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julho de 2015

Universidade do MinhoEscola de Engenharia

Tiago André Saraiva Guimarães

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Ferramenta de Suporte à Decisão e PráticaClínica em Unidades de CuidadosNeonatais e Pediátricos

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Dissertação de MestradoMestrado Integrado em Engenharia BiomédicaRamo de Informática Médica

Trabalho efetuado sob a orientação doProfessor Doutor José Manuel Ferreira Machado

julho de 2015

Universidade do MinhoEscola de Engenharia

Tiago André Saraiva Guimarães

Ferramenta de Suporte à Decisão e PráticaClínica em Unidades de CuidadosNeonatais e Pediátricos

Declaração

Nome: Tiago André Saraiva Guimarães

Endereço eletrónico: [email protected]

Cartão de Cidadão: 14170113

Título da Dissertação: Ferramenta de Suporte à Decisão e Prática Clínicaem Unidades de Cuidados Neonatais e Pediátricos

Orientador: Professor Doutor José Manuel Ferreira Machado

Ano de conclusão: 2015

Designação do Mestrado: Mestrado Integrado em Engenharia BiomédicaRamo de Informática Médica

É AUTORIZADA A REPRODUÇÃO INTEGRAL DESTA DISSERTAÇÃOAPENAS PARA EFEITOS DE INVESTIGAÇÃO, MEDIANTE DECLA-RAÇÃO ESCRITA DO INTERESSADO, QUE A TAL SE COMPROMETE.

Universidade do Minho, / /

Assinatura:

Agradecimentos

Em primeiro lugar, gostaria de expressar a minha gratidão ao meu orien-tador, o Professor Doutor José Machado, por toda a disponibilidade e apoioprestado ao longo da dissertação.

Não posso ainda deixar de agradecer ao Dr. Simão Frutuoso, que desdeo inicio acompanhou de perto o trabalho. Incansável na resposta a dúvi-das, sugestão de alterações a efetuar à plataforma e explicação de conceitosmédicos relacionados com o projeto.

Gostaria igualmente de agradecer ao Professor Doutor António Abelha,ao Professor Doutor Manuel Filipe Santos e ao Professor Doutor Carlos FilipePortela por todo o apoio e incentivo manifestados no decorrer do projeto. Assuas sugestões e conselhos foram muito importantes, pertinentes e essenciaispara a conclusão deste projeto.

Agradeço também ao Hospital de Santo António, mais concretamente aoServiço de Sistemas de Informação, por todo o apoio que me foi facultado,pela oportunidade de desenvolver o meu trabalho, contando sempre com acolaboração dos profissionais de saúde inseridos neste hospital.

Aos meus amigos, sejam de longa data ou os que conheci durante o per-curso académico, agradeço por todo o apoio e motivação oferecidos.

Quero agradecer também à minha família, aos meus pais e irmãos, quesempre me apoiaram nos momentos e nas decisões mais importantes, nasalturas certas.

Finalmente, um agradecimento muito especial à Mariana, por me terapoiado, nos bons e maus momentos. Especialmente por toda a paciênciaque teve comigo ao longo deste percurso. Sem o seu apoio teria sido muitomais complicado.

iii

Resumo

As crianças são uma população especialmente vulnerável, nomeadamenteno que diz respeito à administração de medicamentos e necessidade de nu-trição. Estima-se que os doentes neonatais e pediátricos são pelo menos trêsvezes mais vulneráveis a danos causados devido a eventos adversos e erros demedicação do que a população adulta.

O desenvolvimento de uma plataforma que suporte os médicos pediatrasno exercício das suas funções diárias, de forma a reduzir o erro médico, éo principal objetivo deste projeto. A sua necessidade foi identificada porum médico pediatra em exercício de funções no Hospital de Santo Antóniono Porto, de forma a que falhas existentes na ferramenta em uso fossemcolmatadas e ainda novas funcionalidades fossem desenvolvidas.

Com a presente dissertação foi procurada ainda uma abordagem que per-mitisse o desenvolvimento de um canal de passagem de informação entre osmédicos e a Farmácia Hospitalar, e que este sistema pudesse ser altamenteescalável, sendo facilmente replicado em qualquer Instituição de Saúde.

O desenvolvimento do sistema foi sempre acompanhado por um médicopediatra, sendo este testado e refinado ao longo desse período. Por fim, umaversão para testes da aplicação é lançada assim como um questionário quepretende avaliar a mesma.

v

Abstract

Children are a particular vulnerable population, namely when it comesto drug’s administration and nutricional needs. It is estimated that neona-tal and pediatric patients are three times more vulnerable to damage fromadversal events and medication errors than the adult population.

The main objective of this project is the development of a platform thatsupports the pediatrician in their daily functions, in order to reduce themedical error. This need was identified by a pediatrician working in theHospital de Santo António, in Porto, to improve the tool’s weaknesses anddevelop new funcionalities.

In this dissertation was also searched an approach that would allow thedevelopment of a link between the doctors and the hospital pharmacy, andthat this system could be repicable and easily reproduced in every otherhealth institution.

The system development was supervised by a pediatrician, being testedand refined all along. At last, an aplication version to tests is launched aswell as an avaliation questionnaire.

vii

Conteúdo

Acrónimos xiv

1 Introdução 1

1.1 Contextualização e Enquadramento . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.4 Estrutura do Documento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Estado da Arte 9

2.1 Tecnologias de informação na saúde . . . . . . . . . . . . . . . 92.2 Sistemas de informação hospitalar . . . . . . . . . . . . . . . . 112.3 Interoperabilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.4 Sistema de Apoio à Decisão Clínica . . . . . . . . . . . . . . . 15

3 Metodologia de Investigação e ferramentas 23

3.1 Metodologia de Investigação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.2 Programação em Java . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.3 Framework Django . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.4 Framework .NET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.5 Base de dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

4 Plataforma de Apoio à Prática Clínica 31

4.1 Arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.2 Descrição dos Componentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

4.2.1 Servidor Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

ix

x CONTEÚDO

4.2.2 Componentes intra-Instituição de Saúde . . . . . . . . 434.3 Análise Critica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

5 Prova de Conceito 695.1 Análise SWOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

5.1.1 Enquadramento Teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . 695.1.2 Análise SWOT da Plataforma . . . . . . . . . . . . . . 71

5.2 Modelo de Aceitação da Tecnologia (MAT) . . . . . . . . . . . 735.3 Estudo de Usabilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

6 Conclusões 796.1 Contributos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 796.2 Trabalho Futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Bibliografia 83

Apêndices 91

A Glossário 93

B Publicações 95B.1 Step towards Multiplatform Framework for supporting Pedia-

tric and Neonatology Care Unit decision process . . . . . . . . 95B.2 LP and ANN in Breast Cancer Detection . . . . . . . . . . . . 96B.3 QoS in BT communications in Healthcare . . . . . . . . . . . 98

Lista de Figuras

3.1 Diagrama de processamento de uma aplicação em Django . . . 26

4.1 Arquitetura da Plataforma desenvolvida . . . . . . . . . . . . 34

4.2 Comunicação entre as aplicações numa Instituição de Saúde eo Servidor Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4.3 Página de autenticação para os administradores . . . . . . . . 37

4.4 Página de gestão de Utilizadores da Plataforma . . . . . . . . 38

4.5 Página para alterar os dados de um Utilizador . . . . . . . . . 38

4.6 Página Inicial da Aplicação Web (com e sem a abertura demenu) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.7 Página de autenticação da Aplicação Web . . . . . . . . . . . 40

4.8 Página de Registo de utilizadores da Aplicação Web . . . . . . 40

4.9 Página de contacto da Aplicação Web . . . . . . . . . . . . . . 41

4.10 Página de Downloads da Aplicação Web . . . . . . . . . . . . 42

4.11 Comunicação dentro de uma Instituição de Saúde . . . . . . . 43

4.12 Interface de autenticação da aplicação dos médicos . . . . . . 45

4.13 Página inicial da Aplicação Médica . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.14 Criação de uma nova folha de prescrição de Nutrição Paren-térica Total (NPT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.15 Consulta de Histórico de prescrições de NPT . . . . . . . . . . 49

4.16 Consulta de pedidos efetuados de NPT à Farmácia Hospitalar 50

4.17 Folha de Emergência de Pediatria . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.18 Interface para o cálculo de dosagens para Dopamina e Dobu-tamina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

xi

xii LISTA DE FIGURAS

4.19 Interface para o cálculo de dosagens para Adrenalina e Nora-drenalina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.20 Interface para o cálculo de dosagens para Midazolan e Morfina 534.21 Interface para o cálculo de dosagens para Fentanil e Vecurónio 544.22 Interface para a avaliação do nível de consciência segundo a

Escala de Coma de Glasgow (ECG) . . . . . . . . . . . . . . . 554.23 Interface para o Cálculo do Pediatric Index of Mortality II

(PIM II) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564.24 Interface para o Cálculo do Pediatric Risk of Mortality (PRISM) 574.25 Interface para o Cálculo do Pediatric Logistic Organ Dysfunc-

tion (PELOD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584.26 Interface para o Cálculo do Clinical Risk Index for Babies

(CRIB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594.27 Interface para o Cálculo do Clinical Risk Index for Babies II

(CRIB II) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594.28 Interface para o Cálculo do Score for Neonatal Acute Physio-

logy (SNAP) e Score for Neonatal Acute Physiology PerinatalExtension II (SNAPPE II) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.29 Interface para o Cálculo do Neonatal Therapeutic InterventionScoring System (NTISS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4.30 Interface para cálculo de percentis antropométricos para bebésdas 22 às 44 semanas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.31 Interface para cálculo do Índice Ponderal de Rohrer . . . . . . 634.32 Interface para cálculo da Superfície Corporal (SC) . . . . . . . 634.33 Interface para cálculo da altura em adulto estimada . . . . . . 644.34 Interface Principal da Aplicação da Farmácia - SabiPharma . 654.35 Interface para pesquisa de pedidos já elaborados . . . . . . . . 664.36 Interface das opções da aplicação . . . . . . . . . . . . . . . . 67

5.1 Matriz Strengths Weaknesses Opportunities and Threats (SWOT) 705.2 Modelo de Aceitação da Tecnologia . . . . . . . . . . . . . . . 74

Acrónimos

AG Algoritmo Genético. 19, 20API Application Programming Interface. 24

BD Base de Dados. 4, 26, 44

CHP Centro Hospitalar do Porto. 74, 77, 80CLR Common Language Runtime. 27CPU Central Processing Unit . 94CRIB Clinical Risk Index for Babies . xii, 54, 58, 59CRIB II Clinical Risk Index for Babies II . xii, 58, 59

ECG Escala de Coma de Glasgow. xii, 54, 55EHR Electronic Health Records . 81

GUI Graphical User Interface. 24

HTML HyperText Markup Language. 13, 25, 27, 28, 93HTTP Hypertext Transfer Protocol . 33

IA Inteligência Artificial. 17IDE Integrated Development Environment . 23, 24IM Informática Médica. 1, 2IMC Índice de Massa Corporal. 50, 62IPR Índice Ponderal de Rohrer. 62

LCIM Levels of Conceptual Interoperability Model . 13

MAT Modelo de Aceitação de Tecnologia. 7, 73MVC Model View Controller . 25

xiii

xiv Acrónimos

NPT Nutrição Parentérica Total. xi, 5, 32, 39, 43, 46–50, 71, 72NTISS Neonatal Therapeutic Intervention Scoring System. xii, 54, 55, 60,61

PCE Processo Clínico Eletrónico. 32PDF Portable Document Format. 48PELOD Pediatric Logistic Organ Dysfunction. xii, 54, 58PIM II Pediatric Index of Mortality II . xii, 54, 56PRISM Pediatric Risk of Mortality . xii, 54, 56, 57

RAM Random Access Memory . 24, 29RCE Registos Clínicos Eletrónicos . 81RN Recém-nascido. 47, 48RNA Rede Neuronal Artificial. 19, 20

SAD Sistema de Apoio à Decisão. 15SADC Sistema de Apoio à Decisão Clínica. 5, 9, 15, 16, 18, 19SC Superfície Corporal. xii, 62, 63SI Sistema de Informação. 11–14SIH Sistema de Informação Hospitalar. 1, 2, 11, 12, 31, 32, 81SNAP Score for Neonatal Acute Physiology . xii, 54, 59, 60SNAPPE II Score for Neonatal Acute Physiology Perinatal Extension II .xii, 54, 59, 60SOAP Simple Object Access Protocol . 33SQL Structured Query Language. 29SWOT Strengths Weaknesses Opportunities and Threats . x, xii, 5, 7, 69–71

TAM Technology Acceptance Model . 7, 73TI Tecnologias de Informação. 9, 10, 12, 15, 73

UCI Unidade de Cuidados Intensivos. 56, 57, 71URI Uniform Resource Identifier . 33URL Uniform Resource Locator. 25, 26USB Universal Serial Bus . 13

XML Extensible Markup Language. 13, 28, 33

Capítulo 1

Introdução

A presente dissertação serve o propósito de descrever o Projeto de desen-volvimento de uma aplicação que se destina ao auxílio à pratica médica, porparte dos médicos pediatras e neonatologistas, denominada de Sabichão. Oprojeto surge no âmbito da dissertação de mestrado do Mestrado Integradoem Engenharia Biomédica da Universidade do Minho.

No seguimento deste capítulo, será apresentada uma contextualização eum enquadramento do tema, onde expõe as principais áreas e temas relacio-nados, assim como serão exemplificados os objetivos propostos para o desen-volvimento da presente dissertação. Por último, é apresentada a estruturada dissertação.

1.1 Contextualização e Enquadramento

A gestão da informação constitui uma grande parte da atividade dos pro-fissionais de saúde. Após muitos anos de desenvolvimento de Sistemas deInformação Hospitalar (SIHs), tem-se observado um grande foco nas neces-sidades de todos os profissionais ligados a esta área, para apoio à educação,à tomada de decisão, comunicação, e muitos outros aspetos da sua atividadeprofissional.

Aliando a ciência da computação às ciências da saúde, a InformáticaMédica (IM) é o campo que se encarrega de todos os processos inerentes à

1

2 CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO

realização dessas tarefas. [1]

Recorrendo à utilização e disseminação destes SIH tem-se procurado aotimização da prestação de cuidados de saúde, tendo em conta os aspetostecnológicos e os aspetos económicos.

Têm sido, portanto, um assunto cada vez mais atrativo no âmbito dainvestigação científica, providenciando aos profissionais de saúde o acesso àinformação médica do paciente aquando da tomada de decisão, garantindoum maior apoio nesta. Desta forma é possível não só reduzir o número comotambém a incidência de erros médicos. Por outro lado, a IM também seconcentra na gestão de dados clínicos para posterior análise/pesquisa parafins de gestão, diagnóstico e/ou investigação.

Devido à sua especificidade, os SIHs formam um ambiente complexo cons-tituído por sistemas heterogéneos, distribuídos e ubíquos, que comunicamde diferentes formas. Integram equipamentos médicos específicos que pode-rão ter sido desenvolvidos por entidades diferentes, com diferentes objetivos.Com o avanço da tecnologia, todos os dias são desenvolvidos novos sistemas,com o objetivo de ajudar os profissionais de saúde nas suas tarefas diárias.Contudo esses sistemas são geralmente construídos de uma forma isoladacausando impacto no ambiente no qual são inseridos. Esse impacto é especi-almente relevante no que diz respeito à informação que produzem, formandoao longo do tempo ilhas isoladas de dados, limitando dessa forma o fluxo deinformação [2, 3].

Emerge, então, a necessidade de introduzir neste ambiente a perceçãode integração e de interoperação. A integração tem como principal objetivoadquirir e reunir informações de diferentes sistemas fortalecendo a sua po-tencialidade, enquanto que a interoperabilidade concentra-se na comunicaçãocontínua e troca de informação entre sistemas, de forma a operarem em con-junto para um objetivo mútuo. O principal objetivo da interoperabilidade,integrada num ambiente hospitalar, é conectar os diversos sistemas e garantirque a informação é partilhada e distribuída para os profissionais de saúde,quando e onde eles necessitam dela. Interoperabilidade deixa assim de seruma opção tecnológica passando a ser um requisito fundamental para umaprestação de cuidados de saúde eficaz, garantindo assim a saúde e o bem

1.2. MOTIVAÇÃO 3

estar de milhões de pacientes em todo o mundo [4–6].

1.2 Motivação

As tarefas diárias de um profissional de saúde, especialmente na áreapediátrica e neonatal, compreendem o estudo de muitos fatores essenciaispara garantir a normalidade de parâmetros fisiológicos e biológicos nos seuspacientes. Para tal, precisam de consultar muitas tabelas e gráficos, paraconsulta de percentis (de peso, altura, índice de massa corporal, e superfíciecorporal), assim como os valores normais de pressão sanguínea, hemoglobinae bioquímica do sangue. [7]

Como a literatura demonstra, os erros de medicação na especialidadepediátrica são muito frequentes e efeitos adversos consequentes a isto podemser evitados.

Dados recolhidos acerca de erros na medicação afirmam que cerca de 8%destes correspondem à especialidade pediátrica. É também estimado que 3%dos pacientes hospitalizados desenvolvem reações severas como consequênciada administração de medicação durante o seu tratamento. Diversos estudosainda afirmam que os médicos têm dificuldades em efetuar as operações ma-temáticas necessárias, o que resulta em erros nas dosagens das medicações.Em alguns casos, os erros na prescrição e administração de medicamentoslevaram a dosagens até dez vezes superiores ou inferiores às corretas. Errostão relevantes como estes podem ser potencialmente perigosos para os pacien-tes e, caso não sejam intercetados a tempo podem causar danos temporáriosou até permanentes. [7–9] Os cálculos constantes e a grande quantidade queestes profissionais têm de consultar tabelas pode, não só aumentar o tempodedicado a cada consulta como também aumentar o risco de erros de cálculoou leitura.

Há vários fatores que explicam como profissionais de tão elevado nívelde educação são tão propícios a erros nas dosagens de medicação. Na es-pecialidade pediátrica, os médicos têm pacientes em diferentes estágios dedesenvolvimento e de pesos muito discrepantes que podem sofrer rápidas va-riações físicas e fisiológicas, tornando uma necessidade o constante ajuste de


dosagens. Em todos os pacientes pediátricos, as dosagens são baseadas nasua idade, no seu peso e, em alguns casos, na sua superfície corporal. Outroproblema com que os profissionais de saúde pediátricos se deparam é quealguns medicamentos, como os parentéricos, não vêm com uma apresentaçãopediátrica. Cálculos poderão ser necessários nas várias etapas do processode medicação, como a prescrição e a preparação.

A presente dissertação procura disponibilizar todo um conjunto de fer-ramentas que procuram a automação deste tipo de tarefas, simplificando astarefas deste tipo de profissionais, poupando tempo, diminuído o erro hu-mano durante este tipo de cálculo, aumentando, portanto a qualidade daprestação de saúde.

1.3 Objetivos

Como referido anteriormente, a presente dissertação tem como principalobjetivo o desenvolvimento de uma plataforma que visa melhorar a tomadade decisão médica dos profissionais de saúde das áreas de Neonatologia ePediatria, de qualquer instituição do país, assim como facilitar a comunicaçãoentre os serviços e as farmácias hospitalares associadas a estes.

Para a realização do objetivo principal proposto, este foi dividido emobjetivos mais específicos:

1. Desenvolvimento de uma aplicação Web

• Criação de registo dos utilizadores

• Download das diferentes aplicações:

– Médico

– Farmácia

• Instruções sobre a integração da ferramenta numa nova instituiçãode saúde:

– Download dos Web Services necessários;

– Criação da Base de Dados (BD) de suporte para comunicaçãoentre as aplicações e armazenamento de histórico;

1.4. ESTRUTURA DO DOCUMENTO 5

– Configurar as aplicações para acederem aos Web Services.

2. Desenvolvimento de uma aplicação a ser usada pelos médicos

• Sistema de Apoio à Decisão Clínica (SADC):

– Desenvolvimento de soluções de Nutrição Parentérica Total(NPT);

– Envio dos pedidos de NPT para a farmácia;

– Apoio no cálculo de dosagens de medicamentos;

– Elaboração de diversas escalas médicas para avaliação proba-bilística de morbilidade, de coma, entre outras;

– Cálculo de percentis antropométricos.

3. Desenvolvimento de uma aplicação a ser usada nas farmácias hospita-lares

• Receção dos pedidos de NPT;

• Impressão da folha de prescrição;

• Impressão dos rótulos para as bolsas das soluções relativas aospedidos.

4. Realização de testes e estudos à aplicação

• Análise SWOT (Strengths Weaknesses Opportunities and Thre-ats);

• Modelo de Aceitação da Tecnologia (MAT)

• Análise de Usabilidade;

1.4 Estrutura do Documento

O presente documento encontra-se organizado em seis capítulos: intro-dução, estado da arte, metodologia de investigação, plataforma de apoio àdecisão e prática clínica, prova de conceito e por fim, conclusão e trabalhofuturo.


Este primeiro capítulo apresenta uma breve contextualização e enquadra-mento do trabalho, as motivações, os objetivos e a estrutura completa dadissertação. Seguem-se os seguintes capítulos:

Capítulo 2 - Estado da Arte

No Capítulo 2, são apresentados conceitos teóricos importantes para esteestudo, nomeadamente, Tecnologias de Informação Hospitalar, Sistemas deInformação Hospitalar, Interoperabilidade e Sistemas de Apoio à DecisãoClínica.

Capítulo 3 - Metodologia de Investigação

O Capítulo 3 apresenta a metodologia de investigação adotada assim comoestão expostas as tecnologias e ferramentas utilizadas para o desenvolvimentodo presente projeto. São explorados as linguagens e o Software escolhidos nodecorrer do projeto. Inicialmente será exposto o Software utilizado no desen-volvimento das aplicações destinadas aos médicos e à farmácia (Netbeans),desenvolvidos em Java. De seguida é apresentada a Framework Django, uti-lizada para o desenvolvimento da Aplicação Web, e a ferramenta utilizada noseu desenvolvimento, PyCharm. É ainda apresentada a Framework .NET,expondo as suas principais características bem como algumas das classes uti-lizadas. Por fim, serão apresentadas as base de dados (Oracle e MySQL),mencionando algumas das tabelas utilizadas assim como as tabelas criadaspara este projeto.

Capítulo 4 - Plataforma de apoio à Prática ClínicaPediátrica e Neonatal

O Capítulo 4 apresenta, como o próprio nome indica, a plataforma desen-volvida ao longo desta dissertação. São descritas as principais funcionalidadese a arquitetura da plataforma, seguindo-se uma descrição pormenorizada decada um dos seus componentes, referindo as suas funções, a programação quea integra e toda a arquitetura que a suporta.

1.4. ESTRUTURA DO DOCUMENTO 7

São descritos, o desenvolvimento da aplicação Web, o desenvolvimentodas aplicações dos médicos e da farmácia e a criação dos Web Services.

Capítulo 5 - Prova de conceito

O Capítulo 5 apresenta a prova de conceito realizada à metodologia pro-posta neste projeto. Está subdividido em duas secções referentes às duasanálises/estudos efetuados: Análise Strengths Weaknesses Opportunities andThreats (SWOT), estudo de Usabilidade e ainda será avaliada a aceitação datecnologia segundo o Modelo de Aceitação de Tecnologia (MAT) ou Techno-logy Acceptance Model (TAM).

Capítulo 6 - Conclusão

O sexto e último capítulo procura sumariar as principais conclusões obti-das através do trabalho desenvolvido. Para além disso, podem-se encontraralgumas propostas que podem ser aplicadas, no futuro, neste projeto, deforma a corrigir falhas ou melhorar o desempenho ou a disponibilidade daplataforma desenvolvida.

Capítulo 2

Estado da Arte

Neste capítulo é apresentada a revisão da literatura e o estado da artedos termos e metodologias que serão abordados ao longo do desenvolvimentodesta dissertação. Este Capítulo encontra-se dividido em quatro secções.Na secção 2.1 são abordadas as tecnologias de informação na saúde; na 2.2os sistemas de informação hospitalar; na 2.3 é introduzido o conceito deinteroperabilidade; por fim, na 2.4 são abordados os SADCs.

2.1 Tecnologias de informação na saúde

Atualmente, as Tecnologias de Informação (TI) têm adquirido um papelimportante no fluxo de trabalho, da informação e do conhecimento quandoimplementadas em instituições de saúde, influenciando assim o seu funciona-mento interno. [10]

Os cuidados de saúde cobrem processos muito complexos de diagnóstico,de tratamento e de prevenção de doenças, lesões e outras deficiências físicase mentais nos seres humanos. A colheita, a gestão e a utilização de TI nasaúde desempenham um papel fundamental para melhorar a qualidade dosserviços de saúde, nomeadamente na deteção de problemas médicos, na iden-tificação de soluções inovadoras e na alocação de recursos para o tratamentodos doentes. [11]

Estas, não são apenas utilizadas para uma gestão dos sistemas de saúde,

9

10 CAPÍTULO 2. ESTADO DA ARTE

tais como os utilizados em hospitais e clínicas, mas também se focam nodesenvolvimento e implementação de outras soluções, reabilitativas e pre-ventivas. Além disso, para além da sua utilização com fins terapêuticos,também a análise usando uma quantidade muito grande de informação (BigData) permite revelar tendências que se podem revelar muito interessantespara a medicina preventiva. [12, 13]

É esperado que o custo relativo às alterações demográficas do envelhe-cimento da população nas nações industrializadas coloque um encargo sig-nificativo para os sistemas de saúde e as economias. Com um aumento daexpectativa de vida e consequente diminuição da população ativa cada vezserá mais difícil sustentar o nível atual de apoio a idosos. Dado isto, é impe-rativo uma constante melhoria das TI na saúde procurando otimizar todo oprocesso de prestação de cuidados de saúde reduzindo os custos associados aeste processo. [14]

Têm surgido toda uma série de tecnologias muito importantes, no âmbitoda saúde, nos últimos tempos. No entanto, entre as que têm causado maisimpacto podem ser salientadas três [12,14–16]:

• Sensores na saúde: Houve um aumento acentuado na quantidade ena variedade de dispositivos de consumo e sensores médicos que per-mitem capturar diferentes aspetos da saúde humana, sejam estes fi-siológicos, cognitivos ou físicos. A implementação destas tecnologiascapacita os seus utilizadores (por exemplo, pacientes crónicos), forne-cendo meios para monitorizar e gravar o seu estado continuamente e,em caso de necessidade, procurar assistência remota.

• Big Data na saúde: Com a crescente digitalização dos cuidados desaúde, uma grande quantidade de dados de saúde tem aumentado emtamanho num ritmo sem precedentes. Descobrir conhecimento a partirda enorme quantidade de informação disponibilizada na área da saúdeé a chave para disponibilizar os melhores cuidados possíveis baseadosem evidências centradas no paciente.

• Computação em nuvem na saúde: Com os profissionais de saúde

2.2. SISTEMAS DE INFORMAÇÃO HOSPITALAR 11

à procura de soluções para reduzir os custos operacionais e das tecno-logias emergentes, a computação em nuvem pode fornecer uma plata-forma ideal para alcançar uma elevada eficiência de recursos de com-putação, simplificar a gestão e melhorar os serviços de uma maneirasegura. A computação em nuvem pode apoiar a análise da grandequantidade de dados acima mencionados.

Não há dúvida de que a adoção dessas tecnologias inovadoras nos cam-pos da medicina pode criar oportunidades significativas. No entanto,muitos desafios ainda precisam ser abordados para atingir serviços desaúde verdadeiramente avançados.

2.2 Sistemas de informação hospitalar

Os SIHs são um abrangente e integrado Sistema de Informação (SI) con-cebido para gerir os aspetos administrativos, financeiros e clínicos de umHospital.

O aumento do desenvolvimento dos SIHs está relacionado com a crescentepreocupação na melhoria dos serviços prestados pelas unidades de saúde,assim como pela redução dos custos associados a estes serviços, através daotimização dos recursos existentes [17].

Procuram ainda eliminar a documentação baseada em papel de forma afacilitar o acesso às informações de um paciente e apresentar o conhecimentomédico apropriado como suporte para o processo de tomada de decisão [17,18].

Um SIH constitui a principal ferramenta em ambiente Hospitalar. Ide-almente deve garantir a integração dos sistemas presentes numa unidade desaúde promovendo a sua interoperabilidade.

Deve servir-se dos sistemas existentes para recolher, processar e relatara informação e o conhecimento existente no meio hospitalar, para suportardecisões e políticas de gestão, programas de saúde, ensino, pesquisa e espe-cialmente práticas médicas na instituição [19].

Como consequência desse processo, deve permitir aos profissionais to-


mar decisões baseadas em informação com qualidade, promovendo a dimi-nuição dos erros médicos, um aumento da eficiência, otimizando o rácio custo-eficácia e a tomada de decisão em tempo útil [20–22].

Este, deve ser considerado como a estrutura combinada de todos os ser-viços e aplicações existentes, que incorporam toda a informação disponívelnum determinado momento num Hospital [18]. Têm vindo a adquirir cadavez mais influência no campo da saúde e têm crescido tanto em qualidadecomo em quantidade [3, 23].

2.3 Interoperabilidade

Uma das maiores preocupações hoje em dia da informática médica é as-segurar a interoperabilidade. Com o crescimento das organizações médicas,a necessidade de gerir informação entre os seus serviços também aumenta. [6]

O termo interoperabilidade pode abranger um vasto número de definiçõesconsoante a sua aplicação, quer seja na saúde, indústria, gestão, entre outras.Na área da saúde, esta pode ser definida como a capacidade de aceder eutilizar os dados de forma confiável e rápida a partir de diversos sistemase fontes, a fim de os operar juntos, sem a ocorrência de erros nem esforçoadicional por parte do utilizador. [4, 24–26]

No meio hospitalar, recorre-se frequentemente a tecnologias independen-tes que suportam um grande volume de informação. Essa independênciaresulta num ambiente heterogéneo onde se torna cada vez mais difícil a ges-tão dos dados e da informação que deve estar acessível quando e onde fornecessária. Para resolver os problemas da independência dos SI, é necessáriaa comunicação e a cooperação de forma a melhorar o seu desempenho global,a sua utilidade, a qualidade dos diagnósticos e principalmente para melhorara qualidade da prestação de cuidados de saúde ao paciente [6, 25,27,28].

É imperativo a integração de todas as TI nos SIHs, otimizando a gestãoe o armazenamento da informação de forma a incrementar a eficiência e aqualidade nos cuidados de saúde. [29]

Esta capacidade de interação entre diferentes SIs pode ocorrer em trêsníveis [30–32]

2.3. INTEROPERABILIDADE 13

• Interoperabilidade Técnica: É a forma mais simples de interope-rabilidade focando-se apenas no transporte dos dados entre sistemase não na interpretação do seu conteúdo. Refere-se essencialmente àintegração entre aplicações.

• Interoperabilidade Semântica: Este nível de interoperabilidade écaracterizado pela partilha, compreensão e interpretação da informaçãopartilhada entre dois sistemas, sem ambiguidade.

• Interoperabilidade de Processo: Este tipo de interoperabilidade éconseguido quando diferentes SIs, através de uma rede, coordenam osseus processos de trabalho. Atualmente, este tipo de interoperabilidadetem sido considerada um requisito essencial para a implementação deum sistema bem sucedido, potenciando a qualidade e a segurança domesmo.

Existem, presentes na literatura, vários modelos que visam classificar inte-roperabilidade em diferentes níveis, agrupando os sistemas por característicasque os diferenciam. Entre os mais conhecidos e utilizados, pode-se destacar omodelo denominado por Levels of Conceptual Interoperability Model (LCIM).Este foca-se nos diferentes graus de sofisticação da interoperabilidade do SIagrupando-os em sete níveis de interoperabilidade [33]

• Nível 0 - Interoperabilidade inexistente: SIs independentes semcapacidade de integração com outros SIs. Qualquer interoperabilidadeé conduzida pelos operadores humanos;

• Nível 1 - Interoperabilidade técnica: Ocorre uma troca de dadosentre SIs pela rede através de protocolos bem definidos como HyperTextMarkup Language (HTML) ou Extensible Markup Language (XML);

• Nível 2 - Interoperabilidade sintática: Diferentes SIs partilhama compreensão do formato de dados trocados, apesar de poderem nãocompreender o significado da informação transmitida. Um exemplodeste tipo de interoperabilidade encontra-se na partilha de ficheirosentre um disco de um computador e uma Flash Drive USB.


• Nível 3 - Interoperabilidade semântica: Neste tipo de interope-rabilidade, diferentes SIs partilham o entendimento do significado dosdados trocados, sendo interpretados da mesma forma em todos os siste-mas. Por exemplo, se um dispositivo pesar uma pessoa em kg e enviara medição para outro dispositivo que interpreta o peso apenas em librasestes não possuem uma interoperabilidade semântica;

• Nível 4 - Interoperabilidade pragmática: Neste tipo de interope-rabilidade, é imperativo que os sistemas intervenientes estejam consci-entes dos procedimentos que cada sistema realiza. O contexto onde atroca de informação é realizada é compreendido por todos os sistemas;

• Nível 5 - Interoperabilidade dinâmica: Os SIs interoperáveis,neste nível, são capazes de reorientar a produção e o consumo de infor-mação baseados na compreensão das mudanças nos significados. Estamudança é causada devido a mudanças no contexto ao longo do tempo.O efeito causado pelas trocas de informação é compreendido por todosos sistemas intervenientes;

• Nível 6 - Interoperabilidade conceptual: Para atingir o maior ní-vel segundo este modelo é imprescindível os sistemas estarem de acordocom as premissas e restrições de cada ambiente real. Quando a intero-perabilidade conceptual é alcançada, os sistemas participantes podemser aplicados a ambientes distintos onde as premissas e as restriçõessão diferentes. Sistemas interoperáveis neste nível, estão completa-mente conscientes das informações, dos processos e dos contextos dosrestantes.

Como pode ser observado pelo estudo dos diferentes níveis, à medida queestes vão avançando, a capacidade de interoperabilidade entre sistemas vaitambém aumentando. Outro facto que se pôde apurar, é que todos os níveisvão englobando os níveis inferiores a si próprios. Podendo então afirmar-seque quando a interoperabilidade conceptual é atingida, todas as característi-cas dos outros níveis estão também incorporadas no sistema. Analogamenteverifica-se o mesmo para os outros níveis. [33]

2.4. SISTEMA DE APOIO À DECISÃO CLÍNICA 15

2.4 Sistema de Apoio à Decisão Clínica

O sector da saúde está altamente dependente da informação e há umaconstante necessidade de tomada de decisões com vista a oferecer bem-estaraos doentes. Por sua vez, a tomada de decisão está intrinsecamente de-pendente da qualidade da informação disponível adquirida por parte dosprofissionais de saúde.

Por outro lado, a inexistência de comunicação e a escassez de informaçãoencontram-se entre os principais fatores que contribuem para eventos adver-sos na saúde. Os eventos adversos na saúde podem-se definir como com-plicações indesejadas decorrentes dos cuidados prestados aos utentes, nãoatribuídas à evolução natural da doença de base. [34]

O suporte das TI nas instituições de saúde tem o potencial de reduzirsignificativamente a taxa de eventos adversos e inesperados, permitindo queuma grande quantidade de dados seja introduzida em diferentes bases dedados.

Extrair, analisar e apresentar essas informações em tempo útil, pode aju-dar a melhorar a segurança, a qualidade, e eficiência da prestação de cuidadosde saúde. Neste contexto surgem os Sistemas de Apoio à Decisão (SADs),mais precisamente os Sistemas de Apoio à Decisão Clínica (SADCs) que in-corporados neste tipo de ambientes permitem reduzir a incidência de errosmédicos e melhorar a qualidade dos serviços de saúde prestados aos utentes,conduzindo a uma redução significativa dos custos, permitindo desta formauma prática clínica baseada em evidências. [35]

O conceito de SADC foi introduzido em 1969 por Goertzel como uma fer-ramenta que apoia a prestação de cuidados de saúde, facilitando a aquisiçãode dados e a tomada de decisão. [36] Ao longo do tempo, muitas definiçõesforam surgindo. Miller e Geissbuher descreveram-no como um algoritmopara assistir os profissionais de saúde num ou mais passos do processo dediagnóstico. [37] Ainda por Sim et al., como um software desenvolvido como objetivo de diretamente suportar o profissional de saúde no seu processode decisão, no qual diferentes caraterísticas dos pacientes são comparadoscom uma base do conhecimento informatizado para que possam ser avalia-


das e geradas recomendações específicas a esses pacientes, apresentando-osao profissional de saúde ou ao paciente como base das suas decisões. [38]

Cada uma dessas definições reflete os pontos de vista de seus autores,e, portanto, pode gerar alguma discussão. No entanto, independentementeda definição que se considera mais adequada, todos os autores reconhecemo potencial de tais sistemas para proporcionar benefícios no que diz respeitoaos cuidados de saúde e aos resultados do processo de cura dos doentes. [35]

Os SADCs podem ser descritos de acordo com a sua estrutura, compor-tamento e acessibilidade. [39] No que diz respeito sua estrutura, eles diferemno momento em que proporcionam apoio à decisão: antes, durante ou apósa decisão ter sido feita. No que diz respeito ao seu comportamento, elessão considerados ativos ou passivos, dependendo se o SADC gera ativamentealertas e outros avisos ou apenas responde às entradas dos clínicos, respetiva-mente. De acordo com a sua acessibilidade, podem fornecer informação geralou específica. Outra categorização dos SADCs é a sua diferenciação em siste-mas baseados ou não em conhecimento. A maioria dos SADCs são sistemasbaseados em conhecimento, compostos essencialmente por três componentes:uma base de conhecimento, a estrutura de inferência e o procedimento de co-municação [40]. Caso falte o primeiro componente (a base de conhecimento),estes categorizam-se como SADCs não baseados em conhecimento.

Sistemas Baseados em Conhecimento

Os sistemas baseados em conhecimento procuram, de certa forma, mime-tizar o raciocínio humano. A base do conhecimento consiste em uma vastagama de elementos sobre um domínio particular, estruturado para ser eficien-temente processado pelo sistema. Existem vários esquemas de representaçãoda informação. A representação lógica, onde a informação é apresentadasob a forma de declarações condicionais, é o mais frequentemente utilizado edescrito na literatura.

A eficiência de um SADC depende da qualidade da sua base de conhe-cimento. A forma como é explorada para o desenvolvimento de regras deapoio à decisão é um fator importante que influencia o sucesso do sistema de


recomendação [37] . As "fórmulas"que combinam estas regras ou associaçõesconstituem o segundo componente de sistemas baseados em conhecimento, aestrutura da inferência. Essencialmente, estas fórmulas envolvem a aplicaçãode técnicas de Inteligência Artificial (IA), capazes de analisar as informa-ções existentes na base de conhecimento e formar novas conclusões sobreum determinado paciente [40]. Os mecanismos de inferência mencionados naliteratura incluem o seguinte [39]:

• Raciocínio baseado em regras: Estes sistemas são baseados emdeclarações condicionais, que são interpretados como "padrões". Omotor de inferência procura associar os dados em estudo com os stan-dards conhecidos. Sistemas baseados em regras procuram transporo conhecimento dos médicos em expressões que podem ser avaliadascomo "regras". [41]. Quando adquire um conjunto considerável de nor-mas que suportam a base de conhecimento, os dados em estudo sãoavaliados de acordo com essas regras (ou a sua combinação) até queuma conclusão seja alcançada. Estes tipos de sistemas são utilizadospara o armazenamento de uma grande quantidade de informação. Noentanto, a sua principal desvantagem é a dificuldade de traduzir a ex-periência e o conhecimento dos médicos em regras simples e concretas.São frequentemente chamados de sistemas baseados na evidência.

• Raciocínio Baseado em Casos: Estes sistemas são desenvolvidosprincipalmente quando não é possível modelar o conhecimento médicoatravés de métodos formais de representação (como em [42], por exem-plo). O sucesso desta abordagem está relacionada com a qualidadedas métricas de similaridade usadas para avaliar os casos existentes e aeficiência dos métodos utilizados para descobrir e associar casos seme-lhantes. O Raciocínio Baseado em Casos é geralmente utilizado paraanálise de subgrupos, e uma das suas grandes vantagens é que a análisecom base em casos semelhantes, muitas vezes produz resultados maisconfiáveis que os resultados provenientes de sistemas baseados na evi-dência. No entanto, a apreciação da semelhança entre os casos podenão se revelar um processo trivial.


• Raciocínio baseado em Modelos: Este método utiliza modelos fisi-opatológicos humanos para definir a dinâmica dos processos biológicosdo corpo. É um conceito promissor e útil para aplicação em SADCs.É frequentemente denominado de Modelação Específica ao Doente ouPatient Specific Modeling [40]. O comportamento esperado de um de-terminado processo de acordo com estes modelos é comparado com ocomportamento manifestado. Caso um modelo seja formulado adequa-damente, as discrepâncias entre o comportamento previsto e o com-portamento observado não serão significativos. No entanto, a maiordificuldade com esta aplicação surge quando a validade do modelo nãoé garantida. Quanto mais complexo o sistema é, mais desafiador seráprojetar um modelo que o possa descrever com precisão [43].

• Raciocínio Bayesiano: A Teoria da Decisão Bayesiana é o núcleo des-ses sistemas, estabelecendo relações probabilísticas entre as variáveis dabase de conhecimento, por exemplo, sintomas e doenças, tratamentos eo estado final do doente ou medicamentos e complicações. Estes siste-mas baseiam-se na classificação estatística de Bayes, onde um padrão éatribuído à classe mais provável, ou seja, a classe com a máxima proba-bilidade a posteriori. As probabilidades a posteriori são determinadasde acordo com probabilidades a priori, probabilidades condicionais eregra de Bayes. É muito útil para inferir sobre a progressão da do-ença ao longo do tempo ou a relação entre várias doenças, assumindouma relação de causa-efeito entre as variáveis em estudo. O principalobstáculo para a sua implementação é precisamente a dificuldade emespecificar a causa, o efeito e a sua relação no contexto clínico, dada asua complexidade [40].

• Raciocínio Heurístico: Os sistemas heurísticos incluem medidas es-tatísticas, e são usados quando não há conhecimento e/ou recursoscomputacionais para produzir uma resposta perfeita. Os métodos heu-rísticos reduzem a complexidade do problema, no entanto, por defini-ção, não é possível garantir que é conseguida a melhor solução. Osmétodos heurísticos são algoritmos exploratórios que procuram resol-


ver o problema, tomando como ponto de partida uma solução plausíveliterando por aproximações sucessivas destinadas a uma solução ótima.Geralmente, a melhor solução possível é encontrada, embora não sendoa solução perfeita. Esta abordagem pode sugerir uma certa subjeti-vidade ou falta de precisão. No entanto, isso não é necessariamenteuma desvantagem, mas uma característica semelhante à inteligênciahumana uma vez que muitas vezes usamos a nossa experiência pessoalde encontrar soluções para os problemas quotidianos.

• Redes Semânticas: Uma rede semântica é uma forma gráfica de re-presentação de conhecimento, onde os conceitos do domínio em questãosão representados por um conjunto de pontos ligados uns aos outros pormeio de um conjunto de arcos que descrevem as relações entre os pon-tos existentes. A aplicação de redes semânticas em inferência clínicaé limitada, uma vez que o próprio conhecimento médico envolve umapluralidade de conceitos, tornando-se particularmente difícil definir umquadro formal semântico capaz de o traduzir [37].

Finalmente, o mecanismo de comunicação é a forma como a informaçãoé submetida no sistema e como os resultados (outputs) são devolvidos para outilizador. Em sistemas independentes, esta informação é muitas vezes inse-rida manualmente pelo médico. Quando os SADCs são integrados a outrossistemas de gestão clínica, a informação do paciente encontra-se incorporadano seu registo eletrónico, estando contidos desta forma dados de vários ser-viços diferentes: laboratório, farmácia ou imagem. A saída é então fornecidaao médico na forma de recomendações e alertas [39].

Sistemas Não Baseados em Conhecimento

Sistemas não baseados em conhecimento dependem de técnicas de Ma-chine Learning para produzir inferências úteis para a tomada de decisão.Machine Learning é um ramo da inteligência artificial que diz respeito aoestudo e à construção de sistemas que podem aprender a partir de dados. Osistema pode aprender com as experiências passadas e reconhecer padrões emdados clínicos. Redes Neuronais Artificiais (RNAs) e Algoritmos Genéticos


(AGs) são as abordagens mais amplamente utilizadas na construção de taissistemas [39].

As RNAs são modelos matemático-computacionais inspirados pelo fun-cionamento das células neuronais, simulando o raciocínio humano, uma vezque são um exemplo típico de modelo "baseado na aprendizagem". Comefeito, as unidades estruturais das RNAs são chamados "neurónios". Ummodelo de RNA genérica é composto por três camadas: a entrada, saída eprocessamento de camada (ou de camada escondida). A camada de entradarecebe os dados, enquanto que a camada de saída comunica o resultado. Acamada escondida é responsável pelo processamento de dados e cálculo deresultados. Este tipo de estrutura tem algumas semelhanças com sistemasbaseados em conhecimento, mas neste caso, a base de conhecimento não é de-rivada a partir da literatura científica, nem da experiência clínica. As RNAsanalisam os padrões existentes na informação do paciente de forma a obterassociações entre as suas variáveis de entrada (sintomas, fatores de risco) eas suas variáveis de saída, por exemplo, a sua estratégia de tratamento e di-agnóstico [41,44]. Esta é a forma como o sistema "aprende pelo exemplo". Ainformação disponível é estudada e inferências são feitas sobre a saída maiscorreta para cada entrada. Estas conclusões são comparadas com o resul-tado correto (dos alvos, isto é, os resultados reais) e, com base na conclusãodesta comparação, o sistema repõe as associações entre os dados de entradae de saída previamente determinados. Este processo continua de forma ite-rativa até que o resultado correto é obtido. De seguida, o sistema memorizao modelo de associação entre entradas e saídas, a fim de classificar os no-vos casos. Este processo iterativo é conhecido como "treino". Além disso,a RNA pode mais facilmente lidar com dados desconhecidos, porque podeinferir a partir dos seus valores do conjunto restante de dados completos [41].Também não precisa de um conjunto muito grande de dados para produzirestimativas, embora quanto maior conjunto de "treino"é, mais precisos sãoos resultados [43,44].

AGs são semelhantes às RNAs na medida em que derivam suas conclusõesa partir de informações do passado do paciente . São baseados na Teoria daEvolução de Darwin, o que explica a evolução das espécies através da seleção


natural. Como as espécies evoluem, a fim de se adaptar ao seu ambiente, estetipo de algoritmos também são capazes de se "reproduzir"em várias recom-binações, a fim de conseguir a combinação que melhor se ajusta aos dados.Quando não há nenhum conhecimento específico sobre o domínio em estudo,vários conjuntos de soluções são avaliados. Os melhores conjuntos (aquelesque melhor se adequam aos dados) são então recombinados para formar opróximo conjunto de possíveis soluções a serem avaliadas. O processo con-tinua de forma iterativa até que a solução ótima é alcançada. A "função deaptidão"determina que as soluções devem ser mantidas e quais devem sereliminadas [39]. A maior dificuldade aqui reside na definição de aptidão, istoé, o que é considerado um bom ou um pobre ajuste dos dados [37].

As ferramentas desenvolvidas no âmbito desta dissertação são baseadas noconhecimento, sendo que se podem agrupar, na sua maioria nos três primeirostipos de raciocínio descritos. Baseados em regras, casos e modelos.

Capítulo 3

Metodologia de Investigação eferramentas

A Plataforma desenvolvida para a presente dissertação propõe, uma novametodologia com o intuito de disponibilizar um suporte à decisão e práticaclínica no dia a dia dos médicos Neonatologistas e Pediátras.

3.1 Metodologia de Investigação

O projeto baseia-se na metodologia de investigação action research quepode ser sucintamente definida como uma tentativa contínua, sistemáticae empiricamente fundamentada de aprimorar a prática descrevendo qual-quer processo que siga um ciclo no qual se aprimora a prática pela oscila-ção entre agir no campo da prática e investigar a respeito dela. Planeia-se,implementa-se, descreve-se e avalia-se uma mudança para aperfeiçoar a suaprática, realizando uma constante progressão tanto a nível da pesquisa comoda resolução dos problemas, aplicando as ações necessárias para atingir osobjetivos propostos. [45]

Para desenvolvimento da metodologia proposta ao longo deste projeto,recorreu-se a diferentes plataformas e linguagens de programação que serãoapresentadas ao longo deste capítulo. Na secção 3.2 é apresentada a lin-guagem de programação em Java, mencionando os Integrated Development

23

24CAPÍTULO 3. METODOLOGIA DE INVESTIGAÇÃO E FERRAMENTAS

Environments (IDEs) utilizados para desenvolvimento, o que se propôs desen-volver e as razões que levaram à sua utilização. Na secção 3.3 é apresentadaa Framework Django utilizada para o desenvolvimento da Aplicação Webaliada uma descrição desta e do seu funcionamento. É ainda apresentada, nasecção 3.4 utilizada para o desenvolvimento do Web Service a ser utilizadonas instituições de saúde. Nesta é descrita a Framework assim como algumasdas classes e linguagem de programação utilizada. Por último, na secção 3.5é apresentado o sistema de gestão de base de dados a que se recorreu, MySqlassim como a ferramenta utilizada para a sua administração.

3.2 Programação em Java

No decorrer desta dissertação foram desenvolvidas duas aplicações emJava. Uma destinada à utilização por parte dos médicos e outra destinada àutilização nas farmácias hospitalares.

Estas foram desenvolvidas recorrendo a um IDE, denominado de Net-beans. Este, é open source e permite o desenvolvimento de aplicações cominterfaces gráficas muito complexas mas ao mesmo tempo robustas, consis-tentes, flexíveis e modulares recorrendo ao Java Swing.

O Java Swing é uma biblioteca do Java que fornece as APIs necessáriaspara tornar o processo de desenhar a interface gráfica mais simplificado para oprogramador. Desta forma, utilizando os recursos do Swing para desenhar oscomponentes da Interface Gráfica do Utilizador ou Graphical User Interface(GUI), é possível obter um elevado nível de interação, uma visualização emtempo real da trajetória e compatibilidade com as bibliotecas subjacentes. AApplication Programming Interface (API) Swing é uma API de alto nível queapesar de consumir mais memória Random Access Memory (RAM)RAM, émais completa e mais flexível do que a generalidade das APIs gráficas.

3.3. FRAMEWORK DJANGO 25

Para além das aplicações desenvolvidas, também o Web Service do ser-vidor foi desenvolvido em Java. Apesar de inicialmente pensado para serdesenvolvido recorrendo à Framework .NET, uma vez que o servidor exis-tente não é Windows seria necessária a instalação de uma Máquina Virtuala correr este Sistema Operativo para o manter a correr. Facto que é evitadorecorrendo à sua implementação em Java uma vez que nesta linguagem estecorre em qualquer Sistema operativo.

Para tornar a sua implementação e execução possível recorreu-se a umainteração entre o IDE Eclipse com uma API denominada de SOAPUI e aindaa um servidor Apache (TOMCAT).

3.3 Framework Django

Django é uma Framework para o desenvolvimento de aplicações Web emPython que utiliza o padrão de projetos Model View Controller (MVC).

O MVC é uma forma de desenvolvimento de software de forma a queo código que permite definir e aceder aos dados (Model) está separado dacamada lógica responsável pelo encaminhamento dos pedidos (Controller),que por sua vez está separado das interfaces dos utilizadores (View).

A maior vantagem deste tipo de abordagem é que os componentes nãoficam vinculados entre eles, tornando qualquer segmento de uma aplicaçãoWeb desenvolvida por esta Framework facilmente substituído sem afetar osrestantes processos. Por exemplo, um programador pode alterar o URL deum determinado segmento da aplicação sem afetar a implementação subja-cente; um designer pode alterar uma determinada página HTML sem terque "tocar"no código Python que o processa; um administrador de bases dedados pode alterar o nome de uma Base de Dados especificando a alteraçãoem apenas um sítio em vez de ter que procurar e substituir em todas aspáginas desejadas. [46]

A figura 3.1 fornece uma representação esquemática de como uma apli-cação em Django trabalha de forma a satisfazer um pedido por parte de umutilizador.


Figura 3.1: Diagrama de processamento de uma aplicação em Django

De acordo com o diagrama na figura, o processamento de pedidos passapelos seguintes processos:

• Um utilizador entra num Uniform Resource Locator (URL) ou realizauma operação numa página já aberta nesse site enviando um pedido aoServidor Web que hospeda o site;

• O distribuidor de URLs verifica a existência do url nos padrões defi-nidos no ficheiro urls.py e escolhe o primeiro que corresponder a este,invocando desta forma a view associada a este padrão;

• A view usa modelos de dados para obter os dados da BD e posteri-

3.4. FRAMEWORK .NET 27

ormente carrega um template específico à tarefa (uma página HTMLcom marcadores específicos embebidos) passando-lhe os dados obtidosmapeados no template onde os marcadores assim o indicarem;

• Finalmente a view retorna um objeto HttpResponse populado com otemplate processado. Caso alguma coisa não corra como desejado re-torna uma exceção HTML.

3.4 Framework .NET

A Framework .NET é uma plataforma de desenvolvimento de software daMicrosoft que fornece aos programadores de software uma forma mais fácilde construir, implementar e executar aplicações e serviços que utilizam astecnologias .NET. Permite criar aplicações com interfaces de utilizador visu-almente atrativas assim como comunicações totalmente integradas e segurase ainda a construção e a execução de aplicações e Web Services. [47, 48]

A Framework .NET contêm quatro partes essenciais:

• Um conjunto de linguagens, incluindo C#, J# e VB.NET;

• Um conjunto de ferramentas de desenvolvimento incluindo o VisualStudio .NET;

• Uma compreensiva biblioteca de classes que permitem o acesso às fun-cionalidades do sistema e fornece aos programadores de software com-ponentes que podem usar para o desenvolvimento de Web Services eaplicações para Web e Windows ;

• O Common Language Runtime (CLR). O CLR proporciona um am-biente onde os programas podem ser executados, fornecendo serviçosautomáticos como gestão de memória, Threads , debugging e segurançanas aplicações. [47]

É relevante ainda mencionar a plataforma da Microsoft para o desen-volvimento de aplicações Web, a ASP.NET. É baseada na Framework .NET,


podendo as aplicações para essa plataforma ser escritas em várias linguagens,como C#, F# e Visual Basic .NET.

Embora se possa desenvolver aplicações ASP.NET utilizando somente umeditor de texto e o compilador .NET, o ambiente de desenvolvimento maiscomum para aplicações ASP.NET é o Visual Studio .NET já que possuialgumas características que facilitam o trabalho do programador, como oscomponentes visuais para criação de formulários de páginas Web.

A plataforma ASP.NET, recorre ao servidor Web, IIS. Este foi tambémdesenvolvido pela Microsoft e fornece uma plataforma para a execução depáginas HTML, serviços e aplicações integrando a tecnologia ASP.NET.

Como referido anteriormente, a plataforma .NET providencia uma bibli-oteca de classes que fornece aos utilizadores acesso a determinadas funciona-lidades do sistema. O Namespace System é o mais utilizado. Serão descritasde seguida as classes e os Namespaces utilizados no Web Service desenvolvidopara ser implementado nas Instituições de Saúde que pretenderem implemen-tar a Plataforma nos seus serviços [48].

System.Web

O Namespace System.Web fornece um conjunto de classes que permi-tem a ocorrência de comunicação entre a página/aplicação Web e o servidor.As classes deste Namespace oferecem suporte à autenticação de formuláriosASP.NET, serviços de aplicação, armazenamento de dados em cache no ser-vidor, entre outros. [49]

System.Xml

O Namespace System.Xml é responsável por fornecer suporte para o pro-cessamento de XML. Através deste, é permitindo ao utilizador criar, editare interpretar documentos XML, possibilitando uma fácil manipulação da in-formação e o armazenamento desta em documentos estruturados. Este tipode comunicação é essencial de forma a garantir que sistemas desenvolvidosem plataformas diferentes sejam compatíveis com estes. [50]

3.5. BASE DE DADOS 29

System.Data.OracleClient

O Namespace System.Data.OracleClient disponibiliza um conjunto declasses que permitem o acesso a uma base de dados do tipo Oracle. Per-mite uma conexão a uma base de dados garantida pela inserção das suascredenciais de acesso para desta forma aceder à informação pretendida ouefetuar qualquer operação nesta que seja desejada [51].

MySql.Data.MySqlClient

O Namespace MySql.Data.MySqlClient tem um funcionamento muito si-milar ao Namespace mencionado anteriormente apesar de direcionado a basesde dados do tipo MySql.

3.5 Base de dados

Para armazenar e manipular todos os dados necessários, tanto no ServidorWeb como localmente nas Instituições de saúde, optou-se pela utilização deBases de Dados MySql.

MySql é um sistema de gestão de bases de dados relacional, em que osdados são armazenados em tabelas que estão relacionadas entre si atravésde regras lógicas. Permite o armazenamento de quantidades consideráveisde dados que podem ser acedidas através de uma consulta de Linguagem deConsulta Estruturada, ou Structured Query Language (SQL).

A base de dados MySql tornou-se uma das bases de dados mais popularesa nível internacional, devido ao seu alto desempenho, fiabilidade e facilidadede uso, por suportar a integração com um grande número de aplicações,e ainda pela elevada quantidade e qualidade da documentação disponível.Para além de todos os aspetos positivos que reforçam a sua utilização, égratuito. [52]

Uma base de dados MySql não consome muitos recursos, sendo que épossível correr em aplicações em computadores com 32 MB de RAM, ou atémenos. [52]


Para o presente projeto, recorreu-se à ferramenta MySQL Workbench naqual foi possível a criação e a gestão das tabelas necessárias à implementaçãodo projeto.

Capítulo 4

Plataforma de Apoio à PráticaClínica

A Plataforma desenvolvida no âmbito desta dissertação, denominada deSabichão, procura providenciar aos profissionais de saúde nas áreas de Pe-diatria e Neonatologia de qualquer instituição de saúde, um acesso fácil,eficiente e intuitivo, a mais de trinta de ferramentas essenciais às suas tarefasclínicas diárias que fosse, ao mesmo tempo altamente escalável e facilmenteinteroperável e integrado em qualquer SIH.

Aliado a isto, dada a necessidade evidenciada nestes serviços, criar umcanal de comunicação entre os médicos e a farmácia associada a uma de-terminada Instituição de Saúde de forma a que pedidos específicos a cadapaciente possam ser efetuados e geridos.

Tem origem numa ferramenta existente, com elevado e comprovado im-pacto na área médica, também de seu nome Sabichão. Foi desenvolvida porum médico pediatra (Dr. Simão Frutuoso) recorrendo a linguagens como oVisual Basic para Aplicações e o Microsoft Office Excel 2007. Disponibilizatodo um conjunto de ferramentas de forma a facilitar o trabalho diário dosmédicos pediatras. No entanto, apresenta algumas limitações intrínsecas aoambiente em que foi desenvolvida.

A pedido do Dr. Simão Frutuoso, procurou-se então desenvolver uma pla-taforma que respondesse a todos os critérios definidos por este. Colmatando

31

32 CAPÍTULO 4. PLATAFORMA DE APOIO À PRÁTICA CLÍNICA

algumas falhas existentes e acrescentando-lhe valor.Serão de seguida, enumeradas as limitações do sistema anterior:

• Concorrência - Formulários de NPT eram armazenados em folhas deExcel. De forma a manter um histórico comum entre os médicos numainstituição de saúde era usado o mesmo ficheiro por todos os profissi-onais estando este hospedado numa rede de pastas partilhadas entreestes. Sempre que este ficheiro se encontrava aberto num dispositivo,certas operações ficavam limitadas aos outros utilizadores como o enviode pedidos à farmácia;

• Disponibilidade - Esta era apenas funcional para a versão do Excelpresente no Office da Microsoft, não funcionando com outras alterna-tivas gratuitas como o LibreOffice ou OpenOffice;

• Escalabilidade - A performance da aplicação ficava comprometidaassim que o número de entradas no histórico se tornava significativo;Como explicado anteriormente, para a estratégia de manutenção deuma base de dados comum pela utilização do mesmo ficheiro, era apenasviável para um reduzido número de profissionais a utilizar a ferramentaao mesmo tempo;

• Interoperabilidade - Era impossível integrar com qualquer SIH ouProcesso Clínico Eletrónico (PCE) dos pacientes de forma a fazer umamelhor gestão destes (passo ainda não contemplado na execução desteprojeto).

4.1 Arquitectura

No seguimento desta secção irá ser apresentada a arquitetura da plata-forma "Sabichão"assim como serão descritos pormenorizadamente todos osseus componentes. A plataforma, pode ser dividida em duas partes distintos:os componentes associados a um Servidor Web e ainda os componentes quese podem associar e integrar em qualquer Instituição de Saúde. Os primeiros

4.1. ARQUITECTURA 33

são: um Web Site, um Web Service e uma Base de Dados. Os componentesque pertencem à segunda parte são: As aplicações destinadas ao uso porparte dos médicos pediatras, a aplicação da Farmácia, um Web Service e porfim, uma base de dados. A existência de todos estes componentes em cadaInstituição de saúde é essencial ao correto funcionamento da ferramenta.

Web Services são um tipo peculiar de aplicações Web que são auto des-critivas, auto suficientes, que podem ser publicadas, localizadas e invocadospela Web. Estes podem executar funções que podem ir desde simples pedidosa processos muito complexos.

Uma vez que são implementados, através do seu IP e porta ficam expostospodendo as suas funções ser invocadas por outras aplicações dentro da rede.

Os Web Services são identificados por um URI, descritos e definidosusando XML. Um dos motivos que tornam osWeb Services atrativos é o factodeste modelo ser baseado em tecnologias abertas, amplamente divulgadas econsensuais, em particular XML e HTTP. Os Web Services são utilizadospara disponibilizar serviços pela Internet, podendo ser acessados por outrasaplicações usando, por exemplo, o protocolo SOAP.

No caso da presente dissertação, é possível, por exemplo, através do WebService configurado localmente dentro das instituições de saúde, que as apli-cações, naturalmente apenas dentro destas instituições, tenham acesso aospacientes internados nas áreas de interesse. Esta funcionalidade permite fa-cilitar a consulta e o tratamento dos dados por parte dos profissionais desaúde.

Uma vez que podem envolver dados privilegiados dentro das instituiçõesem que se encontram, as aplicações destinadas aos médicos, ao serem inicia-das requerem sempre a autenticação do seu utilizador.

Todos os acessos às bases de dados, tanto internamente, como ao ServidorWeb, são realizados através de um Web Service. Facto evidenciado na figura4.1.


Figura 4.1: Arquitetura da Plataforma desenvolvida

Este acesso indireto às bases de dados pelo uso de Web Services confereà plataforma algumas vantagens:

• Facilidade de instalação: Apenas uma configuração por Instituiçãode saúde é necessária;

• Facilidade de atualização nas aplicações: Sem mais configuraçõesna eventualidade de uma atualização nas aplicações;

• Facilidade de alteração nas bases de dados: Caso seja necessáriauma alteração a uma query à base de dados;

• Distribuição de processamento: Dado que a capacidade de proces-samento dos computadores dentro de uma Instituição de Saúde podeser uma limitação, é importante manter um processamento distribuído;

4.2. DESCRIÇÃO DOS COMPONENTES 35

• Segurança: Os dados de acesso às bases de dados ficam hospedadosnum servidor local, sem acesso tanto externo como por parte das apli-cações.

4.2 Descrição dos Componentes

De seguida serão apresentados e descritos de forma mais detalhada osdiversos componentes que compõe a plataforma.

4.2.1 Servidor Web

Uma vez que é procurada uma solução que seja altamente escalável eindependente de Instituições específicas, a criação de um Servidor Web foium passo inevitável como complemento a esta plataforma.

Este suporta não só uma Aplicação Web como também uma base dedados e um Web Service que serve aqui de intermediário entre as aplicaçõespresentes nas diferentes instituições e a base de dados do Servidor.

Para além da elevada escalabilidade pretendida, há ainda várias questõesque foram resolvidas com o desenvolvimento deste servidor, nomeadamentepelo desenvolvimento de uma Aplicação Web assim como de uma base dedados comum a todas as aplicações.

Com estas foi possível:

• A divulgação e a promoção das ferramentas disponibilizadas;

• Uma autenticação dos utilizadores para acesso às ferramentas assimcomo para a utilização das mesmas nas instituições de saúde;

• Um melhor suporte à integração da plataforma em novas instituiçõesde saúde;

• O download dos diferentes constituintes da aplicação;

• O envio de avisos de atualizações aos utilizadores;


• Uma melhor gestão dos utilizadores da ferramenta por parte dos ges-tores;

Componentes de Apoio

Esta secção trata da camada do Servidor Web responsável pelo armaze-namento dos dados no Servidor e ainda pelo posterior acesso a estes. NoServidor Web são hospedados os dados dos utilizadores gerados pela Aplica-ção Web que podem ser acedidos tanto por este como pelas aplicações dentrodas Instituições de Saúde.

A comunicação entre a base de dados e as aplicações externas ao Servidorsão mediadas pela utilização de um Web Service.

Figura 4.2: Comunicação entre as aplicações numa Instituição de Saúde e oServidor Web

Aplicação Web

Para tal, foi necessária a criação de uma Aplicação Web que servisse nãosó os seus utilizadores como também os gestores que a administram. Assecções que se seguem descrevem estas duas áreas.


Àrea de Administração

A Área de Administração, foi uma secção desenvolvida de forma a fa-cilitar o acesso aos dados presentes nas bases de dados, por parte dos seusadministradores. Facilitando a gestão de utilizadores. Esta é essencial umavez que a autenticação não é automática e depende destes para ser validada.

Este passo assegura que apenas utilizadores válidos e autenticados a po-derão usar.

Três das interfaces desta área estão apresentada nas figuras 4.3, 4.4, 4.5,sendo a primeira uma área para autenticação dos administradores, a segundaa área de gestão dos utilizadores da plataforma e a terceira uma páginapara a alteração dos dados de um utilizador, como os seus privilégios, email,primeiro e último nome, email, entre outros. Uma vez que a password dosutilizadores se encontra encriptada, o acesso por parte do administrador aesta é impossibilitado, garantindo privacidade e segurança ao utilizador.

Figura 4.3: Página de autenticação para os administradores


Figura 4.4: Página de gestão de Utilizadores da Plataforma

Figura 4.5: Página para alterar os dados de um Utilizador

Àrea de Utilizadores

A interação Utilizador-Plataforma começa com a Aplicação Web. Nesta,este é introduzido aos conceitos, assim como à sua utilização. É ainda nestaaplicação que os seus utilizadores se poderão registar na plataforma.


Há três razões principais que levam à necessidade de um utilizador de seregistar na plataforma:

• A sua validação como utilizador. Para que lhes seja permitido aceder àsaplicações médicas é necessário a autenticação inicial do seu utilizador.É através desta que a aplicação recebe os dados do médico como onúmero de identificação, o nome e a sua instituição hospitalar, que aaplicação utiliza para o preenchimento das folhas de suporte como depedidos de NPT, entre outros..

• O acesso ao download da ferramenta médica a ser usada;

• O acesso aos componentes que possibilitam a sua incorporação em novasinstituições de saúde.

As principais interfaces desta área estão apresentadas nas figuras 4.6, .

Figura 4.6: Página Inicial da Aplicação Web (com e sem a abertura de menu)


Figura 4.7: Página de autenticação da Aplicação Web

Figura 4.8: Página de Registo de utilizadores da Aplicação Web


Figura 4.9: Página de contacto da Aplicação Web


Figura 4.10: Página de Downloads da Aplicação Web


4.2.2 Componentes intra-Instituição de Saúde

Este grupo é constituído pelo conjunto de aplicações e serviços a imple-mentar numa instituição de saúde de forma a que se consiga um funciona-mento integrado e sem limitações da aplicação. É constituído por três partesdistintas: os componentes de apoio, nomeadamente o Web Service e umabase de dados, uma aplicação na farmácia hospitalar, e por fim as aplicaçõesdos médicos.

Componentes de Apoio

Esta secção trata da camada da aplicação que garante que seja possívelmanter uma linha de comunicação entre as diferentes aplicações dos médicose a farmácia hospitalar assim como o armazenamento e consulta de pedidose a manutenção de um histórico e dados dos utilizadores.

Na figura seguinte podemos observar como esta comunicação é realizada.

Figura 4.11: Comunicação dentro de uma Instituição de Saúde

Através do Web Service, as aplicações médicas podem armazenar o histó-rico de formulários de NPT na base de dados local. Da mesma forma, casoseja necessário enviar um pedido de NPT à farmácia, estas armazenam opedido de NPT na mesma base de dados para que a farmácia tenha acesso aestes.


A integração do Web Service com a BD Hospitalar está presente paraque seja possível consultar informações simples sobre os pacientes presentesnos serviços de internamento Pediátricos e Neonatais da Instituição como onúmero de identificação do paciente e o seu nome.

Esta interação é essencial, uma vez que os dados dos pacientes nem sempresão de fácil ou rápido acesso sem recorrer a outras ferramentas, tornando oprocesso de prescrição muito mais eficiente.

Aplicação médica

A área médica é, como referido anteriormente, fruto de uma avaliação daslimitações de uma ferramenta existente e da melhor forma para a resolver,mantendo funcionalidades de elevada relevância e utilidade comprovada eremovendo outras em que isso não se verificou. Este processo de avaliaçãoe seleção foi realizado juntamente com o médico pediatra que desenvolveu aprimeira aplicação.

Esta aplicação manteve ferramentas pertencentes a cinco módulos:

• Alimentação Parentérica Total;

• Folhas de Emergência;

• Dosagens;

• Escalas;

• Antropometria.

São todos integrados por uma interface em comum, a página principal,através do qual podem ser acedidos. Cada um deles disponibiliza um conjuntode ferramentas que procuram auxiliar a tomada de decisão, diminuir o erromédico e aumentar a eficiência e a qualidade dos cuidados de saúde.

Autenticação e interface Principal

Inicialmente, aquando da sua abertura, é necessária uma autenticação doutilizador. Representada na figura 4.12, esta autenticação é requerida, dado


o acesso a dados privilegiados dentro das Instituições de Saúde assim comopara que sejam reconhecidos no programa informações sobre o seu utilizador.Estas informações serão utilizadas para complementar os pedidos executadosà farmácia hospitalar.

Figura 4.12: Interface de autenticação da aplicação dos médicos

Uma vez que os dados de autenticação são obtidos num servidor fora daInstituição de Saúde e é requerido para tal um acesso à internet no mo-mento da sua inicialização, a ferramenta contempla um mecanismo que lhegarante um funcionamento o mais independente desse acesso possível. Apósa primeira autenticação, os dados de acesso, assim como algumas informa-ções pessoais fornecidas no registo serão armazenadas localmente. Sendoconsultadas quando o acesso à internet não estiver disponível.

Após a autenticação, o médico é remetido para a interface principal daaplicação. Nesta é possível aceder a todas as funcionalidades pertencentes aoscinco grupos supra mencionados e ainda configurar a integração da aplicaçãocom o Web Service que trata da comunicação desta com os restantes elemen-tos da plataforma. Esta integração é efetuada colocando o endereço de IP ea porta do servidor local onde o Web Service se encontra em funcionamento.É um processo apenas efetuado ou na primeira utilização do programa oucaso o Web Service seja hospedado num servidor diferente. Este menu é ace-dido pelo botão de definições (roda dentada), recorrendo-se ao mesmo se sepretender ocultar o menu.


Figura 4.13: Página inicial da Aplicação Médica

Nutrição Parentérica Total

Este primeiro módulo diz respeito à NPT e é o mais completo e sofisticadopresente nesta aplicação.

A NPT é a administração de uma nutrição intravenosa, que pode incluirproteínas, glicose, lípidos, eletrólitos, vitaminas e outros oligoelementos parapacientes que não podem comer ou absorver alimentos suficientes atravésdo tubo digestivo com vista a manter um bom estado nutricional. A NPTutiliza-se em vários casos, sendo um deles os recém-nascidos prematuros. [53]

É um procedimento terapêutico essencial no tratamento intra-hospitalardo recém-nascido prematuro. A terapia nutricional do recém-nascido pré-termo representa um enorme desafio, pois quanto menor o peso e a idadegestacional do recém-nascido, maiores serão as suas necessidades nutricionaispara atingir crescimento e desenvolvimento adequados. Estes, têm reservas


reduzidas e maior imaturidade do trato gastrointestinal e de outros órgãos,sistemas e aparelhos, o que impossibilita a utilização da via entérica de formaexclusiva, especialmente nas primeiras semanas de vida.

A nutrição adequada do recém-nascido pré-termo tem por objetivos supriras necessidades e promover crescimento e desenvolvimento adequados, semcausar efeitos indesejáveis, como acidose metabólica, persistência do canalarterial, enterocolite necrosante, hipercolesterolémia, hiperurémia e hipera-monémia, entre outros. [54,55] A utilização inicial de NPT minimiza a perdade peso, melhora o crescimento e neuro desenvolvimento, e parece reduziro risco de mortalidade e os resultados adversos. O aumento da ingestão deproteína e energia na primeira semana de vida também estão associados aum melhor resultado do desenvolvimento neurológico. [55]

Uma nutrição parentérica para um Recém-nascido (RN) prematuro incluio seguinte [54, 56]

• Quantidade adequada de calorias para o gasto de energia e crescimento;

• Hidratos de carbono para evitar hipoglicémia;

• Ingestão de lípidos adequada, para prevenir a deficiência de ácidos gor-dos essenciais e maximizar o consumo global de energia não proteico;

• Ingestão de proteínas adequada, incluindo os aminoácidos (AA) essen-ciais;

• Nutrientes essenciais incluindo minerais, electrólitos, vitaminas e oligo-elementos que são necessários para o crescimento.

Quanto às bolsas de nutrição parentérica existem dois tipos: padronizadase individualizadas. As bolsas padronizadas são soluções prontas a usar, deconstituição fixa (com cálcio, aminoácidos e glicose), comercializadas ou pre-paradas em farmácia hospitalar e são utilizadas assim que o RN nasce. Estasbolsas para além da economia de recursos (ao poupar tempo e recursos napreparação das soluções), trazem uma mais-valia muito importante: a dispo-nibilidade imediata. No entanto, outros autores alertam para a inadequaçãode uma concentração fixa de nutrientes, nomeadamente na primeira semana


de vida, e o risco de degradação de certas vitaminas prontas a usar. A NPTindividualizada é prescrita pelo médico, sendo que todos os constituintes daNPT são calculados individualmente de acordo com as necessidades do RN.Estas bolsas são prescritas para RN metabolicamente instáveis ou com neces-sidade de nutrição parentérica prolongada. Uma desvantagem destas bolsasé a sua preparação morosa na Farmácia Hospitalar. Habitualmente utiliza-se misturas binárias de NPT: uma solução contendo glicose, aminoácidos,vitaminas, electrólitos e /ou oligoelementos (solução A) e outra contendo aemulsão lipídica e vitaminas lipossolúveis (solução B). [56,57]

Este módulo procura disponibilizar o apoio necessário para a prescriçãode NPT individualizada, diminuindo o tempo necessário e o erro humano aolongo da sua execução. Paralelamente a isto, associado à aplicação disponi-bilizada nesta plataforma procura diminuir o tempo entre a prescrição e asua preparação pela Farmácia Hospitalar.

Este módulo tem as seguintes características:

• Cálculo automático das quantidades de cada componente;

• Apresentar sugestões e alertas relacionados com a composição, dosa-gem, ritmo e incompatibilidades;

• Inserção automática de dados protocolados;

• Preenchimento de folhas com vários dias de avanço;

• Armazenamento e consulta de histórico de formulários de prescrição;

• Exportação das prescrições para formato Portable Document Format(PDF);

• Consulta dos pacientes internados nos Cuidados Intensivos de Pediatriae Neonatais;

• Envio das prescrições elaboradas para a Farmácia Hospitalar.

• Consulta dos pedidos ainda não elaborados na Farmácia Hospitalar.


[54,56,58]Nas figuras 4.14, 4.15 e 4.16 estão apresentadas algumas das interfaces

que compõe este módulo.

Figura 4.14: Criação de uma nova folha de prescrição de NPT

Figura 4.15: Consulta de Histórico de prescrições de NPT


Figura 4.16: Consulta de pedidos efetuados de NPT à Farmácia Hospitalar

Folhas de Emergência

Este módulo procura auxiliar o preenchimento de folhas de prescrição dedosagens de medicamentos em situações de emergência. São para ser pre-enchidas aquando da admissão de um paciente usando apenas o seu nome,idade, peso, e altura. São disponibilizadas três diferentes folhas de emer-gência, duas para pediatria, uma mais simplificada que outra, e uma paraneonatologia.

Estas folhas contêm:

• Cálculo de dosagens específicas a cada paciente;

• Dosagem para choque de desfibrilhação;

• Percentis de pressão sanguínea, incluindo a tabela de valores de pressãosanguínea normais para a primeira semana de vida;

• Medições para inserção do tubo traqueal (por nariz ou boca);

• Medição da superfície corporal (metros quadrados);

• Medição do Índice de Massa Corporal (IMC);


Apesar de possuir três interfaces distintas, são todas muito semelhantes,fazendo-se apenas variar os medicamentos para o qual se deseja obter as do-sagens ou as fórmulas que tornam possível a obtenção dos resultados. Comotal, para efeito de demonstração apenas será apresentada uma delas. Estaestá evidenciada na figura 4.17.

Figura 4.17: Folha de Emergência de Pediatria


Dosagens de Medicamentos

Este módulo foi desenvolvido para ajudar os profissionais de saúde naprescrição de perfusões de fármacos, de acordo com o peso do paciente e adose pretendida. Está subdividido em quatro diferentes interfaces: Dopaminae Dobutamina, Adrenalina e Noradrenalina, Morfina e Midazolan e por fim,Fentanil e Vecurónio.

O cálculo de dosagens é uma ferramenta muito importante uma vez queerros no cálculo destes podem resultar em consequências muito severas paraos doentes, sendo estas ainda muito frequentes. [59]

Portanto, retirando o cálculo manual por parte dos médicos, este móduloprocura que a probabilidade de erro possa ser reduzida drasticamente.

As interfaces serão apresentadas de seguida, nas figuras 4.18, 4.19, 4.20 e4.21.

Figura 4.18: Interface para o cálculo de dosagens para Dopamina e Dobuta-mina


Figura 4.19: Interface para o cálculo de dosagens para Adrenalina e Nora-drenalina

Figura 4.20: Interface para o cálculo de dosagens para Midazolan e Morfina


Figura 4.21: Interface para o cálculo de dosagens para Fentanil e Vecurónio

Escalas e Cálculos Probabilísticos

Neste módulo, a aplicação oferece uma variada gama de Escalas e cálculosde scores probabilísticos calculados aquando do preenchimento de formuláriosespecíficos. Entre estas temos:

• Escala de Coma de Glasgow (ECG);

• Cálculo do Pediatric Risk of Mortality (PRISM);

• Cálculo do Pediatric Index of Mortality II (PIM II);

• Cálculo do Pediatric Logistic Organ Dysfunction (PELOD);

• Cálculo do Clinical Risk Index for Babies (CRIB)

• Cálculo do Score for Neonatal Acute Physiology (SNAP) e o Score forNeonatal Acute Physiology Perinatal Extension II (SNAPPE II);

• Cálculo do Neonatal Therapeutic Intervention Scoring System (NTISS).


De seguida serão descritas as escalas e os cálculos probabilísticos supramencionados assim como apresentadas as suas interfaces.

A ECG é usada para medir o estado de consciência de um paciente e émedida através de um conjunto de condições que se aplicam a este. Estascondições estão relacionadas com a abertura dos olhos ou respostas verbaise motoras do paciente. Um paciente com uma pontuação de 15 encontra-se totalmente alerta, enquanto um com uma pontuação de 3 está em comaprofundo. A interface relativa a esta escala está apresentada na figura 4.22.

Figura 4.22: Interface para a avaliação do nível de consciência segundo aECG

Todos os outros itens são utilizados para avaliar a gravidade da doença dopaciente e a sua probabilidade de morte. Alguns deles usam sinais e sintomas,outros valores laboratoriais, e outros como o NTISS medem a gravidade dadoença do recém-nascido pela quantidade de intervenção médica que esteprecisa.

Tirando pequenas exceções, todas as pontuações requerem a inserção dedados por meio de botões de opção, sendo desta forma, o seu preenchimentobastante simplificado. Após o seu preenchimento é retornada a sua resposta.


Tanto o PIM II como o PRISM usam os dados dos pacientes recolhidosnas suas respetivas interfaces para devolver uma probabilidade de morte.

O PIM II, estima a probabilidade de morte a partir de informação ime-diatamente disponível aquando da admissão de um paciente numa Unidadede Cuidados Intensivos (UCI) e é portanto passível para contínua monitori-zação da qualidade dos cuidados Intensivos pediátricos. [60] Na figura 4.23podemos encontrar a interface relativa a esta escala.

Figura 4.23: Interface para o Cálculo do PIM II


O PRISM foi desenvolvido a partir do Índice de Estabilidade Fisiológica(PSI) para reduzir o número de variáveis fisiológicas necessárias para a ava-liação de risco de mortalidade numa UCI pediátrica assim como, obter umaponderação objetiva das demais variáveis. [61–63]

A interface relativa a esta escala está apresentada na figura 4.24.

Figura 4.24: Interface para o Cálculo do PRISM


O PELOD é usado para medir o desempenho de sistemas orgânicos numasituação de falha de vários órgãos. [64, 65] É pedido ao pediátra que preen-cha todos os campos relativamente aos sistemas: cardiovascular, respiratório,neurológico, hepático, renal e hematológico. Após o preenchimento do for-mulário é gerada uma probabilidade de morte.

A interface relativa a esta escala pode ser encontrada na figura 4.25.

Figura 4.25: Interface para o Cálculo do PELOD

O CRIB é uma ferramenta desenvolvida para avaliar os riscos neonatais eainda comparar o desempenho de diferentes Unidades de Cuidados Intensivos.[66, 67] Estão disponíveis duas versões desta ferramenta. Cada uma destasavalia fatores diferentes providenciando uma pontuação e uma probabilidadede morte. Estas são calculadas e apresentadas ao pediatra à medida que osdados vão sendo introduzidos.

Nas figuras 4.26 e 4.27 podem-se encontras as interfaces relativas às es-calas CRIB e CRIB II, respectivamente.


Figura 4.26: Interface para o Cálculo do CRIB

Figura 4.27: Interface para o Cálculo do CRIB II

É também disponibilizada a SNAP e a SNAPPE II. Ambos os sistemas


calculam as pontuações simplificadas de gravidade da doença e mortalidadeem recém-nascidos. Estes sistemas têm vários parâmetros em comum e, comoconsequência, quando esses parâmetros são inseridos a ferramenta usa-os parao cálculo de ambos os sistemas de pontuação em simultâneo [68].

A interface relativa a ambas as escalas SNAP e SNAPPE II, pode serencontrada na figura 4.28.

Figura 4.28: Interface para o Cálculo do SNAP e SNAPPE II

A última ferramenta calcula o NTISS, calcula a gravidade do estado deum paciente baseada nos tratamentos ao qual está a ser submetido. [69] Aferramenta fornece um conjunto de parâmetros binários aos quais o pediatraresponde. Estes parâmetros têm um valor associado que é exibido uma vezque o parâmetro é selecionado. Mais uma vez, a pontuação final é atualizadaenquanto o formulário está a ser preenchido.

A interface relativa a esta escala pode ser encontrada na figura 4.29.


Figura 4.29: Interface para o Cálculo do NTISS

Antropometria

Por último, temos o módulo que contém as ferramentas relacionadas a me-dições e percentis Antropométricos. Este módulo é passível de ser utilizado,não só para uso num âmbito hospitalar como para prática ambulatória.

Após a inserção de valores como a idade e o sexo do paciente, são dispo-nibilizados os respetivos percentis, desde recém nascidos até crianças com 17anos de idade.

Os principais parâmetros antropométricos passíveis de serem calculadosneste módulo incluem o peso, altura, perímetro cefálico e índice de massacorporal.

Os prematuros são também considerados neste módulo, estando dispo-nível uma ferramenta que fornece os percentis de peso, altura e perímetrocefálico de bebés com idade gestacional desde as 22 às 44 semanas. Os per-centis consultados na aplicação foram gentilmente disponibilizados por uma


cientista da Faculdade de Medicina da Universidade de Calgary, Tanis RFenton, ao Dr. Simão Frutuoso. [70,71]

A interface dessa ferramenta encontra-se evidenciada na figura 4.30.

Figura 4.30: Interface para cálculo de percentis antropométricos para bebésdas 22 às 44 semanas

Outra ferramenta deste módulo revela, com uma confiança de 95% aaltura prevista de uma criança na idade adulta, baseado no seu género e naaltura dos pais.

Ainda neste módulo são disponibilizadas outras ferramentas para determi-nação do IMC, Superfície Corporal (SC) (de acordo com: Dubois e Dubois,Variante de Dubois, Ghean e George, Mosteller e Boyd) e ainda o ÍndicePonderal de Rohrer (IPR). [72]

As interfaces relativas às ferramentas supra mencionadas são apresentadasnas figuras 4.31, 4.32 e 4.33.


Figura 4.31: Interface para cálculo do Índice Ponderal de Rohrer

Figura 4.32: Interface para cálculo da SC


Figura 4.33: Interface para cálculo da altura em adulto estimada

Aplicação da Farmácia

Esta aplicação, para uso nas Farmácias Hospitalares, nasceu da necessi-dade de simplificar e organizar o processo de receção de pedidos de NutriçãoParentérica Total por parte dos Pediatras. De forma a distinguir a aplicaçãodas restantes foi-lhe atribuído o nome de SabiPharma.

Como referido anteriormente estes pedidos são processados por intermé-dio de um Web Service. Estes, ao serem efetuados pelos Pediatras, são ar-mazenados na Base de Dados da aplicação, comum a toda a Instituição.Posteriormente são acedidos na Farmácia onde podem ser geridos e proces-sados.

Tendo acesso aos pedidos, os farmacêuticos podem proceder à elaboraçãodas bolsas de Nutrição, impressão do pedido e ainda a impressão dos rótulosa serem colocados nas bolsas.


A figura seguinte apresenta a interface principal da aplicação.

Figura 4.34: Interface Principal da Aplicação da Farmácia - SabiPharma

Tal como acontece na aplicação utilizada pelos médicos, é possível con-sultar o histórico, sendo que esta interface apresenta todos os pedidos previ-amente marcados como já realizados. Estes podem ser filtrados pelo númeroou nome do utente ou pelo nome do médico.

Caso tenha havido algum engano na elaboração ou mudança de estado daexecução de um pedido na interface principal, essa ação pode ser emendadamarcando o pedido como não realizado, voltando então a estar disponível nainterface principal.


Figura 4.35: Interface para pesquisa de pedidos já elaborados

De forma a que a janela não tenha que ser constantemente atualizadamanualmente foi adicionada uma funcionalidade opcional de atualização au-tomática.

Ao aceder às opções, o utilizador pode selecionar se a pretende ativar epode definir ainda o período de tempo cíclico que pretende que esta atuali-zação automática ocorra. Nesta mesma interface, à semelhança da aplicaçãodos médicos, pode ser configurado o acesso ao Web Service da aplicação.Este processo é efetuado fornecendo o IP local deste assim como o númeroda porta através do qual este pode ser acedido.

Qualquer alteração nas opções da aplicação será armazenada para que semantenha em utilizações futuras.

Na figura 4.36 é apresentada a interface da zona de opções da aplicação.

4.3. ANÁLISE CRITICA 67

Figura 4.36: Interface das opções da aplicação

4.3 Análise Critica

A plataforma desenvolvida apresenta uma abordagem tecnológica quepermite uma simplificada replicação do sistema a novas instituições de saúde,disponibilizando as ferramentas de suporte à decisão e à prática clínica exis-tentes, aos profissionais de saúde inseridas nessas instituições.

É uma plataforma modular, para suporte a uma aplicação que procura aredução do erro médico e o aumento da eficiência e do suporte fornecido avariadas tarefas diárias dos médicos pediatras e neonatologistas, aumentandodesta forma a expectativa dos doentes em obterem respostas mais fiáveis enum menor período de tempo.

A velocidade das aplicações e componentes intra-instituições de saúdeestá, no entanto, dependente dos dispositivos em que estão implementados.No meio hospitalar, em que muitas vezes estes dispositivos não são frequente-mente atualizados, esta dependência pode comprometer uma utilização fluidadas mesmas.

Capítulo 5

Prova de Conceito

Todos os projetos relacionados a alterações ou desenvolvimento de Siste-mas de Informação devem ser submetidos a testes antes de serem disponibili-zados para os utilizadores. É importante este teste de forma a que se consigaavaliar se os objetivos definidos inicialmente foram ou não alcançados.

Esta prova de conceito pode então ser descrita como a abordagem a tomarde forma a avaliar um determinado conceito ou uma determinada metodolo-gia.

Na presente dissertação, este processo realizou-se através de uma análiseSWOT e um estudo de usabilidade à Plataforma.

O presente capítulo aborda os dois constituintes desse processo nas duasprimeiras secções, sendo numa última secção apresentada uma apreciaçãoglobal onde serão expostas as principais conclusões.

5.1 Análise SWOT

5.1.1 Enquadramento Teórico

O modelo SWOT permite estruturar um planeamento estratégico, ad-quirir uma melhor perceção da realidade da solução estruturada e estipularestratégias a seguir, identificar problemas, assim como os ultrapassar.

Esta consiste em agrupar os pontos fortes (strengths), os pontos fracos(weaknesses), as oportunidades (opportunities) e por fim, as ameaças (thre-

69

70 CAPÍTULO 5. PROVA DE CONCEITO

ats). É uma técnica que apresenta uma grande simplicidade e não envolveelevados custos.

A análise SWOT consiste, neste caso, essencialmente, num processo demonitorização da plataforma para identificar os riscos e as oportunidadespresentes e futuras, que possam de alguma forma influenciar a capacidade dese atingir determinadas metas estipuladas. Esta análise envolve, deste modo,todos os fatores, sejam eles internos ou externos à plataforma, que possamafetar o seu progresso para atingir os objetivos propostos.

As influencias que correspondem a fatores externos à plataforma são clas-sificadas como oportunidades quando estas lhe garantem condições favoráveisenquanto que, quando implicam condições desfavoráveis, estas influênciassão classificadas como sendo ameaças. Por outro lado, quando as influênciascorrespondem a fatores internos, estas são classificadas como sendo forçasquando o seu impacto leva a condições favoráveis à plataforma e, no casocontrário, quando levam a condições negativas, são classificadas como sendofraquezas.

A figura 5.1 resume a metodologia da análise SWOT.

Figura 5.1: Matriz SWOT

A matriz SWOT, presente na figura 5.1, possui dois objetivos fulcrais. O

5.1. ANÁLISE SWOT 71

primeiro objetivo passa por detetar as fraquezas e ultrapassa-las. Posterior-mente, identificam-se as oportunidades e procura-se transforma-las em for-ças. Desvendando os pontos fortes associados à plataforma, torna-se possívelaproveitar as oportunidades de modo a alcançar determinados objetivos. Poroutro lado, através da identificação das fraquezas torna-se possível a dete-ção de ameaças que possam funcionar como obstáculos aos fins ou objetivospretendidos. Desta forma, para este caso em particular, a análise SWOTdeve permitir uma síntese daquilo que é reconhecido com sendo necessárioultrapassar e também o que é valorizado no atual sistema.

5.1.2 Análise SWOT da Plataforma

A par do que foi mencionado anteriormente, é necessária uma perceçãode quais os pontos fortes e fracos associados à plataforma bem como asoportunidades que possam existir e as ameaças a considerar. A análise destesfoi executada após a realização de variados testes e detalhadas apreciaçõesàs diferentes aplicações da plataforma.

Então, como pontos fortes consegue-se identificar:

• Elevada escalabilidade;

• Acesso facilitado a um elevado número de ferramentas de apoio à prá-tica clínica;

• Facilidade de adaptação a diferentes Instituições de Saúde;

• Acesso facilitado aos dados dos doentes internados nas UCI de Neona-tologia e de Pediatria, e ainda nos serviços de Pediatria, nas Instituiçõesde saúde;

• Facilidade no envio e na gestão de pedidos à Farmácia Hospitalar;

• Facilidade de utilização das diferentes aplicações da Plataforma (usa-bilidade);

• Manutenção de um histórico de Pedidos de NPT comum dentro de cadaInstituição de Saúde;


• Facilidade na gestão de utilizadores da plataforma por parte do admi-nistrador;

• Segurança assegurada pela autenticação e utilização de funções de hashcriptográficas (RSA256).

Por outro lado, a aplicação possui naturalmente também algumas fraque-zas associadas. Entre os principais pontos fracos do sistema consideram-se:

• Requer que haja conexão com a Intranet nas diferentes Instituições deSaúde (aceder a histórico e pedidos de NPT à Farmácia Hospitalar);

• Requer, pelo menos aquando da primeira autenticação de um médico,ligação à Internet;

• Algumas funcionalidades da aplicação, pela sua complexidade, apre-sentam um funcionamento mais lento;

• Falta de redundância no alojamento do Web Service comprometendo adisponibilidade da aplicação.

Numa perspetiva externa à plataforma, as oportunidades surgem comopontos positivos da aplicação que não são possíveis de controlar. Entre estes,podemos enumerar:

• Modernização e desenvolvimento organizacional;

• Crescente expectativa dos doentes em obterem respostas dos serviçosclínicos mais fiáveis mas, ao mesmo tempo, mais rápidas;

• Disponibilização de uma ferramenta para auxílio nas tarefas diárias dosmédicos pediatras;

• Redução do erro médico;

• Disponibilização gratuita da plataforma.

Por fim, ainda numa perspetiva externa, é possível enumerar algumasThreats ou ameaças possíveis ao sistema. Entre estes podem-se considerar:

5.2. MODELO DE ACEITAÇÃO DA TECNOLOGIA (MAT) 73

• Concorrência por parte de outros sistemas;

• Falta de aceitação por parte dos profissionais de saúde a novas tecno-logias.

5.2 Modelo de Aceitação da Tecnologia (MAT)

A avaliação de aplicações tecnológicas é crucial para medir os níveis desatisfação dos seus utilizadores. Um dos modelos mais utilizados é o MAT,ou TAM. O MAT é uma adaptação da Teoria da Ação Racional (TAR)direcionado às TIs. O seu principal objetivo é apresentar uma abordagempara avaliar e explicar o comportamento dos indivíduos face às tecnologiada informação, fornecendo e justificando a aceitação ou não aceitação deum sistema pelos seus utilizadores. Este modelo tem como objetivo forneceruma base teórica para mapear o impacto de variáveis externas no sentido dascrenças pessoais dos seus utilizadores, das suas atitudes e das suas intenções[73,74].

Na perspetiva do MAT, as pessoas tendem a usar ou não uma aplicaçãoou tecnologia de acordo com a possibilidade de melhorar seu desempenho notrabalho, isso é chamado de Utilidade Percebida. No entanto, mesmo queo utilizador entenda que uma determinada aplicação é útil, a sua utilizaçãoefetiva pode ser prejudicada se o uso for considerado muito complicado, demodo que os benefícios da nova tecnologia não compensem o esforço do uso.Esse conceito é chamado de Facilidade Percebida [75].

Tanto a Facilidade Percebida quanto a Utilidade Percebida influenciam aatitude que o utilizador terá em relação ao sistema, e esse é um fator determi-nante sobre a forma como o sistema será avaliado, positiva ou negativamente.Dentro do conceito do MAT, a Utilidade Percebida e pela Atitude em Relaçãoao Uso, determinam a Intenção de Uso. É a intenção que determinará o UsoReal do sistema. Na figura 5.2 estão apresentados os construtos mencionadose as setas indicam a influência de um construto noutro [75].


Figura 5.2: Modelo de Aceitação da Tecnologia

O modelo define então quatro diferentes construtos: a Utilidade Perce-bida, a Atitude em Relação ao Uso, a Facilidade de Uso Percebida e ainda aIntenção de Uso.

Foram propostas, duas extensões para o MAT, o MAT 2 e o MAT 3.O MAT 2 identifica os factores determinantes para a Utilidade Percebida eo MAT 3 combina o MAT 2 com os factores determinantes da FacilidadePercebida.

5.3 Estudo de Usabilidade

De forma a estudar possíveis ajustes na plataforma, assim como detetarfalhas que possam ter ocorrido no seu desenvolvimento, esta foi submetida aum estudo de usabilidade.

Para tal, contou-se com a ajuda do Dr. Simão Frutuoso, médico pediatrano Centro Hospitalar do Porto (CHP), que ao longo de todo o desenvolvi-mento sempre se mostrou disponível para qualquer dúvida que tenha surgido.Com a ajuda deste foram ajustadas tanto interfaces como funcionalidades dasdiferentes aplicações da plataforma. Algumas menos fulcrais foram removi-das, outras adicionadas ou aperfeiçoadas de forma a garantir uma melhorusabilidade por parte dos utilizadores das aplicações.

5.3. ESTUDO DE USABILIDADE 75

Para além deste desenvolvimento em sinergia, foi adotado um métodode inquérito aos utilizadores da plataforma. Optou-se pelo método de ques-tionário uma vez que é uma abordagem muito útil e direta de averiguar aopinião dos utilizadores sobre o trabalho desenvolvido.

Questionário

Os questionários são uma ferramenta extremamente útil no que diz res-peito à avaliação tanto das interfaces dos utilizadores como de funcionalidadesexistentes, ou até outras que considerem estar em falta. É um método delarga utilização nesta área [76].

Estes envolvem a recolha de dados qualitativos dos utilizadores de umadeterminada aplicação ou sistema, fornecendo informações relativas às suaspreferências, sejam estas apreciações positivas ou não, às suas necessidadesinerentes a este e ainda ao seu entendimento na funcionalidade e no manu-seamento do sistema.

A elaboração de um questionário pode ser feito em papel ou eletronica-mente. No âmbito do desenvolvimento deste projeto, optou-se pela utilizaçãode questionários on-line uma vez que são mais facilmente transmitidos ao pú-blico alvo, interrogando um elevando número de pessoas num curto espaço detempo e com menores custos envolvidos. Para além disso também a análisedos resultados se torna muito mais facilitada.

Este foi desenvolvido recorrendo à ferramenta Typeform. Esta permiteo desenvolvimento de questionários intuitivos, apelativos, não restringindo onúmero de perguntas ou respostas.

Este questionário visa, inicialmente, obter uma melhor perceção sobre aferramenta já em uso, desenvolvida em Microsoft Office Excel e de seguidaperceber que vantagens, ou desvantagens a nova aplicação expôs.

Está dividido em três secções: Informações sobre a pessoa a ser questio-nada, informações sobre a utilização da ferramenta em Excel e por fim foramcolocadas algumas afirmações sobre a nova ferramenta sobre a qual os utiliza-dores teriam que validar a sua concordância com essa afirmação. Para avaliaros resultados do questionério foi usada a Escala de Likert , subdividindo as


opções em cinco níveis distintos, que vão de "Discordo completamente"até"Concordo completamente". As perguntas selecionadas, relativas à aplicaçãodesenvolvida são baseadas nos quatro construtos do MAT 3.

As questões e afirmações, presentes nas diferentes secções são:Secção 1 - Informações pessoais:

• Qual o grupo profissional?

• Grupo de idades em que se encontra.

Secção 2 - Ferramenta em Excel existente:

• Com que frequência usa a aplicação?

• Qual o módulo de funcionalidades que mais utiliza?

• Quais as principais falhas que consegue apontar?

• No geral, qual a sua avaliação à ferramenta?

Secção 3 - Ferramenta desenvolvida:

• O design é agradável

• A linguagem utilizada é simples e adequada

• A informação está organizada de uma forma clara

• O sistema é rápido

• O sistema é confiável, não tem falhas

• O sistema é intuitivo e de fácil aprendizagem

• O sistema promove a automação de tarefas

• O sistema ajuda a aumentar a eficiência do seu trabalho

• O programa possui as funções e capacidades expectáveis

• No geral, esta satisfeito com o programa?

5.3. ESTUDO DE USABILIDADE 77

• Que aspetos gostaria de ver alterados na aplicação?

• Sugeriria a aplicação aos seus colegas?

Este questionário tem, como principal enfoque, a avaliação da usabili-dade e aceitação da aplicação médica, mais concretamente, a perceção queos utilizadores obtém da utilização desta. O objetivo pretendido com estaavaliação compreende o discernimento sobre o que poderia ser alterado no sis-tema de modo a promover uma melhor aceitação do mesmo, proporcionandoum maior grau de satisfação aos utilizadores.

O questionário encontra-se disponível, não só no site da plataforma, comotambém está disponível independentemente através do linkhttps://tiagosguimaraes.typeform.com/to/XRAUYW. Aquando da divulga-ção da versão final da ferramenta será também disponibilizado no FórumPortuguês de Neonatologistas (http://lusoneo.portugueseforum.net/).

No momento da entrega, uma vez que ainda se encontra numa fase embri-onária de testes por parte dos médicos pediatras do CHP, as respostas aindaestão a ser aceites.

Capítulo 6

Conclusões

Concluída a exposição do trabalho realizado, realiza-se agora um balançofinal, sintetizando a temática abrangida e propondo metas futuras que im-pliquem uma melhoria contínua no projeto desenvolvido.

No presente capítulo são expostas, na secção 6.1, as principais conclusõesdo trabalho desenvolvido. Para além disso, irão estabelecer-se algumas linhaspara possível trabalho futuro na secção 6.2.

6.1 Contributos

O projeto tinha como objetivo inicial o desenvolvimento de uma Plata-forma que suportasse os médicos pediatras no exercício das suas funções diá-rias e que viesse colmatar algumas falhas no sistema em uso até ao momentoadicionando ainda outras funcionalidades.

Há muitas razões que comprovam a importância deste tipo de aplicação,especialmente uma que reúne um número tão elevado de ferramentas quevêm satisfazer necessidades presentes no dia a dia dos médicos pediatras.

Como complemento a esta aplicação de Apoio à Decisão Clínica por partedos médicos, foram ainda desenvolvidas, uma aplicação a ser implementadana Farmácia Hospitalar de forma a criar um canal de comunicação entre osmédicos e esta, e ainda uma Aplicação Web. Não ficando este último vincu-lado a nenhuma Instituição de saúde, permite um controlo independente da

79

80 CAPÍTULO 6. CONCLUSÕES

plataforma, assim como um melhor estudo das necessidades dos utilizadoresem todas as instituições de saúde em que este se possa vir a implementar, eainda um canal de divulgação para esta.

Todo o desenvolvimento da plataforma foi acompanhado, tanto pelo ori-entador da dissertação garantindo a integridade do trabalho de programação,como por um médico pediatra, em exercício de funções no Hospital de SantoAntónio, no CHP, o Dr. Simão Frutuoso. A sua ajuda foi muito importantede forma a que o trabalho fosse validado à medida que foi desenvolvido, tantodo ponto de vista clínico como do ponto de vista do utilizador, removendofuncionalidades obsoletas e sugerindo novas.

A plataforma foi desenvolvida de forma a que fosse um sistema escalável,facilitando a replicação desta em qualquer instituição de saúde que assim opretenda.

Esta, no momento da presente dissertação encontra-se a ser implementadano CHP, como versão ainda de testes. De forma a ser avaliada à medidaque vai sendo testada, foi desenvolvido um questionário, para que a suamelhoria possa ser assegurada no futuro. No momento da entrega da presentedissertação, as respostas ainda estavam a ser aceites.

6.2 Trabalho Futuro

A Plataforma desenvolvida no decorrer desta dissertação foi idealizadacomo sendo modular comprometendo-se a ser um apoio à prática e decisãoclínica em todos as tarefas diárias dos médicos pediatras, tentando que estachegasse ao maior número possível de utilizadores.

Numa primeira fase, seria necessário finalizar a implementação das ver-sões finais das aplicações e componentes de apoio da plataforma. Esta é umatarefa muito importante uma vez que confere utilidade à aplicação desen-volvida. A aplicação está, no momento da entrega desta dissertação a serimplementada como versão ainda de testes no CHP.

Uma vez que o trabalho de um médico pediatra não se resume às funçõesdentro da instituição de saúde, propõe-se como trabalho futuro a comple-mentação da Aplicação Web desenvolvida com ferramentas de simulação fora

6.2. TRABALHO FUTURO 81

do ambiente hospitalar. Isto serviria tanto para apoiar a prática clínica comopara apoio ao ensino médico. Estando disponível na Web, hospedada forado ambiente hospitalar, e não tendo ligação nenhuma a dados dos pacientes,poderia ser utilizada em qualquer dispositivo, em qualquer lugar.

As aplicações desenvolvidas são compostas por diversas ferramentas, pre-paradas para serem usadas por um número vasto de utilizadores. Como tal,e de forma a promover uma melhoria contínua das aplicações da plataformaseria interessante a recolha de dados anónimos e confidenciais de utilização daplataforma. Retirando conclusões da monitorização da utilização da plata-forma, poderiam ser estudadas eventuais mudanças estruturais das interfacese ainda remoção de funcionalidades ou ferramentas. Aliado a isto, poderia serdesenvolvido um sistema de Business Intelligence que facilitasse uma melhorinterpretação dos dados para que daí se origine conhecimento estratégico erelevante. Estes dados poderiam ser apresentados na área de administraçãoda Aplicação Web desenvolvida.

A plataforma pode eventualmente permitir futuras explorações de dadoscom base nos trabalhos e projetos implementados pelo grupo de investigaçãoonde se insere o orientador.

Uma outra proposta de trabalho futuro seria a implementação de fun-cionalidades que permitissem uma melhor interoperabilidade das aplicaçõesdesenvolvidas para as Instituições de Saúde com o SIH existente nessas mes-mas instituições. Tornando disponíveis as comunicações entre as aplicações ea farmácia hospitalar nos Registos Clínicos Eletrónicos (RCE) ou ElectronicHealth Records (EHR) dos doentes.

Por fim, seria pertinente a tradução para diferentes linguagens de formaa possibilitar a utilização da plataforma a um mais vasto núcleo de utiliza-dores.

82 CAPÍTULO 6. CONCLUSÕES

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[74] P. Legris, J. Ingham, and P. Collerette, “Why do people use informa-tion technology? a critical review of the technology acceptance model,”Information & management, vol. 40, no. 3, pp. 191–204, 2003.

[75] J. Q. Ferreira and S. L. Queiroz, “Avaliação da aceitação de um ambientevirtual de aprendizagem em uma disciplina de comunicação científica,”RELATEC: Revista Latinoamericana de Tecnología Educativa, vol. 9,no. 2, pp. 187–205, 2010.

[76] R. W. Root and S. Draper, “Questionnaires as a software evaluationtool,” pp. 83–87, 1983.

92 BIBLIOGRAFIA

Apêndice A

Glossário

Debugging ou depuração, é o processo de encontrar e reduzir o número deerros presentes no código numa aplicação ou sistema informáticos.. 27

IIS ou Internet Information System é um servidor Web desenvolvido pelaMicrosoft que fornece uma plataforma para a execuçã de páginas HTML,serviços e aplicações integrando a tecnologia ASP.NET.. 28

Intranet é uma rede de dispositivos interna ou privada que recorre à tec-nologia IP para partilhar informação numa organização acessivel apenas apessoal autorizado.. 72

Namespace é uma forma de organização de classes de um determinado pro-grama. Pode ser definido pelo programador ou como parte de uma bibliotecade classes existente.. 28, 29

Web é um sistema de documentos ligados através de hipermédia (hiperliga-ções em forma de texto, vídeo, som e outras animações digitais) interligadose executados através da Internet.. xi, 4, 6, 7, 24–29, 32, 33, 35, 36, 38–42,79–81, 93

framework é uma estrutura de suporte definida para auxiliar a organizaçãoe o desenvolvimento de um projeto de software. Pode incluir programasde suporte, bibliotecas de código, scripts ou outros software para auxiliar odesenvolvimento de um projeto.. 6, 24, 25, 27

threads é a menor sequencia de instruções que podem ser geridas pelo sis-tema operativo de forma independente. Cada processo tem um ou mais

93

94 Glossário

threads que são executados simultaneamente. Em casos de computadorescom um CPU não são executados ao mesmo tempo, no entanto a velocidadede troca de threads é tão elevada que aparentam concorrência.. 27

Escala de Likert é uma escala de resposta psicométrica habitualmenteutilizada em questionários para averiguar a opinião de indivíduos.. 75

IP é um Protocolo de Internet que define uma identificação única para cadadispositivo ligado a uma rede.. 33, 45, 93

Apêndice B

Publicações

B.1 Step towards Multiplatform Framework for

supporting Pediatric and Neonatology Care

Unit decision process

Autores:

Tiago Guimarães, Cecília Coimbra, Filipe Portela, Manuel Filipe Santos,António Abelha, José Machado

Conferência:

MMHS 2015 - (Meta)modeling for Healthcare Systems

Ano:

2015

Abstract :

Children are an especially vulnerable population, particularly in respectto drug administration. It is estimated that neonatal and pediatric patientsare at least three times more vulnerable to damage due to adverse events andmedication errors than adults are. With the development of this framework

95

96 APÊNDICE B. PUBLICAÇÕES

is intended the provision of a Clinical Decision Support System based ona prototype already tested in a real environment with proven impact notonly in science and medical areas but also in a social level. The frameworkwill include features such as preparation of Total Parenteral Nutrition pres-criptions, table pediatric and neonatal emergency drugs, medical scales ofmorbidity and mortality, anthropometry percentiles (weight, length/height,head circumference and BMI), utilities for supporting medical decision onthe treatment of neonatal jaundice and anemia and support for technicalprocedures and other calculators and widespread use tools. It is intended toprovide an approach to get the functionality at all times of clinical practiceand outside the hospital environment for dissemination, education and simu-lation of hypothetical situations. The aim is also to develop an area for thestudy and analysis of information and extraction of knowledge from the datacollected by the use of the system.

Keywords:

Multiplatform Framework, Pediatric Care, Neonatology; Person-centered.

Estado:

Aceite para publicação

B.2 Logic Programming and Artificial Neural

Networks in Breast Cancer Detection

Autores:

Jose Neves, Tiago Guimaraes, Sabino Gomes, Henrique Vicente, MarianaSantos, Joao Neves, António Abelha, José Machado and Paulo Novais

Conferência:

IWANN 2015 - International Work Conference on Artificial Neural Networks

B.2. LP AND ANN IN BREAST CANCER DETECTION 97

Ano:

2015

Abstract :

About 90% of breast cancers do not cause or are capable of producingdeath if detected at an early stage and treated properly. Indeed, it is still notknown a specific cause for the illness. It may be not only a beginning, but alsoa set of associations that will determine the onset of the disease. Undeniably,there are some factors that seem to be associated with the boosted riskof the malady. Pondering the present study, four different breast cancerrisk assessment models, namely Gail, Claus, Ford and Tyrer-Cuzick whereconsidered, being the last one already considered in the literature to be themost accurate one for breast cancer prediction; it will be used in this work.It is our intention to develop a decision support system that will allow for thecalculation of the risk in developing breast cancer, able to hand incomplete,contradictory, unknown and even forbidden information, which will use theLogic Programming language for knowledge representation and reasoning,complemented with a computational framework constructed around ArtificialNeural Networks.

Keywords:

Breast Cancer · Tyrer-Cuzick Model · Knowledge Representation andReasoning · Logic Programing · Artificial Neural Networks.

Estado:

Publicado

98 APÊNDICE B. PUBLICAÇÕES

B.3 An overview of the Quality of Service in

Bluetooth communications in Healthcare

Autores:

Ana Pereira, Eliana Pereira, Eva Silva, Tiago Guimarães, Filipe Portela,Manuel Filipe Santos, António Abelha and José Machado

Conferência:

ISAMI’15 - 6th International Symposium on Ambient Intelligence

Ano:

2015

Abstract :

Currently, the general public requires devices getting faster and great per-formance, that is, devices ensuring a better quality of service. One way toachieve these goals is through the use of devices supported by the mobile com-puting with tools to help the search for information. Bluetooth technologyis an open standard for wireless communication allowing the transmissionof data and information between electronic devices within walking distance,with minimum resource expenditures, safe and rapid transition of data. So,the Bluetooth technology was initially designed to support simple networkdevices and personal devices such as mobile phones, PDAs and computers,but quickly it were discovered other applications in several areas. In thisarticle, it will be performed a literature review on the topic, with the goal tounderstand how the Bluetooth technology can benefit increases in the Qua-lity of Service and the presentation of some actual and potential biomedicalapplications.

B.3. QOS IN BT COMMUNICATIONS IN HEALTHCARE 99

Keywords:

Bluetooth, Quality of Service, Piconets, Master, Slave, Heal, Biomedicalapplications, Ubiquitous Devices

Estado:

Publicado

tiago andré saraiva guimarãesrepositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/40858/1... · julho de...

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