objetos (Uniform Resource Identier - URIs), que possibilita criar um identificador para um objeto. Logo, o URI juntamente com o XML permitiro ligar pedaos de informaes atravs da Internet.

Os arquivos RDF possuem trs componentes bsicos que tornam a linguagem escalvel, so estes (CARVALHO, 2005): a) Recurso: identica o objeto da declarao ou qualquer objeto que possua uma URI, como por exemplo uma pgina na Internet. b) Propriedade: identifica uma caracterstica ou uma propriedade, como por exemplo: o criador de uma pgina na Internet. c) Indicao: identifica o valor de uma propriedade, consistindo na combinao de um recurso, de um valor e uma propriedade.

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O Esquema RDF (RDF Schema) baseado no RDF bsico, porm uma exte

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