Emissão de Laudos Automáticos à partir da Avaliação de

Emissão de Laudos Automáticos à partir da Avaliação de Dinamometria
Isocinética Utilizando uma Interface do Sistema Cybex®
Cássio Preis1, Cezar A. Schipiura2, Drª Vera L. Israel3 , Dr. Edson Emilio Scalabrin 4
1,2,3,4
Programa de Pós-graduação em Tecnologia em Saúde (PPGTS),
1,2
Mestrandos do PPGTS
3,4
Professores e Orientadores do PPGTS
Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR), Brasil
Resumo - Este artigo apresenta uma proposta de sistema que compõe laudos automaticamente utilizando-se do resultado
de um exame elaborado por um equipamento de teste isocinético. O objetivo é construir uma interface que possibilite ao
profissional combinar os laudos do equipamento coma as suas próprias conclusões, agilizando a emissão dos laudos finais.
Não pretendemos emitir diagnósticos, mas interpretações dos resultados referentes ao exame , permitindo que os pacientes
possam ser mais bem atendidos, do que tão somente pelo teste manual de força[5]. A obtenção do conhecimento se dá em
duas fases , sendo uma no exame onde um agente captura os dados do equipamento e outra pelo enriquecimento da base
pelo profissional que interage com o paciente. Finalizando, com base em templates, o segundo agente emite um relatório em
formato PDF,com os laudos elaborados.
Palavras-chave: Laudos Automáticos, Interface, Conclusões, Diagnóstico.
Abstract This article presents a system proposal that composes findings automatically using the result of an examination
elaborated for an equipment of isocinético test. The objective is to construct an interface that makes possible the
professional to combine the findings of the equipment with its proper conclusions, speeding the emission of the final
findings. We do not intend to emit diagnostic, but interpretations of the referring results to the examination, allowing that
the patients can most be taken care of, of that so only for the manual test of strength[5 ]. The attainment of the knowledge if
gives in two phases, being one in the examination where an agent one captures the data of the equipment and another one
for the enrichment of the base for the professional who interacts with the patient. Finishing, on the basis of templates, as the
agent emit a report in format pdf, with the elaborated findings.
Key-words: Automatic Findings, Interface, Conclusions, Diagnostic.
Introdução
Os profissionais da área da Saúde percebem
que necessitam urgentemente da compatibilização
das tecnologias hoje disponíveis para avaliação
situacionais de pacientes para que facilite uma
análise em conjunto dos resultados obtidos. Poucos
são os sistemas que se disponibilizam a realizar tal
tarefa e daqueles que o fazem, não facilitam muito
o trabalho do profissional que emprega muito tempo
na operação dos sistemas para obter algum
resultado. Além de serem poucos, a grande maioria
não segue padrões de representações de dados
como HL7, DICOM, SNOMED, LOINC, ICD [6],
entre outros. Dificultam, assim, a interface com
outros sistemas com os quais poderiam interagir
para combinar conclusões.
Propõe-se a criação de um sistema que, 1)
através de um agente inteligente capture os dados
gerados pelo equipamento, armazenados numa
base de dados proprietária. O agente captura estes
dados,
armazenando-os
numa
base
de
conhecimento especialmente elaborado através de
ontologias que representam as situações do mundo
real. 2) Após a instanciação da base do
conhecimento, um segundo agente abre uma
interface com o profissional que tem a oportunidade
de enriquecer esse conhecimento com informações
da anamnese observados no paciente no momento
do exame, ou reclamados por ele. Depois de
elaborado e enriquecido o conhecimento, o sistema
emite os laudos finais. Com esta facilidade, o
profissional pode dedicar o seu tempo ao que é
mais importante na realização do exame como a
interação com o paciente, proporcionando, assim,
atendimento a mais pacientes.
O sistema proposto está relacionado às
interpretações dos resultados referentes ao exame
de dinamometria isocinética da articulação do
joelho. Conhecer a capacidade real através da
dinamometria isocinética traz dados precisos onde
os indivíduos podem ser mais bem atendidos, do
que tão somente pelo teste manual de força[5]. A
elaboração dos laudos é feita a partir do pico de
torque, trabalho e potência, valências mais
avaliadas [2].
Metodologia
Para construção do programa foram
utilizados dados obtidos através da avaliação de
dinamometria isocinética do sistema Cybex®
modelo Norm 7000.
O paciente, orientado pelo profissional que
o acompanha, submete-se a um protocolo de testes
utilizando o equipamento no qual serão gerados
dados com os resultados do exame.
O lado dominante ou o lado não envolvido
com patologia, ou lesão deve ser o primeiro a ser
testado [4;1;2]. Para determinar o membro inferior
dominante, pode ser perguntado com qual membro
inferior o indivíduo chuta uma bola [3].
Os dados são gerados pela análise do
sistema Cybex® à partir da análise das ações e
reações do paciente em relação ao equipamento. O
sistema Cybex® gera, então, um arquivo com os
dados obtidos na análise. O agente do sistema,
responsável pela interface, captura os dados
emitidos em forma de percentuais e interpretandoos, gerará uma base de dados de resultados
(percentuais de déficit relevantes, equilíbrio ou não
da musculatura), mostrando o tipo de exame e data
de execução. No final, com o auxílio do profissional
construirá, dessa forma, um laudo técnico. Os
resultados obtidos nesse laudo dizem respeito à
força concêntrica. A avaliação isocinética ficará,
nessa primeira etapa, em torno da articulação de
joelho. Os resultados para construção do laudo
serão confeccionados a partir dos seguintes dados:
1) Relação bilateral de grupo Flexor de joelho; 2)
Relação bilateral de grupo Extensor de joelho e 3)
relação Agonista (grupo flexor) / Antagonista (grupo
extensor).
A figura 1 exemplifica as etapas do
funcionamento do processo de obtenção até a
interpretação dos laudos.
Abaixo divide-se a em tópicos a construção
do sistema.
1) Dados recuperados pelo agente da Interface
Paciente: Nome, Peso, se pratica atividade física
(qual), Membro Dominante, Exame: Data da
execução,
Articulação,
Modo
do
exame,
Diagnóstico, Força Concêntrica: Movimento,
Músculos envolvidos
a) Flexores: Referentes à Força Máxima Membro Dominante ou Membro não Envolvido,
Membro não Dominante ou Membro Envolvido,
Déficit
Referentes ao Trabalho - Membro
Dominante ou Membro não Envolvido, Membro não
Dominante ou Membro Envolvido, Déficit
Figura 1 - Geração dos laudos automáticos
Referentes à Potência - Valor da
Potência Aplicada (240 ou 300)°/s, Membro
Dominante ou Membro não Envolvido, Membro não
Dominante ou Membro Envolvido, Déficit
Observação complementares
b) Extensores: Referentes à Força Máxima Membro Dominante ou Membro não Envolvido,
Membro não Dominante ou Membro Envolvido,
Déficit.
Referentes ao Trabalho - Membro
Dominante ou Membro não Envolvido, Membro não
Dominante ou Membro Envolvido, Déficit
Potência - Valor da Potência
Aplicada (240 ou 300)°/s, Membro Dominante ou
Membro não Envolvido, Membro não Dominante ou
Membro Envolvido, Déficit
Observação complementares
c) Relação Agonista/Antagonista (Informação
Calculada na relação Flexores/Extensores)
Referentes
à
Força
Máxima
Relação Membro Dominante ou Membro não
Envolvido, Relação Membro não Dominante ou
Membro Envolvido
Referentes ao Trabalho - Relação
Membro Dominante ou Membro não Envolvido,
Relação Membro não Dominante ou Membro
Envolvido
Observação complementares
análise
equipamento
2 Emissão de Laudos
sistema
laudo
paciente
profissional
especialista
anamnese
base de
conhecimento
de saúde
templates
Observações Complementares
As
observações
complementares
acompanharão o relatório da conclusão do sistema
Cybex logo abaixo de cada conclusão sobre os
movimentos 3.1 (Flexores), 3.2 (Extensores) e 3.3
(Percentual de relação).
Para elaborar essa observação, o sistema
considerará as relações possíveis na comparação
entre:
a) flexores (avaliação do peak torque= força pura;
total work = trabalho e average power =
potência) (até 10%) normal),
b) extensores (avaliação do peak torque= força
pura; total work = trabalho e average power =
potência) (até 10%) normal) ou
c) na relação flexores/ extensores (relação normal
50-70%) (avaliação da relação do pico de torque e
trabalho)
Para cada conclusão sobre essas relações,
serão emitidas observações de acordo com as
variáveis (força máxima, força média e potência)
para déficits acima de 10%.
3 Laudos Finais
Para emissão dos laudos finais, deverá haver uma
participação do Profissional, informando alguns
dados que, o equipamento, nem o sistema Cybex®
captura. São dados de anamnese, análise da
reação do paciente em relação ao exame podendo
ser observados pelo profissional como uma queda
de pressão devido ao esforço excessivo ou ainda
relatados pelo paciente como sentimento de dor ao
movimentar, entre outros. A partir desse
conhecimento, o sistema emitirá então suas
conclusões:
a) Sobre teste de movimentos de flexão e
extensão;
b) Configuração (forma) da curva do
membro;
c) Amplitude articular;
d) Relação do grupo flexor;
e) Déficits apresentados;
f) Nível de relação entre Flexores e
Extensores de acordo com o membro;
g) Nível de Segurança recomendado de
Atividade;
h) Sugestões (de acordo com o profissional campo aberto)
4 Etapas da geração do Laudo
4.1 Geração dos Dados Básicos para a elaboração
do Conhecimento na Base de Dados
a) O paciente interage com a máquina e
como resultado dessa interação são
elaborados dados da análise mecânica que
serão capturados pelo sistema
b) O paciente interage com o profissional
especialista que, através das queixas do
paciente e questionamentos a ele feitos,
elabora dados da anamnese, informando-os
ao sistema para complemento do laudo.
4.2
Geração
de
novas
Instâncias
de
Conhecimentos na Base de Saúde
a) Através de uma interface de counicação, o
agente intercepta e interpreta os dados da
análise melhorando o conhecimento com as
novas instâncias
b) O profissional informa os dados da
anamnese, obtidos na observação da reação
do paciente ao exame, suas queixas e
respostas
aos
questionamentos
do
profissional,
complementando
o
conhecimento do sistema
4.3 Elaboração dos Laudos médicos
Através de templates em combinação com a
Base de Conhecimentos elabora os laudos,
emitindo
um
relatório
de
Avaliação
Isocinética
que
será
assinado
pelo
profissional.
Resultados e Discussão
1 A utilização de Bases de Dados como Mecanismo
de Geração de novos Conhecimentos por um
Agente Inteligente
1.1 Definição de Base de Dados
Segundo Date, Base de Dados é uma filosofia de
armazenamento de dados que disponibiliza
recursos de geração de informações atendendo as
necessidades de cada usuário[7]. Entendamos
Informação como "dados agrupados representando
um determinado sentido". Por exemplo o número 37
em si não representa nada a não ser uma
quantidade numérica (é um dado), já "47 graus"
representa um resultado obtido pelo exame de PA
(é uma informação). Portanto o Banco de Dados
armazena os dados de todas as origens agrupando
em tabelas (que representam entidades ou objetos
específicos do mundo real), formando um conjunto
representativo de um determinado domínio ou
sistema (ex.: Saúde, Comercial, Empresarial, etc).
Podemos citar como sistema de Saúde o controle
epidemiológico a partir de dados coletados em um
levantamento específico (investigação), sobre
determinados fatores que geraram uma doença ou
agravo em certa localidade ou faixa etária de
pessoas. Os resultados das investigações serão
formatados em terminologias e armazenados num
Banco de Dados.
2.2 Facilidades proporcionadas pelas Bases de
Dados
Os dados armazenados são organizados por um
programa denominado Sistema Gerenciador de
Banco de Dados (SGBD). Este sistema organiza as
informações como citado acima e disponibiliza
recursos de geração de Informações através de
funções específicas e de uma linguagem de acesso
denominada de SQL (Structure Query Language)
[7].
Através das informações disponibilizadas
pelo SGBD, podemos, com o auxílio de Sistemas
Inteligentes, tirar conclusões interessantes para
auxiliar os profissionais dentro da sua área a tomar
decisões sem se ater a determinadas tarefas que
poderão ser automatizadas[7].
No exemplo supracitado do controle
epidemiológico, os dados serão agrupados de
acordo com a localidade, faixa etária, morbidade,
mortalidade, letalidade, entre outros, formando as
tabelas de controle para disponibilização das
informações. Essas informações serão, então
obtidas através de um relacionamento entre essas
tabelas.
2.3 Conclusões obtidas através de um SGBD
Essas informações possibilitam a eliminação de
falhas humanas geradas devido ao estresse
(causando esquecimento) devido a vasta extensão
da área de saúde e a grande variedade de
patogenias que possuem manifestações similares.
Retornando ao nosso exemplo, o SGBD
possibilitará ao controle epidemiológico:
a) reunir informações necessárias para o
controle da doença;
b) processar, analisar, catalogar e interpretar
os dados (gerar informações);
c) proceder as recomendações pertinentes
no sentido da tomada das ações para
controle da doença;
d) facilitar a divulgação sobre doença e o
resultado das medidas aplicadas;
e outros.
Dentre os recursos que um profissional da
área de saúde poderá ter disponibilizado nas suas
tarefas diárias podemos citar:
a) laudos automáticos;
b) sugestão de anamnese;
c) sugestão de medicação;
d) interação medicamentosa;
e) sugestão de exames;
entre outros
Os dados que serão armazenados nas Bases
de Dados do sistema desenvolvido estão descritos
no item “Dados recuperados pelo agente da
Interface”.
3 Instanciação
Conhecimento
das
Ontologias
na
Base
do
Instanciar uma descrição Ontológica é melhorar o
conhecimento com um novo caso que será
analisado para futuras tomadas de decisão[8,9].
3.1 As Instâncias
Uma instância é uma representação física de uma
descrição ontológica de um objeto ou entidade do
conhecimento[8,9]. Por exemplo:
a) Entidade do conhecimento: Paciente
b) Representação Ontológica: Paciente tem nome,
tem endereço, tem pai, tem mãe, tem pressão
arterial, tem filhos, tem conjuge, etc...
c) Instanciação:
nome: Joaquim José da Silva Xavier
endereço: rua Ouro Preto, número: 200
pai: José Joaquim Xavier
mãe: Maria da Silva
Pressão Arterial: 120/080
filhos: 03
conjuge: Solteiro
4 Obtenção de dados da Análise Mecânica pelo
agente de Interface
A geração dos dados pelo equipamento será
transmitida através da rede conectada ao
equipamento para o sistema. Ao receber os dados
o agente interpreta os dados gravando-os na base
do conhecimento.
Interface, portanto é o sistema ou agente que
gerencia a toda a troca de dados (recepção/envio)
com outro sistema ou o meio externo. Pode ser
entre dois sistemas automatizados ou não, ou
então com o meio externo ao computador. Por
exemplo, a transmissão de dados via Internet, via
rede empresarial caracterizam-se como troca de
dados entre sistemas. Como meio externo
podemos citar impressoras, vídeo (transmissão) ou
teclado, mouse (recepção).
5 Utilização de Templates padrões para geração
dos Laudos Finais
Os templates utilizados são formatos padronizados
de Laudos sem dados, somente estipulando a
seqüência das informações que serão embutidas
para formatação das frases[10].
Tomemos como exemplo os seguintes
laudos obtidos através de um só template:
Apresentou relação bilateral em grupo flexor de
joelho dentro de parâmetros considerados normais.
Apresentou déficit de força pura (10%) em grupo
flexor de joelho no membro direito.
Apresentou déficit de força pura (10%) em grupo
flexor de joelho no membro esquerdo.
Percebamos a padronização entre eles de tal
maneira que poderíamos escrevê-los assim
laudo
Apresentou [apresentação] emgrupo flexor de [grupo flexor] [situação].
Um template pode ser preenchido por dados
encontrados na Base de Conhecimento ou por
outro template, o que é definido na sua elaboração.
Na elaboração dos templates identifica-se, então,
quais são preenchidos por templates ou dados,
criando os templates intermediários da seguinte
maneira:
apresentação
[apresent]
[apresent] ( [percentual] %)
[apresent] ( [percentual] %) e [apresent] ( [percentual] %)
Conclusões
A utilização do sistema agiliza, todo o
processo de construção do laudo. Com isso, maior
número de avaliações podem ser realizadas,
aumentando a performance e ou lucratividade do
serviço. Considerando até o momento uma primeira
etapa, o sistema faz com que haja menor gasto
energético e tempo despendido pelo profissional
que executa os testes. Outros resultados já foram
obtidos com o sistema, como por exemplo a
criação de um banco de curvas, demonstradas no
dinamômetro, que possibilitarão uma criação de
curvas normativas populacionais. Infere-se, então,
a prevenção de determinadas patologias com o
teste precoce e até mesmo a identificação de
anomalias nessa curva que o profissional
especialista não tem condição de observar quando
fornece o laudo proveniente do exame isocinético.
Esse banco de dados permitirá também, em outras
fases, uma soma de dados provenientes de outros
dados de outros dinamômetros.
Referências
1
DVIR Z. (1995). Isokinetics: muscle testing,
interpretation and clinical applications. New York:
Churchill Livingstone.
2 PERRIN D H. (1993) . Isokinetic exercise and
assessment. Champaingn: Human Kinetics.
3 SCHMITZ R J; WESTWOOD K C. (2001). “Knee
extensor eletromyographic activity-to-work ratio is
greater with isotonic than isokinetic contractions”.
Journal of Athletic Training. v.36, n.4, p. 384-387,
dec.
4 Norm. testing and rehabilitation system – user´s guide.
(1996). Cybex International. New York.
5 ANDERSEN H; JAKOBSE J. (1997). “A comparative
study of isokinetic dynamometry and manual muscle
testing of ankle dorsal and plantar flexors and knee
extensors and flexors”. European Neurology.v.37, n.
4, p. 239-242, may.
6 SNOMED INTERNATIONAL. The Systematized
Nomenclature of Medicine. Disponível em:
<http://www.snomed.org.br/> Visualizado em 20
Abril 2004
7 DATE C J. (2000). Introdução a Sistemas de Banco de
Dados. 7ªed. Rio de Janeiro: Publicare consultoria e
serviços.
8 ARARIBÓIA G. (1988). Inteligência Artificial: Um
curso prático. Livros Técnicos e Científicos Editora
Ltda: Rio de Janeiro.
9 RICH E (1994). Inteligência Artifical.. 2ª ed. São
Paulo: Makron Books do Brasil Editora Ltda.
10 SCHANK R C; RIESBACK C K. (1981). Inside
Computer Understanding. New Jersey: Laurence
Erlbaum Associates.
Contato
Cássio Preis. Formado em Fisioterapia pela
Pontifícia Universidade Católica do ParanáPUCPR. Mestrando em Tecnologia em Saúde
PUC-PR.
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