sistema de gerenciamento remoto de sinais vitais …aosmeuspaisefam´ılia, pelo apoio essencial,...

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

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

Para meus amores Leornardo, pais e faḿılia

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

viii agradecimentos

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)

x agradecimentos

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

xii resumo

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

xiv abstract

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

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

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

xviii sumário

Apêndice H—Telas em SuperWaba para PDA 109

Apêndice I—ANVISA 113

Apêndice J—Fichas de Diagnósticos dos Hospitais 115

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

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.


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


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


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.


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].


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


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

CAṔITULO 4

SIS

sistema de gerenciamento remoto de sinais vitais …aosmeuspaisefam´ılia, pelo apoio essencial,...

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