HealthNet, um Sistema de Apoio à Construção da Rede Integrada de Cooperação em Saúde na Cidade de Recife-PE

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1 HealthNet, um Sistema de Apoio à Construção da Rede Integrada de Cooperação em Saúde na Cidade de Recife-PE Ana Karina P. Barbosa 1, Magdala de A. Novaes 2, Alexandre M. L. Vasconcelos 3 1,3 Centro de Informática (CIn), Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Brasil 1,2 Grupo de Tecnologias da Informação em Saúde (TIS), Laboratório de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA), Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Brasil Resumo Este artigo descreve o trabalho de pesquisa envolvido no projeto e implementação do HealthNet. O HealthNet é um sistema de Telemedicina de suporte ao telediagnóstico e à segunda opinião médica e tem como um de seus principais objetivos o suporte a Rede Integrada de Cooperação em Saúde na cidade de Recife. São apresentados a motivação, objetivos, funcionalidades e arquitetura do sistema. Um protótipo foi implementado a fim de validar o modelo do sistema e possibilitar a avaliação de tecnologias a serem utilizadas em sua contrução. Finalmente são apresentados os resultados desta pesquisa. Palavras-Chave: Telediagnóstico, Segunda Opinião Médica, Sistemas de Informação baseados na Web Abstract This paper describes the research involved in HealthNet s design and implementation. HealthNet is a Telemedicine system that supports telediagnosis and second medical opinion on cases and has as one of its main objectives the support to the Integrated Network for Cooperation in Health in Recife city. It is also presented the motivation, goals, functionalities and architecture of this system. It was implemented a prototype in order to validate the system s model and evaluate the possible usage of different technologies. Last, but not least, It is discussed the results obtained with this research work.. Key-words: Telediagnosis, Second Medical Opinion, Web based Information Systems Introdução O principal objetivo deste trabalho de pesquisa foi o projeto do HealthNet [Barbosa, 2001], um sistema de telemedicina integrado de apoio ao telediagnóstico e à segunda opinião médica. Este sistema, ao ser implantado, possibilitará que médicos de Centros de Referência em Saúde de Recife-PE, vinculados ao backbone ATM (Assynchronous Transfer Mode), possam cooperar em cima de casos de pacientes raros ou de difícil diagnóstico. Estes Centros formarão o que será chamado de Rede Integrada de Cooperação em Saúde. Além disto, estes mesmos Centros poderão fornecer serviços de diagnóstico remoto para locais que carecem de uma assistência médica especializada na região metropolitana de Recife e interior Pernambucano. Essas localidades terão acesso aos serviços de diagnóstico remoto conectando-se aos Centros de Referência através de linhas ISDN (Integrated Services Digital Network) inicialmente e, futuramente, pela Internet. A Telemedicina pode ser realizada com o que existe de mais moderno e sofisticado em termos de tecnologias, porém os custos de implantação e de manutenção destes sistemas podem muitas vezes inviabilizar a realização desta atividade na rotina médica. Em muitas circunstâncias, alternativas menos custosas estão disponíveis. Desta forma, para que sistemas de Telemedicina sejam amplamente utilizados, faz parte do desafio o desenvolvimento de sistemas simples e de baixo custo, porém sem perda na qualidade do serviço. Além de ter um custo acessível, um sistema de Telemedicina também precisa ser cuidadosamente planejado e projetado. FIGUEIREDO [Figueiredo, 2000] relata que até hoje poucos sistemas de Telemedicina foram efetivamente levados a cabo ou tiveram utilização prática por longo tempo. Ainda informa que dentre as muitas razões que levaram ao fracasso destes sistemas, destacam-se: o uso de arquiteturas de sistema extremamente complexas e a falta total de um sistema apropriado para gerência das informações. Levando em consideração essas questões e baseando-se na experiência de sistemas de Telemedicina desenvolvidos no Brasil e no mundo, o HealthNet pôde ser projetado. O HealthNet difere de outros sistemas de Telemedicina na medida em que agrega em um mesmo sistema as seguintes características:

2 O fornecimento de dois tipos de serviços, o de telediagnóstico e o de segunda opinião médica, que funcionarão de forma integrada explorando redes de alta e baixa velocidade de acordo com as desigualdades no estado de Pernambuco; Ser um sistema simples e de baixo custo, que apresente portabilidade e manutenibilidade; Apoiar a construção de uma rede de serviços descentralizada, já que cada Centro de Referência em Recife terá sua própria base de dados e prestação de serviços independente dos outros Centros; Ter um modelo de dados que dá suporte a maioria das especialidades médicas devido a sua fácil customização; Interoperabilidade com os sistemas de Prontuário Eletrônico do paciente existentes nos Centros de Referência. Metodologia O HealthNet surgiu a partir de um projeto maior, o projeto da Rede Recife ATM, que teve início em maio de 1999, tendo a sua primeira etapa finalizada em maio de Dentre os objetivos deste projeto podem ser citados a instalação, gerenciamento e manutenção de uma rede de alta velocidade na região metropolitana do Recife. Também fazem parte de seus objetivos, o estudo e desenvolvimento de aplicações específicas que possam se beneficiar da alta taxa de transmissão de dados disponibilizada por esta rede. Dentre as áreas de aplicações encontram-se a Educação a Distância, Geoprocessamento e Telemedicina. Dentre os participantes deste projeto encontram-se: o grupo de gerência de redes do projeto Recife ATM do Centro de Informática da UFPE (CIn/UFPE), o grupo de Tecnologias da Informação em Saúde (TIS) do Laboratório de Imunopatologia Keizo Asami (LIKA/UFPE), o Hospital das Clínicas da UFPE e o Real Hospital Português de Beneficência em Pernambuco (RHP). A proposta inicial do projeto de Telemedicina da Rede ATM era desenvolver um sistema que permitisse a cooperação médica entre centros especialistas que estariam conectados ao backbone ATM. Porém, considerando que a maior contribuição de um sistema de Telemedicina está situada na melhoria da prestação de assistência em saúde a populações mais carentes de áreas urbanas e rurais [Mayo, 1993], a idéia inicial do sistema foi reformulada e ampliada, de tal forma que o sistema também desse suporte a serviços de diagnóstico remoto em áreas menos favorecidas. Neste novo contexto, o HealthNet foi proposto para além do escopo da Rede ATM, possibilitando que funcionasse também com tecnologias de menor custo e velocidade. O desenvolvimento deste trabalho foi estruturado em três macro-atividades: Análise e especificação de requisitos: foram realizadas reuniões com a equipe da Unidade de Cardiologia e Medicina Fetal (UCMF) do Real Hospital Português. Os requisitos do sistema foram levantados e especificados de acordo com: (i) as necessidades levantadas pela equipe médica, (ii) o material bibliográfico pesquisado que relata experiências e considerações no desenvolvimento de sistemas de Telemedicina e (iii) uma aplicação de telediagnóstico existente e atualmente em fase de testes na UCMF. Projeto do sistema: baseando-se nas experiências de sistemas de Telemedicina existentes, na avaliação das tecnologias da informação e no estudo de metodologias de projeto, o sistema foi projetado e documentado utilizando a notação UML (Unified Modeling Language), linguagem de modelagem padrão adotada pela OMG (The Object Management Group). Nesta etapa, as tecnologias para a implementação que se mostraram adequadas aos objetivos do sistema foram estabelecidas. Implementação: um protótipo do sistema foi construído a fim de validar a proposta do modelo do HealthNet. Este protótipo foi adaptado para fornecer serviços de Telemedicina na área de cardiologia fetal e pediátrica. A escolha desta área ocorreu devido à sua importância na saúde pública e ao perfil dos médicos colaboradores deste projeto. O HealthNet foi projetado para ser um sistema baseado na Web, onde todos os usuários farão uso de browsers padrões para acessar os serviços do sistema. Para requisitar um telediagnóstico, o usuário inicialmente deve escolher uma das instituições da Rede Integrada para o qual deseja encaminhar sua solicitação. Embora sigam o mesmo modelo, cada instituição terá o seu próprio serviço de telediagnóstico que funcionará independente das outras instituições. Os dados do telediagnóstico, que incluem dados demográficos do paciente, dados clínicos gerais e dados relativos ao caso a ser avaliado, podendo ser estes dados multimídia como vídeos e imagens de exames, são enviados e ficam armazenados na base de dados HealthNet da instituição a qual foi solicitado o telediagnóstico. O dados ficam à disposição do médico especialista

3 para a avaliação. Posteriormente, o médico especialista emite o seu parecer e este poderá ser acessado pelo usuário que solicitou o serviço. Um caso clínico advindo do serviço de telediagnóstico ou um caso gerado por um médico da Rede Integrada poderá ser colocado em discussão com outros médicos através do serviço de segunda opinião médica. Os médicos colaboradores poderão acessar o caso e emitir sua opinião em um Fórum de Discussão, de forma transparente, sem precisar saber onde os dados estão armazenados e como acessá-los. A alta taxa de transferência de dados fornecida pela Rede ATM possibilitará a videoconferência e a exibição de vídeos de exames como se estes estivessem sendo visualizados localmente. A visualização geral dos serviços do HealthNet e seu escopo dentro do Projeto de Telemedicina da dentro do Projeto de Telemedicina da Rede ATM são apresentados na Figura 1. Hospital Português Recife ATM Serviço de Segunda Opinião Hospital das Clínicas UFPE Serviço de Telediagnóstico Serviço de Telediagnóstico Hospital Caruaru Posto de Saúde ArcoVerde Hospital Petrolina Maternidade Encruzilhada Figura 1 Escopo do HealthNet Foi verificado também que é extremamente importante para uma completa avaliação do caso de um paciente dentro de um sistema de Telemedicina, que o médico especialista possa ter acesso à maioria dos dados referentes àquele paciente que possam existir nos diversos sistemas de Prontuário Eletrônico do Paciente (PEP). A partir do HealthNet, e viabilizado por uma política bem definida entre os Centros de Referência, os médicos da Rede Integrada poderão acessar os sistemas de PEP existente na Rede em busca de informações do paciente cujo caso clínico está sendo avaliado na sessão de Telemedicina. O HealthNet foi dividido em dois subsistemas: HealthNet Usuário e HealthNet Gerenciador, podendo ser estes visualizados na Figura 2. <<Subsistema>> HealthNet Usuário <<Subsistema>> HealthNet Gerenciador Interface HealthNet Gerenciador Figura 2 Subsistemas do HealthNet O HealthNet Usuário é o subsistema que será instalado em cada instituição da Rede Integrada e interagirá diretamente com o usuário. O HealthNet Usuário é um sistema completo e independente, fornecendo os serviços de telediagnóstico e de segunda opinião médica interno (dentro da mesma instituição). Através dele, o usuário também terá acesso às funcionalidades providas pelo HealthNet Gerenciador. O HealthNet Usuário está estruturado seguindo o padrão de arquitetura em camadas. A escolha por este padrão ocorreu devido aos seus benefícios, dentre os quais podem ser citados a modularidade, reusabilidade e extensibilidade. O padrão de arquitetura utilizado como base na construção do HealthNet Usuário é descrito em VIANA [Viana, 1999]. O subsistema HealthNet Gerenciador é constituído por um grupo de objetos que se encontrarão distribuídos na Rede ATM e darão suporte ao serviço de segunda opinião médica entre as diversas instituições da Rede Integrada. Foram projetados dois tipos de classes de objetos: a classe Servidor HealthNet Instituição Saúde (SHIS) e a classe HealthNet Mediador. Toda instituição da Rede Integrada terá uma instância

4 da classe SHIS associada. Cada instância desta classe estará apta a consultar, inserir e atualizar dados no sistema HealthNet de sua respectiva instituição. A manipulação destes dados será necessária para o processo de segunda opinião médica. A classe HealthNet Mediador é responsável por implementar a interface do subsistema HealthNet Gerenciador. Haverá uma única instância desta classe em toda a rede ATM. Este objeto manipulará as instâncias da classe SHIS. Toda vez que uma nova instância do SHIS for criada ou desativada, o HealthNet mediador deverá ser notificado. De acordo com a requisição a que tenha sido submetido, o HealthNet mediador acessa e recolhe dados ou requisita uma operação em um SHIS específico. A fim de que o HealthNet possa se comunicar com os diversos PEPs existentes na Rede Integrada foi estabelecido que os PEPs devem disponibilizar uma interface específica através da qual o HealthNet possa realizar consultas e que o resultado das consultas seja retornado em um formato que o HealthNet consiga interpretar. Neste trabalho foi proposta uma linguagem através da qual os PEPs poderão retornar os resultados das consultas em arquivos XML (extended Murkup Language) para o HealthNet. O HealthNet saberá interpretar estes arquivos e apresentá-los para seus usuários. Esta linguagem está descrita em dois DTDs (Document Type Definition). Os DTDs foram desenvolvidos como base no modelo apresentado em [Leão, 2000]. O cenário de interação do HealthNet com o PEP pode ser visualizado na Figura 3. Conjunto de Regras DTDs HealthNet Página HTML Conjunto de Regras DTDs Prontuário Eletrônico do Paciente Arquivo XML Figura 3 Interação do HealthNet com o PEP Resultados Um protótipo do HealthNet foi construído a fim de validar o modelo de sistema integrado de apoio ao telediagnóstico e à segunda opinião médica. O protótipo foi adaptado para a área de cardiologia fetal e pediátrica devido à sua importância na saúde pública e ao perfil das instituições de saúde colaboradoras do projeto Rede Recife ATM: o Real Hospital Português de Beneficiência em Pernambuco, representado pela Unidade de Cardiologia e Medicina Fetal (UCMF), e o Hospital das Clínicas da UFPE. Como a sala de Telemedicina do Hospital das Clínicas encontra-se em construção, simulações do uso do aplicativo foram realizadas entre a UCMF e o Centro de Informática (CIn) da UFPE, conectados através do backbone ATM. O protótipo do HealthNet permite que o médico consultor visualize os dados do telediagnóstico e dê o seu parecer médico. Permite, também, que o médico inicie um processo de segunda opinião médica possibilitando que médicos localizados em outros Centros de Referência cooperem em um caso clínico. Todos os serviços oferecidos pelo protótipo podem ser acessados utilizando-se um browser padrão, pois o sistema utiliza interface Web. Foram utilizados Java Servlets e objetos Java para a implementação do sistema no servidor. Um objeto do tipo servlet e um conjunto de objetos Java implementaram a interface do sistema, sendo responsáveis pela entrada de dados do usuário e pela geração dinâmica de páginas HTML contendo respostas às requisições. Outros objetos Java implementaram a camada de negócio e a camada de acesso aos dados. Via API JDBC, os objetos da camada de acesso fazem conexão com o banco de dados, possibilitando a manutenção da base e a realização de consultas. A linguagem JavaScript foi utilizada para validação dos dados de entrada do usuário. A visualização de vídeos foi realizada com o uso da API Java TM Media Framework. O banco de dados utilizado foi o MySQL, sendo este escolhido por permitir armazenar dados multimídia, ter tido sua adequabilidade comprovada em diversos sistemas de Telemedicina encontrados na literatura e por ser um software gratuito. Algumas telas do protótipo podem ser visualizadas nas Figuras 4 e 5.

5 Figura 4 Apresentação do caso clínico do paciente Figura 5 Inserção do parecer médico Os testes realizados puderam validar as funcionalidades e arquitetura do sistema e avaliar tecnologias que se adequassem ao modelo. Questões relacionadas a requisitos não funcionais, dentre eles performance, segurança e confiabilidade do sistema, não foram abordadas neste trabalho sendo deixadas para serem desenvolvidas em atividades futuras. Discussão e Conclusões Os objetivos deste trabalho de pesquisa foram alcançados na medida que uma arquitetura de sistema foi proposta e pôde ser validada, além de que tecnologias da informação puderam ser estudadas e avaliadas quanto à sua exeqüibilidade neste tipo de sistema. Como próximos passos encontram-se a real implementação do sistema e sua implantação na UCMF do Real Hospital Português e Hospital das Clínicas da UFPE. A partir disto uma grande

6 variedade de possíveis projetos de pesquisa poderão surgir. A construção da Rede Integrada de Cooperação em Saúde é uma iniciativa pioneira de implantação de um processo de cooperação em saúde no estado de Pernambuco. Recife abriga um dos maiores pólos médicos no país, sendo assim, o impacto que a Rede Integrada pode ter em termos de melhoria da assistência médica em regiões carentes do estado, na educação médica continuada, na pesquisa científica e geração de conhecimento é bastante relevante. Entretanto para que a Rede Integrada seja uma realidade no futuro, algumas questões não técnicas precisam ser avaliadas e resolvidas. Uma dessas questões é quanto ao financiamento do sistema já que este precisa ser desenvolvido e mantido. São necessários investimentos e mecanismos que o tornem auto-sustentável. O pouco conhecimento do meio médico sobre a importância dessa nova área tecnológica e dos benefícios econômicos pouco aparentes da Telemedicina impedem o investimento por parte das grandes instituições. O Governo pode e deve participar principalmente porque instituições públicas poderão desfrutar do sistema, no entanto, ele não deve ser o único a arcar com os custos. Faz-se necessário que os envolvidos com a utilização do sistema estipulem a forma como as atividades poderão vir a ser remuneradas para viablizar não apenas sua utilização, mas também sua manutenção. Outra questão é a aceitação pelos prestadores de serviços de assistência médica. A Telemedicina implica em mudanças comportamentais dos profissionais da área de saúde na forma deles prestarem assistência médica e cooperarem entre si. Como resistência é um problema freqüente quando novas tecnologias são introduzidas, é importante possibilitar que grupos de médicos participem durante todo o processo de desenvolvimento e implantação do sistema, de tal forma que eles se sintam parte integrante deste processo de mudança. O treinamento e acompanhamento contínuo dos usuários envolvidos com a utilização do sistema são imprescindíveis para o sucesso desta nova modalidade de assistência e educação médica. Agradecimentos TIS-LIKA/UFPE, UCMF, CIn/UFPE, CNPq, CAPES e demais instituições de saúde que participaram deste projeto. Referências (1) Barbosa, A.K.P. (2001) HealthNet: um sistema integrado de apoio ao Telediagnóstico e à Segunda Opinião Médica. Dissertação de Mestrado em Ciência da Computação, Centro de Informática, UFPE, Recife-PE, Brasil. (2) Figueiredo, J.C.B. et al (2000), Um Modelo Prático para o Uso da Telemedicina In: Congresso Brasileiro de Informática em Saúde CBIS 2000 (3) Telemedicie Concensus Statement (1993), Telemedicine and Access to Care First Mayo Telemedicine Symposium Disponível em: Acessado em: 25/07/2001 (4) Viana, E. e Borba, P. (1999) Integrando Java com Bancos de Dados Relacionais In: III Simpósio Brasileiro de Linguagens de Programação Porto Alegre (5) Leão, B.F. (2000), Proposta de DTD (Document Type Definition) para a recomendação final do conjunto essencial de informações do prontuário para integração da informação em saúde. Acessado em: 02/03/2001 Contatos Ana Karina Pinto Barbosa Mestra em Ciência da Computação pela UFPE. Pesquisadora do Grupo de Tecnologias da Informação em Saúde (TIS). akpb@lika.ufpe.br Magdala de Araújo Novaes PhD em Bioinformática pela University of Aix- Marseille II, Marseille, França Professora Adjunta do Departamento de Medicina Clínica da UFPE. Pesquisadora do Grupo de Tecnologias da Informação em Saúde (TIS). man@lika.ufpe.br Alexandre Marcos Lins de Vasconcelos PhD em Ciência da Computação pela University of York, UK Professor Adjunto do Centro de Informática da UFPE amlv@cin.ufpe.br