Protótipo para Representação de Informações Demográficas em um S-RES Baseado nas Especificações OpenEHR

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1 Protótipo para Representação de Informações Demográficas em um S-RES Baseado nas Especificações OpenEHR Wagner Francisco Mezaroba 1, Evânio Ramos Nicoleit 1 1 Laboratório de Informática Aplicada Kiron Curso de Ciência da Computação - Unidade Acadêmica de Ciências, Engenharias e Tecnologias - Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC) Criciúma SC Brasil wagnerfrancisco@gmail.com, ern@unesc.net Abstract. This paper presents the development's initial phase of a prototype for Demographic Information representation, based on the specifications proposed by the OpenEHR Foundation, which will be included in the Electronic Health Record System - UTInfo. By including this prototype in the Eletronic Health Record System, it will be possible to provide semantic interoperability, which is one of the objectives of the OpenEHR specifications. To create this prototype, just the demographic information was elected to be used. The OpenEHR Demographic Information Model was analyzed and it was checked if there are archetypes available for the prototype creation. Keywords: Semantic Interoperability, Demographic Information, Electronic Health Record, OpenEHR Foundation. Resumo. Este artigo apresenta a fase inicial de desenvolvimento de um protótipo para representação de Informações Demográficas, baseado nas especificações propostas pela Fundação OpenEHR, para ser incluído ao Sistema de Registro Eletrônico em Saúde específico para Unidades de Terapia Intensiva - UTInfo. Incorpora-se a provisão de interoperabilidade semântica entre aplicações, que é um dos objetivos das especificações da Fundação OpenEHR. Neste trabalho, delimitou-se o uso de informações demográficas para criação do protótipo. Foi analisado o Modelo de Informação Demográfico proposto pela Fundação OpenEHR e verificada a existência dos arquétipos necessários para criação do protótipo. Palavras-chave: Interoperabilidade Semântica, Informações Demográficas, Registro Eletrônico em Saúde, Fundação OpenEHR. 1. Introdução O Registro Eletrônico em Saúde (RES) é um repositório de informações a respeito da saúde de indivíduos armazenado em meio eletronicamente processável [Shortliffe e Cimino 2006]. Os Sistemas de Registro Eletrônico em Saúde (S-RES) possuem ferramentas de gerenciamento que possibilitam registrar, recuperar e manipular as

2 informações contidas nos RES, além de auxiliar os usuários na organização e interpretação de dados e prover suporte no processo de tomada de decisão. As informações dos sistemas de saúde podem ser representadas e processadas com a aplicação de técnicas modernas de gerenciamento e processamento, tornando possível o uso de sistemas de apoio à decisão mais complexos e eficazes, o que pode aprimorar consideravelmente a qualidade do atendimento médico e da área da saúde como um todo [Chen 2005]. Entretanto, a representação das informações de saúde em meio computacional não é uma tarefa simples. Os conceitos e processos que envolvem a medicina moderna são complexos e evoluem constantemente dificultando a representação e a manutenibilidade dos mesmos em meio computacional [Chen 2005]. O problema agrava-se quando há necessidade de prover interoperabilidade entre diferentes S-RES Interoperabilidade Define-se interoperabilidade como o estado existente entre duas ou mais aplicações, onde uma aplicação pode receber e interpretar os dados de outra e executar uma determinada tarefa com estes dados de maneira satisfatória e sem a necessidade de intervenção extra do operador do sistema [Aguilar 2005]. A interoperabilidade pode ser classificada como interoperabilidade funcional (sintática) ou interoperabilidade semântica [Aguilar 2005]. No primeiro caso, o objetivo é a transferência de informações entre sistemas de modo que a informação seja legível para os seres humanos, sem a necessidade de interpretação e tomadas de decisão automatizadas por parte do sistema receptor. Já a interoperabilidade semântica se caracteriza pela capacidade das informações compartilhadas entre os sistemas serem, além de legíveis por seres humanos, poderem ser também interpretadas pelos sistemas, compreendidas em nível de conceitos de domínio definidos formalmente e, consequentemente, processáveis por computadores. A interoperabilidade semântica promove um aprimoramento dos S-RES e possibilita o uso de sistemas de apoio à decisão em maior escala [Chen 2005]. A fim de prover interoperabilidade semântica, torna-se necessária a criação de uma maneira comum para representação das informações de saúde [Linden, Austin e Talmon 2009]. Alguns padrões e especificações têm sido propostos almejando alcançar definições formais de conceitos. Dentre estes, destacam-se as especificações criadas pela Fundação OpenEHR Especificações OpenEHR A Fundação OpenEHR é uma fundação sem fins lucrativos que visa o desenvolvimento de especificações abertas para a construção de S-RES semanticamente interoperáveis e capazes de se adaptarem a rápida evolução da área médica [OpenEHR 2010]. Para a construção de S-RES semanticamente interoperáveis, é necessário o uso de uma arquitetura flexível que possibilite a expansibilidade futura do sistema. A Fundação OpenEHR especifica uma arquitetura de S-RES baseada no uso de modelos duais para representação de informações em saúde.

3 Diferente de algumas práticas usuais na engenharia de software, onde se separam os conceitos de domínio apenas por meio de uma camada lógica dentro de um sistema (a camada de domínio), a arquitetura de S-RES proposta pela Fundação OpenEHR possui dois níveis: um primeiro nível que contém o Modelo de Referência e, um segundo que é construído com base no primeiro e contém o Modelo de Arquétipos [Nardon, França e Naves 2008]. Arquétipos são modelos formais e reutilizáveis dos conceitos de domínio [Beale 2010]. Eles possuem uma linguagem própria, criada com o intuito de ser manipulável por profissionais da saúde, os especialistas no domínio, e não apenas por desenvolvedores de software. O Modelo de Referência é composto por um conjunto de diferentes Modelos de Informação, os quais apresentam estruturas genéricas que podem ser restringidas por arquétipos [Beale e Heard 2010]. Há vários modelos de informação, tais como Modelo de Tipos Básicos de Dados, Modelo de Estruturas de Dados e Modelo Demográfico. A fim de representar informações que englobam conceitos de vários arquétipos, tais como exames pré-natais por exemplo, templates são utilizados [Beale e Heard 2010]. Estes possibilitam a formação de composições de arquétipos. Deste modo, quando novos conceitos são desenvolvidos, ou conceitos já existentes evoluem, torna-se possível criar novos arquétipos ou aprimorar os já existentes, evitando a necessidade de alteração do software, pois este, neste caso, já está preparado para utilizar estruturas mais genéricas. Esta abordagem oferece maior manutenibilidade aos S-RES e possibilita a expansão futura do sistema. A natureza estável do modelo de referência viabiliza a construção de implementações de referência e frameworks. Atualmente, há modelos de referência e frameworks desenvolvidos, e/ou em desenvolvimento, em diversas linguagens tais como Java, Python, Ruby, etc. [Dias e Freire 2008] Trabalho Proposto O Laboratório de Informática Aplicada - Kiron - da Universidade do Extremo Sul Catarinense, possui uma linha de pesquisa que envolve o estudo e o desenvolvimento de um S-RES específico para Unidades de Terapia Intensiva (UTI), o UTInfo. Visando a incorporação das especificações disponibilizadas pela Fundação OpenEHR e a possibilidade de provisão de interoperabilidade semântica, uma nova versão do sistema UTInfo vem sendo desenvolvida. Na primeira etapa, para a criação de um protótipo baseado nas especificações OpenEHR, para ser incluído ao S-RES UTInfo, delimitou-se o uso de informações demográficas, as quais representam informações relativas a pessoas, grupos de pessoas e organizações [Dias e Freire, 2008]. Esta etapa consiste na análise da modelagem de dados atual, ou seja, quais informações demográficas são representadas atualmente no sistema, e da busca pelos arquétipos necessários para representação destas informações.

4 2. Métodos A abordagem utilizada para construção do protótipo, para ser incorporado ao S-RES UTInfo, é a proposta pela Fundação OpenEHR, chamada OpenEHR Data Modelling Approach (ODMA) [Buck et al 2009], que consiste na execução de cinco passos: determinar todos os itens necessários ao S-RES. É preciso conhecê-los para poder modelar os arquétipos; combinar os itens e criar conceitos por meio dos itens relacionados; mapear os conceitos obtidos para arquétipos; criar arquétipos, se for necessário. Podem-se especializar arquétipos existentes por meio de outros arquétipos também e; desenvolver templates a fim de unir os arquétipos para representação de informações compostas. Deste modo, no primeiro e no segundo passo foram determinados e analisados os itens do modelo demográfico do S-RES UTInfo. Visto que estas informações já haviam sido modeladas no momento de desenvolvimento do S-RES, pôde-se utilizar como base um diagrama de classes já existente. É possível observar, na Figura 1, um diagrama reduzido, somente com as classes relacionadas ao modelo demográfico do S-RES UTInfo. Figura 1. Diagrama de classes com Informações Demográficas do S-RES UTInfo. A fim de mapear os conceitos obtidos para arquétipos, foi analisado o modelo de informação demográfico da Fundação OpenEHR. Pode-se observar um diagrama do modelo na Figura 2. Posteriormente, foram buscados os arquétipos demográficos no repositório da Fundação OpenEHR. Em [Dias e Freire 2008], encontram-se os arquétipos requeridos em língua inglesa e em língua portuguesa. Estes foram desenvolvidos e disponibilizados no repositório de arquétipos da Fundação OpenEHR pelos referidos autores, eliminando-se a necessidade de elaboração de novos arquétipos (o passo 4). 3. Resultados e Discussões Constata-se que o modelo de dados demográficos utilizado no S-RES UTInfo, na versão não baseada no modelo proposto pela Fundação OpenEHR, apresenta problemas, que são comuns a diversos S-RES, tais como a necessidade de duplicação de informações quando uma pessoa exerça mais de um papel dentro da instituição - por exemplo, no

5 caso em que um médico seja também um paciente - e a falta de suporte ao cadastro de mais de um endereço por paciente ou por pessoa. O modelo demográfico da Fundação OpenEHR apresenta atores e papéis, que são partes no sistema. As partes relacionam-se entre si, por meio da classe PARTY_RELATIONSHIP, e possuem informações de identificação e contato, podendo-se adicionar mais de um contato, se necessário. O relacionamento entre as classes demográficas principais do sistema UTInfo (Paciente, Endereço, Médico e Enfermeiro) pode ser feito de maneira simplificada. É possível representar uma pessoa por meio da classe PERSON, uma especialização de ACTOR. Visto que uma pessoa é uma parte no sistema, ela pode possuir informações de contato, podendo-se mapear vários Endereços. Figura 2. Diagrama Modelo de Informações Demográfico da Fundação OpenEHR [OpenEHR, 2010]. Paciente, Médicos e Enfermeiros são pessoas. Médico e Enfermeiro são informações que dizem respeito ao papel das pessoas dentro do hospital, deste modo podem ser mapeados por meio da classe ROLE, por meio do uso de arquétipos específicos que considerem também o CRM do médico e o COREN do enfermeiro.

6 Um paciente é representado pelo relacionamento (PARTY_RELATIONSHIP) entre uma pessoa (PERSON) que exerça papel (ROLE) de usuário de serviços de saúde e uma pessoa que exerça papel de profissional da saúde ou uma organização que exerça papel de prestador de assistência à saúde [Dias e Freire 2010]. De acordo com esta modelagem, são necessários os seguintes arquétipos, disponíveis no repositório da Fundação OpenEHR: Person (Pessoa); Address (Endereço); Healthcare Consumer (consumidor dos serviços de saúde) - que possibilita caracterizar uma pessoa como paciente; Individual Health Care Provider (profissional da saúde) - arquétipo que possibilita a criação de informações de médico e enfermeiro e; Healthcare Provider Organization (Organização prestadora de assistência a saúde). O modelo demográfico apresentado pela Fundação OpenEHR é mais complexo que o usual. Contudo, podem-se introduzir conceitos que possibilitem a expansão do S-RES futuramente. Entretanto, é preciso reorganizar o modelo utilizado no S-RES UTInfo a fim de torná-lo compatível com as especificações OpenEHR. 4. Conclusão O protótipo para representação de Informações Demográficas baseado nas especificações da Fundação OpenEHR, corrige os problemas de representação demográfica encontrados no S-RES UTInfo, além de utilizar um modelo demográfico mais complexo, que introduz uma série de novos conceitos e apresenta maior capacidade de expansão. Considerando-se que as estruturas do modelo demográfico são restringidas por arquétipos, podem-se alterar definições no decorrer do tempo de maneira flexível, reduzindo o custo de manutenção do sistema e possibilitando que ele efetivamente evolua de acordo com a evolução dos conceitos médicos. Diversos aspectos da arquitetura proposta pela Fundação OpenEHR não foram discutidos neste artigo, tais como a possibilidade de versionamento de informações - possibilitando a realização de auditoria sob as operações realizadas no sistema - e o uso de terminologias. Entretanto, para a implementação do protótipo é necessário considerar estes aspectos. Para provisão efetiva de interoperabilidade semântica, torna-se necessário o uso de arquétipos em comum entre as aplicações. Entretanto, enquanto ainda não há uma convenção em relação a quais arquétipos utilizar, a disponibilização de arquétipos no repositório da Fundação OpenEHR auxilia neste processo. Para continuação deste trabalho, será realizada a análise de modelos de referência e frameworks já disponíveis, visando à implementação prática do que foi analisado e discutido.

7 Por meio deste trabalho, foi possível analisar e verificar a viabilidade do modelo demográfico da Fundação OpenEHR. Destacam-se a facilidade para busca dos arquétipos por meio das ferramentas disponíveis no site da Fundação OpenEHR e a extensa documentação, também disponível no site da Fundação OpenEHR. O quinto passo para construção do protótipo, que envolve o desenvolvimento de templates encontra-se em fase de execução. Referências Aguilar A. (2005), "Semantic Interoperability in the Context of e-health". National University of Ireland. Beale T, Heard S. (2010). "The OpenEHR Specification: Architecture Overview", Acesso em 13 mai Beale, T. (2010). "What is an archetype?" Disponível em: < Acesso em 13 mai Buck J. et al. (2009) Towards a comprehensive electronic patient record to support an innovative individual care concept for premature infants using the openehr approach, International Journal of Medical Informatics 78. Chen, H. (2005) Medical informatics: knowledge management and data mining in biomedicine, New York, USA: Springer. Dias R, Freire S. (2008) Arquétipos para representar as Informações Demográficas em Saúde. Em XI Congresso Brasileiro de Informática em Saúde. Disponível em: < Acesso em: 13 mai Dias R, Freire S. (2010) Guide to ISO-conformant Demographics Archetypes. Disponível em: Acesso em: 13 mar Linden HVD, Austin T, Talmon J. (2009) Generic screen representations for future-proof systems, is it possible? Computer Methods And Programs In Biomedicine, Irlanda, p Mar 15. Nardon F, França T, Naves H. (2008) Construções de Aplicações em Saúde baseadas em Arquétipos. Em XI Congresso Brasileiro de Informática em Saúde. Disponível em: < Acesso em: 13 mai OpenEHR [Internet]. (2010) The OpenEHR Foundation. Disponível em: Shortliffe EH, Cimino JJ. (2006) Biomedical informatics: computer applications in health care and biomedicine. 3 edição, New York, USA, Springer; 2006.