Como incorporar conhecimento aos sistemas de registro eletrônico em saúde?

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1 Como incorporar conhecimento aos sistemas de registro eletrônico em saúde? Ricardo Alfredo Quintano Neira 1, Fabiane Bizinella Nardon 1, Lincoln de Assis Moura Jr 1, Beatriz de Faria Leão 1 1, Brasil Resumo Um dos maiores desafios na construção de sistemas de registro eletrônico em saúde (RES) está na incorporação do conhecimento clínico. Recentemente o padrão de modelagem baseado em arquétipos, proposto pela Fundação OpenEHR tem se mostrado eficaz na criação de fichas de atendimento de forma flexível e semanticamente inter-operável. Este trabalho descreve o processo de especificação e modelagem de conteúdo clínico em um sistema de informação hospitalar com o uso de arquétipos. As vantagens e desvantagens desta abordagem e as implicações no design da interface gráfica concluem este trabalho. Palavras-chave: Arquétipos, Registro Eletrônico em Saúde, Padrões em Informática em Saúde, Sistemas de Informação em Saúde Abstract The definition of clinical content remains one of the biggest challenges for the construction of electronic health record (EHR) systems. Recently, the archetype model proposed by the OpenEHR Foundation has been considered effective for the definition of flexible, semantically interoperable medical records. This paper describes an archetype based specification process to define clinical content for a hospital information system. The advantages and disadvantages of this approach and the implications on the GUI design conclude the paper. Key-words: Archetypes, Electronic Health Record, Health Informatics Standards, Health Information Systems Introdução No modelo tradicional de desenvolvimento de software, a definição e modelagem da informação em saúde necessária a sistemas de registro do atendimento em saúde, ou seja, sistemas de registro eletrônico em saúde, tem se mostrado uma tarefa complexa. O processo tradicional consiste em desenvolver fichas de atendimento únicas, personalizadas para cada um dos contextos clínicos. Por exemplo, uma ficha para atendimento de pediatria e outra para cardiologia. Esta abordagem implica num processo manual, demorado e que nem sempre atende as necessidades dos profissionais de saúde. Adicionalmente, o processo de manutenção destas fichas é complexo e facilmente leva a erros. Conforme preconiza o padrão ABNT ISO/TR [1] os sistemas de registro eletrônico em saúde devem necessariamente incorporar um modelo de referência da informação em saúde. Este modelo de referência é essencial para garantir a interoperabilidade semântica. Atualmente, os dois principais modelos de referência são o HL7 v3 [2] e o modelo de arquétipos da Fundação OpenEHR [3]. A empresa Zilics iniciou em 2006 o desenvolvimento de um sistema de informação hospitalar, o ez-his. Este sistema apresenta vários módulos independentes: internação, ambulatório, faturamento, e prescrição, entre outros. Este artigo descreve o processo utilizado na especificação e modelagem do registro de atendimento, com base no modelo de arquétipos. Conceitos Conforme as definições do padrão ABNT ISO/TR [1]: 1. Arquétipos: expressão computável de um conceito em nível de domínio na forma de declarações de restrições estruturadas, baseada em algum modelo de informação de referência. Arquétipos podem refletir conceitos simples como pressão sanguínea ou temperatura, ou conceitos compostos tais como história familiar ou sumário de alta. Os arquétipos utilizam termos que podem ser derivados de terminologias externas. 2. Templates: modelos de interface que agrupam um conjunto de arquétipos. Os templates representam as fichas atendimento que são utilizadas no processo assistencial. São exemplos de templates: ficha de atendimento de emergência, ficha de triagem, e ficha de especialidade de cardiologia pediátrica.

2 Metodologia Foram seguidos os seguintes passos: 1. Arquitetura de Saúde Em maio de 2007 foi criado um grupo de trabalho GAIS (Grupo de Apoio em Informática em Saúde) com o objetivo de definir a arquitetura de saúde a ser adotada em todos os sistemas da Zilics. Este grupo é formado por médicos, especialistas em padrões de saúde, analistas de negócio e tecnólogos. A principal tarefa deste grupo é identificar os padrões (vocabulários, conteúdo e comunicação) que serão utilizados em cada um dos sistemas Zilics. A partir destas definições, em especial as de conteúdo, a arquitetura de saúde é definida. Somente após a definição da arquitetura de saúde, os demais artefatos de software da arquitetura do sistema são especificados. A seguir, segue a descrição da especificação do registro de atendimento do ez- HIS. 2. Seleção do modelo de referência Os modelos do HL7 v3[2] e da Fundação OpenEHR foram analisados. A escolha recaiu no modelo de arquétipos pela maior expressividade, maior riqueza de tipos de dados e pela habilidade de ser multilíngüe. 2.1Modelo OpenEHR O modelo de referência OpenEHR descreve o conteúdo clínico a partir de uma ontologia de conceitos em saúde. Trata-se de um sofisticado modelo orientado a objetos que incorpora tipagem forte com tipos de dados muito robustos para representar a informação em saúde, como duração, período e datas parciais, medidas e dados qualitativos. O referencial teórico do modelo OpenEHR está baseado no prontuário orientado a problemas, no modelo hipotético-dedutivo do diagnóstico medico e nas teorias cognitivas do raciocínio médico. Do ponto de vista de engenharia de software, o modelo OpenEHR teve como fonte de inspiração projetos anteriores na área de interfaces e modelos para representar a informação em saúde, tais como: o Projeto PEN&PAD [4], e o modelo G-EPJ (Dinamarca). O modelo OpenEHR está baseado numa ontologia de conceitos representados por arquétipos organizados nas seguintes categorias: Compositions de arquétipos temáticos - documentos clínicos como: sumário de alta, avaliação pré-anestésica, e cuidados de enfermagem, entre outros; Sections - Arquétipos organizacionais utilizados para definir a navegação no RES: história, exame físico, evoluções; Observations registro de dados mensuráveis ou observados: pressão arterial, sintomas, peso; Evaluations registro de avaliações clínicas: avaliação de risco anestésico, efeito adverso; Instructions registro do início de processo de workflow : prescrição médica, solicitação de exames; Actions registro da atividade clínica: administração de medicamentos ou realização de procedimentos. Actions complementam as instructions e registram seus estados, tais como: completed or cancelled. Os arquétipos do tipo Observation, Evaluation e Actions são os blocos construtores do RES. Adicionalmente, existem, ainda arquétipos do tipo cluster que agregam conjuntos de observations, como por exemplo, sinais de infecção. 3. Definição dos arquétipos A especificação OpenEHR permite a rápida criação de novos templates a partir das necessidades de cada contexto clínico. Apesar disto, considerou-se que o ez-his deveria incorporar algumas fichas clínicas básicas tais como as de atendimento de emergência, triagem e atendimento de clínica médica. A primeira atividade foi buscar os arquétipos já existentes na base da Fundação OpenEHR [5], com vistas a sua utilização nas fichas (templates) do ez-his. Nesta fase, a equipe de especialistas do GAIS utilizou as ferramentas open-source de edição de arquétipos: Ocean Archetype Editor [6] e Liu Archetype Editor [7]. Com o auxílio destas ferramentas, os arquétipos foram traduzidos e especializados para refletir a realidade brasileira. A associação às terminologias foi uma das principais especializações realizadas. Esta foi uma etapa trabalhosa do processo e implicou na revisão de várias fichas clínicas atualmente em uso em vários hospitais brasileiros. Buscou-se sempre achar o consenso entre os especialistas na definição dos arquétipos. Sempre que necessário, novos arquétipos foram criados. Uma vez selecionados os arquétipos, os templates foram definidos. Diferentes fichas foram criadas. Uma vez que não existem editores de templates disponíveis livremente, esta foi uma etapa manual que demandou muito da equipe do GAIS. Em seguida, foi criado o XML que representa o template e, finalmente, o documento em XML foi instanciado na aplicação e validado em reunião do GAIS. Com os resultados da validação, o XML foi alterado, instanciado e novamente validado. Este ciclo foi repetido até o template estar adequado.

3 Validação dos templates A validação dos templates foi feita a partir de um conjunto de testes que visam garantir que: Campos informados no XML do template sejam apresentados e validados corretamente na interface gerada, conforme a especificação do arquétipo. Os dados informados sejam armazenados corretamente. As fichas foram gravadas e verificou-se se o que foi apresentado na visualização da ficha era exatamente igual ao digitado no seu preenchimento. Houvesse a validação por especialistas médicos das fichas clínicas criadas. Houvesse a validação da praticidade do módulo por especialistas médicos apontando erros e melhorias com enfoque no dia-a-dia do médico no hospital. Usabilidade do módulo fosse boa. Resultados 1. Fichas Clínicas definidas como templates A equipe do GAIS definiu cinco templates iniciais para comporem as fichas clínicas do ez- HIS. Este trabalho levou cerca de 5 meses considerando da concepção à validação. Os seguintes templates foram criados: Triagem de pronto atendimento Pronto atendimento Atendimento ambulatorial (genérica o suficiente para atender o máximo de especialidades) Internação hospitalar Evolução clínica diversas vezes modificado a partir dos testes iniciais. Em média, cada um dos cinco templates foi refeito cerca de três vezes, até se chegar à versão final. As principais alterações foram na simplificação do conteúdo e nas validações obrigatórias existentes para os campos. Os testes de praticidade apontaram a necessidade de melhorar a forma de apresentação de informações definidas pelo padrão OpenEHR como, por exemplo, os atributos origem, data e duração são sempre obrigatórios para todos os arquétipos do tipo OBSERVATION. Adicionalmente, os testes apontaram a necessidade de simplificação da estrutura em árvore que apresentava excesso de sub-níveis, em especial aquelas que representavam arquétipos do tipo Clusters. 2.1 Especificação da Interface Gráfica Um dos desafios deste projeto foi o de definir a melhor forma de visualização das estruturas dos templates. Foi construída uma ferramenta capaz de gerar automaticamente as interfaces a partir de qualquer template. Este processo é descrito por Nardon [8]. Desta forma, o template XML é exibido em estrutura em forma de árvore, em que a hierarquia de elementos é facilmente visualizada. Assim, uma section é representado por uma pasta e logo abaixo dela são apresentados os seus arquétipos filhos. A Figura 1 apresenta a section Sinais Vitais que tem como arquétipos filhos Pressão Sanguínea e Temperatura Corpórea. Na definição destes templates utilizaram-se 28 arquétipos já existentes do repositório OpenEHR e criaram-se 19 novos arquétipos. 2. Visualização das Fichas Clínicas: Construção Automática da Interface Gráfica A validação dos templates foi um processo iterativo que atendeu a dois objetivos simultâneos. De um lado validou-se o conteúdo dos templates e arquétipos selecionados e/ou criados e, de outro, validou-se a ferramenta de geração automática da interface gráfica dos mesmos. Este ciclo foi repetido até que o template e a interface estarem adequadas. Este processo foi realizado ao mesmo tempo em que a equipe de desenvolvimento trabalhava com os métodos de visualização automática dos templates definidos, conforme descreve Nardon [8]. Por este motivo foi freqüente a necessidade de atualização do XML dos templates já criados. Os templates foram exaustivamente testados, com relação à geração automática da interface, validação e armazenamento de dados. O conteúdo das fichas clínicas (templates) foi Figura 1 interface gerada dinamicamente em estrutura de árvore. Para facilitar a navegação foi desenvolvido um menu dinâmico superior (Figura 2) que auxilia o profissional de saúde a encontrar de forma rápida a informação que necessita preencher. Adicionalmente, uma ficha lateral (Figura 3) apresenta tudo o que já foi preenchido no atendimento corrente e, uma tabela inferior indica os valores preenchidos no passado de um determinado arquétipo (Figura 4). Por exemplo, ao se iniciar o preenchimento do valor da pressão sistólica, o sistema automaticamente informa os

4 valores passados da pressão sistólica do paciente. Figura 2 - Menu da ficha clínica gerado dinamicamente. de Identificação de Organizações de Saúde em discussão na ISO [9]. Um dos desafios está na construção da interface gráfica que melhor reflita as necessidades assistenciais a partir dos templates definidos. Estudos na área de ergonomia e identificação das necessidades específicas de cada contexto clínico são necessários. Para armazenar a ficha clínica preenchida é gerado um arquivo XML contendo todos os dados, o qual é armazenado em um banco de dados relacional. Para um melhor desempenho em buscas populacionais, os dados relevantes da ficha são armazenados à parte no banco de dados. Esta decisão foi uma extensão ao modelo original OpenEHR que preconiza apenas o armazenamento dos atendimentos em XML. Figura 4 - Tabela informativa dos valores anteriores de um atributo de um arquétipo Conclusão Figura 3 - Ficha lateral com itens da ficha clinica preenchidos. Discussão A incorporação de fichas clínicas ao sistema ez-his com base no modelo OpenEHR mostrou-se adequada. Houve re-utilização dos arquétipos definidos no cenário internacional. As ferramentas de edição de arquétipos distribuídas de forma livre facilitaram e agilizaram o trabalho. A existência de uma equipe interdisciplinar de profissionais de saúde para definir os arquétipos e templates foi essencial. Existe, entretanto, uma curva de aprendizado que exige que os profissionais de saúde se familiarizem com o modelo. À medida que o entendimento da ontologia OpenEHR aumenta, mais rápido fica o processo de definição dos templates / arquétipos. Existe, entretanto, espaço para melhorar o modelo OpenEHR, como, por exemplo, associar a um atributo a restrição de sexo ou faixa etária. Não é aceitável um sistema mostrar, por exemplo, Data de Última Menstruação para um paciente do sexo masculino. A solução hoje no ez-his foi a criação de uma ficha específica para cada caso. Adicionalmente, o padrão OpenEHR não trata de forma específica os dados demográficos. Neste caso, a equipe do GAIS adotou o padrão O uso de arquétipos na construção de sistemas de registro do atendimento é ainda inicial. Acreditamos que a modelagem através de arquétipos permita a construção de sistemas de RES que atendem, de fato, às necessidades da assistência, garantindo ao mesmo tempo a interoperabilidade entre sistemas. É necessário, entretanto que existam ferramentas de distribuição livre que escondam a complexidade do modelo aos profissionais de saúde, facilitando a construção de novos arquétipos e templates. Desta forma o número de arquétipos disponíveis pode crescer de forma significativa possibilitando a cooperação internacional. Referências [1] ABNT. ABNT ISO/TR Informática em saúde - Registro eletrônico de saúde - Definição, escopo e contexto. [Acessado em 23 de junho de 2008]. Disponível em: [2] HL7 [página na internet] c [Acessado em 9 de agosto de 2008]. Disponível em: [3] OpenEHR [página na internet] OpenEHR; c2007 [Acessado em 25 de julho de 2008]. Disponível em: [4] Rector AL, Glowinski AJ, Nowlan WA, Rossi- Mori A. Medical-concept models and medical

5 records: an approach based on GALEN and PEN&PAD. J Am Med Inform Assoc Jan- Feb;2(1): [5] Repositório de arquétipos da OpenEHR [página na internet] OpenEHR; c2007 [Acessado em 29 de julho de 2008]. Disponível em: s/dev/html/index_en.html [6] Ocean Archetype Editor [página na internet], [Acessado em 30 de julho de 2008] Ocean Informatics. Disponível em: ArchetypeEditor_download.html [7] Liu Archetype Editor [página na internet] Linköpings universitet - Department of Biomedical Engineering [Acessado em 30 de julho de 2008] Disponível em: [8] Nardon F, França T, Naves H. Construção de Aplicações em Saúde Baseadas em Arquétipos. Submetido ao XI CBIS, Agosto São Paulo. Contato Ricardo Alfredo Quintano Neira Fabiane Bizinella Nardon Lincoln de Assis Moura Jr Beatriz de Faria Leão [9] ISO/CD TS Health Informatics Provider Identification Draft Version 0.2, ISO, 2007.

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