Utilização de PDA s e Redes Wireless no Ambiente Médico

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1 Utilização de PDA s e Redes Wireless no Ambiente Médico Kellyton dos Santos Brito 1, André Gomes Silveira 2, Ana Claudia Oliveira Garcia 1 1 Departamento de Ciências da Computação - Universidade Federal da Bahia Av. Adhemar de Barros, s/n, Salvador BA kellyton@im.ufba.br, anacog@pobox.com 2 Medicware Sistemas de Informática R. Agnelo de Brito, 90, Garibaldi Memorial, 3º andar, Federação, Salvador BA andre@medicware.com.br Resumo A mobilidade é uma característica inerente ao ambiente médico. A utilização dos PDA s (Personal Digital Assistant) tem sido bastante difundida neste ambiente, porém sua utilização tem sido limitada devido à dificuldade no acesso às informações presentes nas redes físicas dos estabelecimentos. Neste trabalho é feito um breve estudo sobre a contribuição do uso dos PDA's no ambiente médico, a apresentação das tecnologias relacionadas ao acesso aos dados das redes fixas pelos PDA s e apresentado o Smart Mobile, uma extensão para computação móvel do Sistema Smart de Gestão Hospitalar. Palavras-chave: Atendimento Médico, Redes sem Fio, Computador de Mão. Abstract Mobility is an inherent characteristic to the medical environment. The use of the PDA's (Digital Personal Assistant) has been spread out in this environment, however its use has been limited due to difficulty in the access to the information in the physical nets of the establishments. In this work a study is made on the contribution of the use of the PDA's in the medical environment, the presentation of the technologies related to the access to the data of the nets for the PDA's and presented the Smart Mobile, an extension for mobile computation of the Smart Healthcare System. Key-words: Medical Attendance, Wireless Network, Handheld Computing. 1. Introdução A utilização de PDA s por profissionais da área médica tem crescido vertiginosamente. Porém, pode-se constatar segundo Skyscape [1] que o uso dos aparelhos é restrito a aplicações e informações isoladas, como consultas a referências sobre medicamentos, interações entre drogas e tratamentos clínicos. Este trabalho tem por objetivo o estudo da viabilidade de utilização de PDA's nos ambientes médicos com a troca de informações baseada em redes sem fio, visando a integração dos PDA s aos sistemas clínico e administrativo dos estabelecimentos. Esta integração possibilitará um maior benefício na utilização dos PDA s

2 pelos profissionais de saúde, uma vez que terão as informações médicas e administrativas sempre à sua disposição, a qualquer hora e em qualquer lugar. Será feito um estudo sobre a contribuição do uso dos PDA s no ambiente médicohospitalar, além da revisão das tecnologias relacionadas ao acesso sem fio às redes fixas, e apresentado o Smart Mobile, uma proposta pra utilização de PDA s e redes sem fio no ambiente médico, como uma extensão do Sistema Smart de Gestão Hospitalar. 2. Utilização de PDA s no Apoio ao Atendimento Médico O prontuário médico eletrônico apresenta-se como uma alternativa vantajosa para lidar com a multiplicidade de informações geradas no atendimento de um paciente, permitindo o acesso universal e a qualquer momento às informações de saúde do paciente, resolvendo problemas logísticos do prontuário em papel, integrando informações de fontes diferentes, fornecendo suporte à decisão, melhorando o atendimento através de informações mais completas e precisas e eliminando a duplicação da entrada de dados [2]. Por outro lado, a implantação do prontuário médico eletrônico envolve a mudança da base de dados em papel para uma base de dados em formato digital. Esta mudança deve ser feita de forma a alterar ao mínimo a rotina dos profissionais da área médica, que devem estar com sua atenção voltada ao desempenho de suas atividades e não ao uso da tecnologia em si. Devido tanto à necessidade de mobilidade dos profissionais de saúde, quanto a necessidade do acesso à informação estando próximos ao paciente, os PDA s se apresentam como uma solução para este problema. PDA s são microcomputadores de dimensões e peso reduzido, que podem ser carregados na palma da mão (handhelds). Geralmente possuem aplicações incorporadas que normalmente incluem programas de gerenciamento pessoal, e permitem o desenvolvimento e instalação de novas aplicações de acordo com as necessidades do usuário [2]. Além de possuírem dimensões reduzidas, os PDA s se diferenciam dos computadores desktop por características como o pequeno tamanho da tela, diferentes modos de interação com o usuário, como através de caneta, de mini-teclados embutidos ou teclados dobráveis que quando abertos ficam do tamanho tradicional, baixa autonomia de energia, baixo poder de processamento e baixa capacidade de memória. A utilização de dispositivos móveis tem sido bastante difundida no ambiente médicohospitalar. De acordo com uma pesquisa realizada nos Estados Unidos [1], mais da metade dos médicos utilizam PDA s no apoio às suas rotinas de trabalho, e cerca de 90% consideram que a utilização dos dispositivos os auxiliam a prover um melhor atendimento médico. Esta utilização tem crescido devido às várias vantagens que a utilização dos PDA s proporcionam, permitindo a possibilidade de utilização como lembretes, a captura de dados em tempo real, a possibilidade de fácil consulta aos dados, a eliminação de erros na coleta das informações e a possibilidade de padronização da coleta e consulta, promovendo assim um aumento geral da eficiência devido ao fácil armazenamento e acesso aos dados. Apesar destas vantagens, os PDA s ainda são sub-utilizados no ambiente médico, devido à fraca integração com os dados das organizações, como ao prontuário médico do paciente ou a informações administrativas. 3. Tecnologias para trocas de dados em ambientes móveis A computação móvel pode ser considerada como uma variação da computação distribuída e, conseqüentemente, questões relativas à gerência de dados em sistemas distribuídos podem ser aplicadas a este contexto. Dentre elas, destacam-se a distribuição e replicação de dados,

3 modelos de transações, recuperação e tolerância a falhas [3]. Aliado a isto, os sistemas móveis apresentam limitações particulares, tanto relacionadas ao dispositivo, como mencionado na seção 2, quanto relacionadas ao meio físico da troca dos dados, como as configurações da dinâmica das redes, custo de localização do dispositivo; limitação da banda de tráfego dos dados e conectividade intermitente. 3.1 Modelo de Sincronização Devido às características particulares do ambiente móvel, foram criadas variações do tradicional modelo Cliente/Servidor para este contexto, como o modelo Cliente/Agente- Servidor/Servidor. Este modelo em três camadas realiza a comunicação entre o cliente móvel e o servidor através da troca de mensagens do cliente com o agente e deste com o servidor, com o agente assumindo o papel de substituto do cliente móvel na rede fixa. Com isso algumas vantagens podem ser obtidas, como o processamento, refinamento e compressão dos dados na rede fixa antes de serem enviados ao cliente móvel, processamento dos dados enviados pelo mesmo à rede fixa, e a possibilidade de processamento de solicitações do cliente móvel mesmo em momentos de desconexão, com o envio dos resultados, já tratados, no próximo momento de conexão [3] Tecnologias de Comunicação Sem Fio Existem basicamente três tipos de redes sem fio: W-PAN (Wireless Personal Area Network) são redes pessoais de pequeno alcance, que conectam dispositivos de uso pessoal; W-LAN (Wireless Local Area Network) são redes semelhantes às redes locais LAN, de médio alcance e W-WAN (Wireless Wide Area Network) são redes com alcance de grandes distâncias geográficas, como uma cidade, país ou todo o mundo. Dentre as principais tecnologias de comunicação sem fio atualmente disponíveis no Brasil se destacam: Bluetooth: Padrão proposto pela BluetoothSIG [4], voltado para utilização em redes W-PAN, possibilita troca de dados ponto a ponto. O padrão possibilita taxa efetiva de transferência de dados de até 723kbit/s. Possui três classes, que especificam a potência do sinal e o alcance, afetado por obstáculos como paredes e divisórias: Classe 1, com alcance de até 100m; Classe 2, com alcance de até 10m; Classe 3 com alcance de até 10cm [5]. IEEE : Padrão foi definido pela IEEE [6], voltado para a comunicação em redes W-LAN, sendo também conhecido por "Ethernet sem fio". Possibilita conexões ponto a ponto ou a formação de redes com infraestrutura com pontos de acesso à rede fixa. A especificação Wi-fi (Wireless Fidelity) possibilita taxas de transferências de 11Mbps a 54Mbps e alcance de até 300m em ambientes abertos, com degradação progressiva da taxa de transferência. WAP (Wireless Application Protocol): Protocolo padronizado pela WAPFórum [7], para implementação em W-WAN's, que possibilita a distribuição de informação da Internet para dispositivos móveis. A tecnologia baseia-se na comutação de tempo, sendo designado um intervalo de tempo para cada usuário e efetuando a tarifação por tempo de conexão. Alcança baixas velocidades de tráfego de dados, normalmente 9.6 Kbps ou Kbps. GPRS (General Packet Radio Service): é um padrão da tecnologia GSM [8] (Global System for Mobile communication), voltado para utilização em redes W-WAN. Possibilita velocidades de conexão de até 171Kbps. A tecnologia é baseada na comutação de pacotes, permitindo a cobrança por dados trafegados, e permite total integração com a internet, como a utilização de serviços de navegador, ftp, s, dentre outros. O padrão pode ser utilizado em redes celulares GSM e TDMA.

4 Neste contexto, o fator determinante para a escolha da tecnologia utilizada é a distância entre o dispositivo móvel e a estação host, além da taxa de transferência disponível para o tráfego dos dados. 4 Uma proposta para utilização de PDA s e Redes Wireless no ambiente médico 4.1 Smart Mobile O sistema Smart é um sistema completo de gestão médica que possui módulos de gerenciamento que atendem a diversos tipos de estabelecimento médicos, como Clínicas e Hospitais, oferecendo a integração e possibilitando o gerenciamento das atividades de todos os setores do estabelecimento. O sistema está em funcionamento em diversos locais, como o Real Hospital Português de Recife (PE) o Hospital do Coração de Natal (RN) e o Instituto CardioPulmonar de Salvador (BA). O Smart Mobile foi projetado de modo a ser uma extensão do sistema Smart, com o objetivo de agregar as vantagens da computação móvel ao sistema existente. Para isto, foi realizado um estudo sobre as funcionalidades do sistema desktop que poderiam ser suportadas e aperfeiçoadas através da utilização de PDA s e redes sem fio, sendo detectada a possibilidade de ganhos em algumas delas. Dentre estas funcionalidades, pode-se destacar atividades como o controle de internamento, sendo feito a coleta dos dados junto ao leito do paciente; atendimento HomeCare, quando o profissional médico pode ter as informações necessárias ao atendimento disponíveis no PDA no domicílio do paciente; e facilitação de tarefas mais simples, como o controle da fila de espera dos pacientes de uma instituição; (ii) atividades administrativas como a utilização dos dispositivos na realização de inventários. Inicialmente, para análise da viabilidade da solução foi selecionada uma das funcionalidades médicas, que compreende o controle da fila de espera. Esta primeira versão permite o controle da fila de espera do estabelecimento ao permitir que a agenda de atendimentos seja transferida da base de dados da organização para os dispositivos móveis. Quando um paciente chega ao estabelecimento, é abordado por uma funcionária portando um PDA, que registra o horário de chegada do mesmo e confere seus dados, podendo fazer pequenas alterações ou mesmo o cadastramento do paciente. No momento em que o médico finaliza um atendimento, ele informa ao sistema a conclusão, sendo lançada automaticamente na tela do PDA a informação do próximo paciente a ser encaminhado ao atendimento, orientando ao portador do dispositivo o encaminhamento daquele paciente ao consultório. 4.2 Descrição da implementação A versão inicial do Smart Mobile está sendo desenvolvida com a utilização da plataforma de desenvolvimento para PDA s Superwaba [9]. Os dispositivos selecionados utilizam o Sistema Operacional PalmOS [10] e a tecnologia de rede sem fio selecionada foi a , com a troca de dados baseada no modelo Cliente/Agente-Servidor/Servidor. A plataforma de desenvolvimento Superwaba define uma máquina virtual, um formato de arquivo pra armazenagem de classes e um conjunto de classes padrão. A linguagem utilizada por ela é o Java. A escolha desta plataforma baseou-se no fato de ser uma linguagem java-like, oferecendo as vantagens da orientação a objetos; por ser otimizada para utilização em PDA s, ao contrário de outras ferramentas que têm que manter a compatibilidade com celulares, que geralmente possuem recursos bem mais limitados; por ser portável, podendo o mesmo código ser executado tanto em dispositivos com o sistema operacional PalmOS quanto com o Windows Mobile [11]; por ser de código livre, permitindo o acesso e alterações

5 na máquina virtual pela própria equipe de desenvolvimento, se necessário; por ser uma solução de baixo custo, com pacotes básicos gratuitos; além de permitir vantagens de implementação não encontradas em outras ferramentas, como por exemplo ser a única ferramenta encontrada que possibilita a utilização de SQL (Structured Query Language). A tecnologia de rede sem fio selecionada foi a , devido a consideração de fatores como a distância a ser alcançada entre o dispositivo e sua estação host, a necessidade de alta disponibilidade da conexão e a taxa de transferência de dados suportada pelo protocolo, que implica diretamente no tempo de atualização dos dados. A troca de dados é baseada no modelo Cliente/Agente-Servidor/Servidor. O agente foi desenvolvido de modo a ser o responsável pela captura dos dados na rede fixa, tratamento e compactação dos mesmos antes do envio ao dispositivo móvel, bem como pelo tratamento dos dados enviados pelo dispositivo e atualização dos mesmos na base de dados principal. Na implementação do sistema está sendo escolhido experimentalmente um intervalo de tempo de atualização. Constantemente, ao término do intervalo é aberta uma conexão via socket entre o dispositivo e o agente, atualizando as bases de dados de ambos. Para a troca de dados, foi testada inicialmente uma solução utilizando o protocolo FTP (File Transfer Protocol) e está sendo estudada a utilização de conexão diretamente através de um servidor socket disponível no host. 6. Conclusão Este trabalho apresentou os conceitos do prontuário médico eletrônico, da computação móvel, as vantagens da utilização dos PDA s no ambiente médico e a sua integração através da utilização de redes sem fio. Está sendo desenvolvida uma aplicação de controle da Fila de Espera, que demonstra a viabilidade da solução. Após a implantação desta versão inicial, o objetivo é a extensão das outras funcionalidades presentes no sistema desktop, como o acompanhamento do prontuário médico eletrônico não somente em redes sem fio locais W-LAN dentro do estabelecimento médico, como um acompanhamento à distância por redes W-WAN que permitirá ao médico consultar, ou ser alertado sobre, as informações do prontuário dos pacientes em qualquer lugar e a qualquer momento. 7. Referências [1] Skyscape, "Survey: Physicians using handheld computers can provide better care, through integration with the enterprise is slow", Dez [2] Grisolia, S. V. (1999) "Uso de Assistentes Pessoais Digitais no Prontuário Médico Eletrônico". Tese de M.Sc. COPPE-UFRJ, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. [3] Côrtes, S. C., Lifschitz, S. (2003) "Banco de Dados para um Ambiente de Computação Móvel". XXIII Congresso da Sociedade Brasileira de Computação, Campinas, SP, Brasil. [4] Bluetooth Especial Interest Group, [5] PaloWireless, Março/04. [6] Institute of Electrical and Electronics Engineers, [7] Wireless Application Protocol, [8] GSM Association, [9] SuperWaba virtual machine, [10] PalmSource Inc, [11] Microsoft Corporation,