FERRAMENTA DE ENSINO A DISTÂNCIA PARA USO NA RADIOLOGIA DA FACULDADE DE MEDICINA DA UFRJ.

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1 FERRAMENTA DE ENSINO A DISTÂNCIA PARA USO NA RADIOLOGIA DA FACULDADE DE MEDICINA DA UFRJ. Autores: Thiago Duarte Mota Analista de sistemas da FM-UFRJ Elise Tchie Tonomura Professora Assistente do Departamento de Radiologia da FM- UFRJ Antonio Carlos Pires Carvalho Professor Adjunto do Departamento de Radiologia da FM-UFRJ Mary Lucy Ribeiro Pinto Chefe do Serviço de Informática do Instituto de Pesquisa Clínica Evandro Chagas / FIOCRUZ Maria Estela Leite Analista de sistemas da VPEIC FIOCRUZ Dayse Pereira Campos Estatística Serviço de Estatística e Documentação / Instituto de Pesquisa Clínica Evandro Chagas / FIOCRUZ Trabalho realizado no Departamento de Radiologia da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio de Janeiro Autor correspondente: Antonio Carlos Pires Carvalho acpcrj@hucff.ufrj.br Endereço Rua José Higino Tijuca, Rio de Janeiro, RJ, CEP

2 FERRAMENTA DE ENSINO A DISTÂNCIA PARA USO NA RADIOLOGIA DA FACULDADE DE MEDICINA DA UFRJ. Resumo O trabalho consiste em apresentar uma ferramenta de ensino a distância, desenvolvido para atender a disciplina de Radiologia para o Internato do Departamento de Radiologia da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Especialmente como fonte de informação para os estudantes do curso. O curso médico requer investimento elevado em recursos humanos, logísticos e financeiros. A combinação da tecnologia do computador com a Internet, facilita a integração e distribuição dos casos de Radiologia, podendo o meio digital tornar-se uma ferramenta eficaz de apoio ao ensino e realçar a eficácia de aprendizagem. Abstract The work itself consists of the development of a tool for distance learning to attend the subjet of Radiology for interns of the Radiology Departament of the Medicina Faculty. Specially as source of information for the students of the course. Film-based teaching files require a substancial investment in human, logistic, and financial resources. The combination of computer and network technology facilitates the workflow integration of distributing radiologic teaching cases within an institution (intranet) or via the World Wide Web (Internet). Digital learning may provide a means to enhance learning efficacy. Keywords: Radiology, Distance learning, internet. 2

3 Introdução O Serviço de Radiodiagnóstico do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (HUCFF) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) conta com um grande arquivo de exames e material de ensino produzido e guardado pelos seus professores e médicos ao longo de décadas. Parte deste arquivo foi transformado, por simples separação pasta a pasta ou digitalização, em material didático para aulas ou estudo de casos 1. Nas últimas décadas, foram testadas e estudadas formas de disponibilizar este material de estudo 2. Entre os itens disponibilizados, de diversas maneiras, podem ser citadas as radiografias e outras formas de diagnóstico por imagem, às quais os estudantes possam ter acesso sem retirar fisicamente dos seus locais de origem. Porque o ensino da Radiologia é considerado pelos alunos parte fundamental do curso de graduação em Medicina 3. E o curso idealizado para os alunos do internato é uma das disciplinas eletivas mais procuradas. Uma solução ao problema da pouca disponibilidade do material didático é o uso da tecnologia educacional moderna 4. Exames de Radiodiagnóstico, e outros métodos, podem ser digitalizados, trabalhados e formatados dentro de aulas, exercícios e casos, de forma que vários alunos possam ter acesso simultâneo, com o uso de um computador, sem risco de dano ao acervo original. O objetivo do trabalho é apresentar o modelo criado para disponibilizar material de ensino aos alunos, no qual os alunos pudessem, a qualquer hora do dia, acessar o material das aulas do Curso de Radiologia para o Internato. 3

4 Material e Método 1 - Equipamentos usados no desenvolvimento da ferramenta de ensino Microcomputador do tipo PC, com sistema operacional Windows, Internet Information Services, programa de gerenciamento de banco de dados SQL Server 2000, programa para desenvolvimento de "paginas internet" Microsoft Visual InterDev 6.0, produzidos pela Microsoft. 2 - Equipamentos usados para disponibilidade e acesso ao material produzido Para disponibilizar o material foi usado um Servidor WEB, microcomputador do tipo PC, com sistema operacional Windows 2000 Server, banco de dados SQL Server, Internet Information Services, placa de rede 10/100 Ethernet 3COM, conectado através da rede da UFRJ e localizado na Universidade Federal do Rio de Janeiro, no prédio do Centro de Ciências da Saúde, na Faculdade de Medicina. Para acesso ao programa criado, um computador pessoal qualquer, com sistema operacional Windows ou outro qualquer, Internet Explorer ou outro programa de navegação na internet, ambos produzidos pela Microsoft, e acesso à internet, por rede, conexão ADSL (Assymetrical Digital Subscriber Line) ou por telefone, permitindo acesso remoto por alunos e professores. 3 - Material das Aulas, digitalização das imagens e conteúdo O arquivo digital foi fotografado pela professora responsável pela disciplina, utilizando uma câmera digital comum. A imagem captada por câmeras digitais pode ser gerada em vários formatos. O mais usado é o desenvolvido pelo Joint Photographic Experts Group (JPG) ou Tagged Image File Format (TIFF), e devido ao uso ser feito primordialmente em ambiente internet, com tráfego de dados em velocidade variável, o armazenamento em sua quase totalidade ocorreu no formato JPEG, por ocupar menos espaço e apresentar qualidade de imagem considerada equivalente. Este formato possui elevado grau de compressão e, além disso, tem resolução visual na tela bem próxima dos formatos Bitmap (BMP) 1 ou TIFF. 4

5 Algumas imagens digitalizadas passaram por um processo de edição, em programa apropriado de edição de imagens, obtendo-se melhora na qualidade, sendo, em seguida, associadas a cada tema e a cada tópico de aula. No final da confecção da aula, foi gerado um arquivo em formato de apresentação de slides e a partir dele foi gerado o documento de material teórico para acesso do aluno ao conteúdo criado. Este material criado foi gerado através do programa PowerPoint da Microsoft e disponibilizado em formato Hyper Text Markup Language (HTML), que é o padrão mais encontrado da internet. As aulas foram dividas em temas, que são: Tosse e Febre, Dispnéia, Dor Torácica, Icterícia e Distúrbios Digestivos, Dor Abdominal e Pélvica, Massa Abdominal, Distúrbios neurológicos, Lesões Ósseas, Trauma e Mama. Os temas foram divididos em tópicos, para estudo prévio pelo aluno (Tabela 1). Os exames fotografados são agrupados por temas e colocados no material das aulas para serem vistos na ferramenta. Para disponibilizar este material gerado em formato HTML houve a necessidade de criar um mecanismo de segurança que não permita ao aluno copiar seu conteúdo, sendo este mecanismo desenvolvido em Active Server Pages (ASP) com JavaScript, onde as comandos de copia do Windows são inibidos. 5

6 Resultados: 1 Estrutura e apresentação da ferramenta de ensino a distância Por não encontrar uma ferramenta de ensino a distância implantada na Faculdade de Medicina da UFRJ que atendesse a todos os pontos da Radiologia, foi desenvolvida uma que atendesse às demandas do Departamento de Radiologia e de outros departamentos. Utilizando a linguagem de programação ASP, HTML, JavaScript (Linguagem de scripts utilizada com freqüência na construção de páginas da Internet) e o Banco de dados SQL Server, foi construída uma ferramenta de gerenciamento de aulas para o ensino a distância, dividida por departamento e por disciplina. O modelo usado neste banco de dados relacional possui várias tabelas, entre elas alunos, aulas, arquivos, disciplinas, exercícios, exercícios questões, exercícios respostas, exercícios resultados, fórum, imagens, profissionais, tópicos e temas. Visão do Aluno Ao acessar o site da Faculdade de Medicina mostrado na figura 1, o usuário deve entrar na opção de Departamentos no menu lateral esquerdo. Ao passar o mouse sobre a descrição do Departamento de Radiologia (figura 2) o aluno deve procurar a opção Acesso ao Material Didático e depois entrar na opção "Clique aqui aluno" (figura 3). Neste ponto o aluno terá que se identificar através de um login e uma senha. O identificador será o do aluno quando ele se cadastra na disciplina. A senha é gerada e enviada pelo sistema para o do aluno (figura 4). 6

7 Figura 1 Tela de entrada do site da Faculdade de Medicina da UFRJ na internet. Figura 2 Entrando no item de Departamentos do site da Faculdade de Medicina da UFRJ. Figura 3 Entrando no acesso ao material didático do curso de Radiologia. Figura 4 Aluno tendo acesso à identificação e senha do material didático Após entrar com sua identificação e senha, o aluno verá a lista das disciplinas do Departamento de Radiologia. Neste ponto ele deve entrar na disciplina de Radiologia para o Internato (figura 5). Quando ele entrar na disciplina, será aberta uma nova tela com o material (figura 6). Neste ponto o aluno vai ter algumas opções. 7

8 Figura 5 Lista de disciplinas disponíveis. Figura 6 Itens disponíveis para o material didático. A ferramenta está dividida, na opção do aluno, em quatro quadrantes. No quadrante superior esquerdo os alunos podem ver os temas, os tópicos dos temas, as dicas de cada tema, o material de aula e o material complementar de cada um dos temas (figura 7). Neste ponto ele pode selecionar o material a ser visto naquele momento (figura 8). Figura 7 Dentro do menu superior esquerdo estão as opções de um determinado tema de aula (tópicos, dicas, material de aula e aulas complementares). Figura 8 Dentro do menu superior esquerdo o detalhamento do item tópicos, com suas imagens e seus subitens. No quadrante superior direito o aluno vai encontrar um menu com as opções: exercícios diagnósticos, calendário de aulas (figura 09), programa do curso (figura 10), sugestões (figura 11) e fórum (figura 12). 8

9 Figura 09 Dentro do menu superior direito a opção do calendário das aulas do curso. Figura 10 Dentro do menu superior direito a opção do programa do curso. Figura 11 Dentro do menu superior direito a opção de sugestão ao coordenador da disciplina. Figura 12 Dentro do menu superior direito (figura 6) a opção de fórum. No quadrante inferior esquerdo aparecem os casos clínicos colocados em destaque pelo professor (figura 13), e o aluno, ao clicar, poderá ver detalhadamente os dados do caso e tentar identificar a imagem correspondente (figura 14). 9

10 Figura 13 Dentro do menu inferior esquerdo o detalhamento da opção de casos clínicos de destaque. Figura 14 No detalhamento do caso clínico selecionado na tela anterior, onde toda semana haverá a publicação de novos casos. No quadrante inferior direito o aluno terá a lista de todos os casos clínicos oferecidos para estudo. As imagens vistas pelos alunos podem ser aumentadas de tamanho usando o "mouse". Todas estas informações vistas pelo aluno podem ser alteradas e excluídas pelo professor, pois a forma de acesso dele é diferente, conforme descrito a seguir. Visão do Professor: Para entrar na ferramenta o professor fará o mesmo que o aluno, o que vai mudar, dentro de Departamento, é a opção "Clique aqui docente" (figura 3). Neste ponto o professor vai entrar com sua matrícula e sua senha, aparecendo a lista das disciplinas do Departamento (figura 15). Escolhendo a disciplina, aparecerá uma lista de temas (figura 16). Agora o professor tem opções para: cadastrar um novo tema (figura 17), alterar um tema existente (figura 18), excluir tema existente, ou mesmo associar alguma imagem a este tema (figura 19). Na lista dos temas, quando o professor passa o mouse sobre os temas, aparece um menu com as opções: tópicos, dicas, material de aula, material complementar, casos clínicos, exercícios diagnósticos 10

11 e segmentos anatômicos (figura 20). Dentro de cada um destes pontos ele pode incluir, alterar, excluir e associar imagem a qualquer dos subitens do tema. Figura 15 Lista das disciplinas disponíveis. Figura 16 Lista dos temas de aula da disciplina de Radiologia para o Internato. Figura 17 Mostrando a opção de cadastro do tema de aula. Figura 18 Mostrando a opção de alteração do tema de aula. Figura 19 Mostrando a opção de upload enviar um arquivo para o servidor, neste caso uma imagem para o tema de aula. Figura 20 Mostrando as opções de menu para cada um dos temas de aula da disciplina de Radiologia para o Internato. É bom lembrar que tudo que é feito pelo professor neste ponto aparece para o aluno na sua visão. Esta parte do sistema tem como objetivo tornar a atualização do material dinâmica, e bastante simples, sem que o professor precise saber programar. 11

12 2 Controles A ferramenta foi desenvolvida para tornar as atualizações dinâmicas, sendo definido para cada uma das disciplinas um coordenador, o qual terá uma senha para acessar e atualizar todo o material de aula e, ainda, criar os exercícios que os alunos realizarão. O sistema desenvolvido controla cada acesso feito ao material, tanto pelo aluno quanto pelo professor, permitindo saber que o aluno X acessou o material da aula Y e teve desempenho Z nos testes. E compará-lo a um aluno que não tenha acessado esse material. 3 Imagens Dentro do material de aula oferecido encontram-se centenas de imagens. Como dito anteriormente, elas foram selecionadas pela coordenadora do curso e estão disponíveis no material oferecido na internet para os alunos deste departamento. Podemos ver nas figuras 21, 22, 23 e 24 alguns exemplos das imagens obtidas e usadas nas aulas do curso. Figura 21 Dentro de um arquivo de uma das aulas listadas no material de aula. Início do arquivo da aula de dispnéia. Figura 22 Dentro de uma das aulas listadas no item aula complementar. 12

13 Figura 23 Imagem usada na aula. Figura 24 Imagem usada na aula. 13

14 Discussão A informática vem se tornando uma importante ferramenta de apoio ao trabalho. Inicialmente desenvolvida para tarefas matemáticas, foram criados programas que permitiram seu uso em tarefas administrativas e controle gerencial 5. Mais recentemente, com a internet e a grande difusão do uso do computador, a disponibilidade de informação passou a ser ponto fundamental na educação. Por exemplo, todas as grandes revistas médicas criaram seus próprios sistemas e passaram a oferecer seu conteúdo integral na grande rede 6-7. A submissão de um artigo e suas correções hoje em dia é feita pela internet, o que, entre outras coisas, reduz custos de forma significativa. O uso do computador no desenvolvimento de ferramentas de apoio à educação talvez seja o maior benefício a ser obtido. Este trabalho produziu uma ferramenta de ensino a distância, para o ensino de Radiologia, na disciplina de Radiologia para o Internato da Faculdade de Medicina da UFRJ. Esta disciplina foi criada a partir de um trabalho de mestrado 3 que propôs uma forma diferenciada de aula, mais participativa, na qual o aluno ajuda a criar ativamente seu próprio conhecimento. Ele recebe previamente uma lista de temas a serem estudados e a cada semana um dos temas é apresentado. A aula é iniciada com um teste sobre o conteúdo, seguido de discussão pelos alunos das imagens disponíveis colocadas nos negatoscópios espalhados pela sala de aula, os alunos devem identificar as várias alterações e correlacioná-las com alguns casos clínicos distribuídos no início da atividade. O professor fica na sala observando os comentários dos alunos, a discussão entre eles, a participação maior ou menor de cada aluno e, no final, coordena a discussão, uma a uma, de todas as imagens apresentadas. O treinamento baseado em computador é descrito em numerosos trabalhos O nosso trabalho foi estruturar, disponibilizar e gerenciar as consultas ao material, como imagens de aula, casos clínicos e exercícios diagnósticos através da Internet. Cada estudante cadastrado recebe um identificador e uma senha de acesso, válida pelo período de duração do curso. Localizados fisicamente em um servidor da UFRJ, poderão ser acessados, simultaneamente, uma mesma aula, uma mesma radiografia, um mesmo exame ou exercício e, com isto, o aluno será exposto a um número maior e 14

15 mais útil de informações objetivas. Isto facilitará o estudo das imagens por parte dos estudantes, que poderão acessar as imagens de casa ou no Laboratório de Informática para Graduação (LIG), sala com um servidor e 20 computadores para uso dos alunos, construída em um espaço cedido pelo Departamento de Radiologia. Os alunos poderão obter e estudar as radiografias e outros exames que serão motivo da aula seguinte e que ficam disponíveis uma semana antes da data programada da aula. Antes os exames eram mostrados apenas no dia da aula e com a presença dos professores. Com isso, o estudante recebe mais informação e, conseqüentemente, poderá absorver mais conteúdo. O programa, através do menu, mostra as opções de conteúdo, permitindo ao aluno acessar aulas teóricas, aulas complementares, calendário das aulas, casos clínicos, dicas, fórum de discussão, programa do curso e até sugestões. Estas sugestões são geradas e enviadas para o professor. As aulas encontradas dentro da opção do menu estão divididas por temas e tópicos, assim como os casos clínicos também, conforme listado anteriormente, sendo que o aluno pode encontrar, ainda, as dicas de um determinado tema, como por exemplo, no caso do tema de Dispnéia, as dicas são: procure informar-se a respeito dos sinais radiológicos das seguintes alterações: 1-Hiperinsuflação pulmonar; 2-Bolhas de enfisema; 3-Bronquiectasias; 4-Atelectasia x derrame pleural; 5-Pneumotórax; 6- Aumento de cavidades cardíacas; 7-Linhas B de Kerley e 8-Hipertensão venocapilar. No item referente ao fórum, os alunos podem entrar com perguntas que o professor responderá. Todos os alunos vêem as dúvidas dos demais, podem tentar responder as dúvidas dos colegas e compartilham as soluções dadas pelo professor. As sugestões são enviadas ao professor coordenador da disciplina, que recebe o gerado pelo sistema. Estas sugestões dos alunos podem ajudar no melhoramento do conteúdo e das ferramentas usadas no ensino do Departamento de Radiologia da Faculdade de Medicina da UFRJ. Assim, concordamos com a importância da informática em saúde citada em outros trabalhos 8-11 e principalmente no ensino da Radiologia, justificando este trabalho 15

16 como mais uma forma de acompanhamento ao desenvolvimento tecnológico de hoje. Hudson 12 afirma que o formato interativo oferece ganhos significativos de aprendizagem quando comparado ao não interativo. Não devemos esquecer os riscos existentes, pois pessoas e instituições investem tempo, pessoal, material e dinheiro no desenvolvimento de tecnologias como esta, enquanto outras instituições/pessoas ficam esperando apenas para copiá-los, usando assim o esforço individual, científico e tecnológico gerado por outros. Mesmo com tantos problemas, da infra-estrutura ao furto intelectual é indiscutível afirmar que o computador pode ser uma ferramenta indispensável para a evolução do ensino 11 e que ele não substitui o professor. Mas o produto gerado por ele permite ao aluno uma nova forma de adquirir conhecimentos e que pode atingir muitos alunos ao mesmo tempo. 16

17 Conclusões Disponibilizar aulas, tópicos, materiais, artigos e imagens é uma tarefa de execução simples, de baixo custo e que serve para complementar o ensino de alunos da graduação de qualquer universidade. Com esta técnica, vários alunos podem ver, ao mesmo tempo, as mesmas radiografias, as mesmas aulas, os mesmos tópicos, e tudo pode ser feito de sua própria casa. O material complementar é importante para ajudar a boa formação pedagógica, principalmente em áreas onde o aluno não dispõe destes conteúdos. 17

18 Referências: 1-Geraldeli FE, Carvalho ACP, Koch HA, Azevedo ACP. Produção de material instrucional para o ensino da radiologia por meio da digitalização de imagens. Radiol Bras 2002; 35: Jales Jr LH, Jales RLC. Ensino e tecnologia no desenvolvimento científico. Radiol Bras 1995; 28: Tonomura ET. O Ensino da Radiologia na Formação do Médico Geral: A Experiência da Universidade Federal do Rio de Janeiro [Dissertação de Mestrado}. Rio de Janeiro: Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Tabakov S, Roberts VC, Jonsson BA, et al. Development of educational image databases and e-books for medical physics training. Med Eng Phys 2005; 27(7): Koch HA, Motta PRQ, Pereira AA, Filho CLG. Uma contribuição à administração do ensino da radiologia sistema de controle da produção científica. Radiol Bras 1992; 25: Carvalho ACP. Usando a internet. Jornal do Rio 2000;103:5. 7-Carvalho ACP. Pesquisando bibliografia na internet. Jornal do Rio 2000;100:5. 8-Grunewald M, Heckemann R, Gebhard HH, et al., COMPARE/Radiology Creating an interactive web-basead training program for radiology using an authoring system. Acad Radiol:2003;10: Trumm C, Dugas M, Wirth S et al. Digital teaching file. Concept, implementation, and experiences in a university setting. Radiologe 2005;45(8): Hege I, Radon K, Dugas M, Scharrer E, Nowak D, Web-based training in occupational medical. Int Arch Occup Environ Health: 2003; 76(1): Carvalho Jr PM. A informtática em saúde como ferramenta para o processo de ensino-aprendizado no curso médico. In: Marins JJN, Rego S, Lampert JB, Araújo JGC. Educação Médica em transformação- instrumentos para a construção de novas realidades. ABEM Editora HUCITEC. São Paulo 2004; Hudson JN. Computer-aided learning in te real world of medical education: does the qualitu of interaction with the computer affect student learning? Med Educ 2004; 38(8):

19 ANEXO Tabela 1 temas e conteúdo da disciplina TEMAS Tosse e febre Dispnéia atelectasia x derrame pleural Dor Torácica Icterícia e Distúrbios Digestivos Dor Abdominal e Pélvica Massa Abdominal Distúrbios Neurológicos TÓPICOS abscesso pneumonia tuberculose pulmonar aumento das cavidades cardíacas bolhas de enfisema bronquiectasias derrame pleural hiperinsuflação pulmonar hipertensão venocapilar linhas B de Kerley pneumotórax aneurisma de aorta câncer de pulmão tumor de mediastino acalasia esofagite tomografia e ultra-sonografia (fígado, pâncreas e vias biliares) tumores de esôfago varizes esofagianas apendicite calcificações abdominais colite ulcerativa diverticulite doença de Crohn gravidez tubária litíase ureteral pneumoperitônio cistos renais invaginação intestinal mioma uterino pseudocisto de pâncreas rim em ferradura rins policísticos tumor de cólon tumor de ovário tumores renais aneurisma cerebral AVC isquêmico e hemorrágico cisticercose meningite 19

20 Lesões Ósseas Trauma Câncer de Mama sinusite toxoplasmose artrose espondilite tuberculosa metástase lítica e blástica osteomielite osteoporose tumor ósseo fratura de crânio hematoma extradural hematoma subdural pneumoencéfalo trauma abdominal traumatismo raquimedular trauma torácico câncer de mama custo-benefício de exames radiológicos proteção radiológica 20