Imagens ecocardiográficas fetais integradas a banco de dados

Este trabalho discorre no escopo de informática médica, no âmbito da Unidade de Cardiologia Fetal do Instituto de Cardiologia - Fundação Universitária de Cardiologia do RS. Sabe-se que a medicina gera um grande volume de dados, sejam eles, textuais, numéricos, gráficos ou mesmo imagens ou sons geradas por equipamentos de ultra-som, tomógrafos computadorizados, ressonância magnética, RX, entre outros. Este trabalho desenvolve a integração das imagens ecocardiográficas fetais ao banco de dados. Atualmente, a tendência observada no desenvolvimento de sistemas de informações é a utilização de banco de dados que sejam capazes de manipular informações completas sobre seus pacientes, tais como: consultas, medicamentos, internações, bem como os laudos de exames com suas respectivas imagens quando estes possuírem. É com base nestas tendências que foram definidos os tópicos relevantes a serem estudados e implementados neste trabalho, integrando os estudos ecocardiográficos fetais com as informações do banco de dados da unidade de cardiologia fetal (UCF). Neste trabalho está apresentado o modelo do banco de dados da UCF. Para esta modelagem foram realizados estudos para aquisição de conhecimento da área e também para compreender as necessidades da unidade Da mesma forma, as imagens ecocardiográficas fetais foram estudadas para que fosse possível serem modeladas junto ao banco de dados. Para esta modelagem foi necessário fazer uma breve revisão dos conceitos utilizados pelo paradigma de orientação a objetos, uma vez que o modelo foi desenvolvido utilizando esta metodologia. As imagens ecocardiográficas fetais receberam grande atenção, uma vez que para elas foram criadas classes distintas. Também para aumentar a funcionalidade foram estudados conceitos de imagem digital, para posterior aplicação sobre as imagens do domínio. Foram realizados estudos sob manipulação de imagens, como modificação do brilho, medidas, filtros e formas de armazenamento. Considerando os formatos de gravação, dois padrões foram contemplados neste trabalho: o utilizado pela placa disponível no instituto denominado DT-IRIS e o DICOM que é um padrão internacional de armazenamento e comunicação de imagens médicas. Por fim, a implementação do protótipo procura demonstrar a viabilidade do modelo proposto, disponibilizando dados textuais, imagens e ainda realizando manipulações sobre estas imagens do domínio.

Mineração de dados utilizando aprendizado não-supervisionado: um estudo de caso para bancos de dados da saúde

A mineração de dados constitui o processo de descoberta de conhecimento interessante, com a utilização de métodos e técnicas que permitem analisar grandes conjuntos de dados para a extração de informação previamente desconhecida, válida e que gera ações úteis, de grande ajuda para a tomada de decisões estratégicas. Dentre as tarefas de mineração de dados, existem aquelas que realizam aprendizado não-supervisionado, o qual é aplicado em bases de dados não-classificados, em que o algoritmo extrai as características dos dados fornecidos e os agrupa em classes. Geralmente, o aprendizado não-supervisionado é aplicado em tarefas de agrupamento, que consistem em agrupar os dados de bancos de dados volumosos, com diferentes tipos de dados em classes ou grupos de objetos que são similares dentro de um mesmo grupo e dissimilares em diferentes grupos desses bancos de dados, de acordo com alguma medida de similaridade. Os agrupamentos são usados como ponto de partida para futuras investigações. Este trabalho explora, mediante a realização de um estudo de caso, o uso de agrupamento como tarefa de mineração de dados que realiza aprendizado nãosupervisionado, para avaliar a adequação desta tecnologia em uma base de dados real da área de saúde. Agrupamento é um tema ativo em pesquisas da área pelo seu potencial de aplicação em problemas práticos. O cenário da aplicação é o Sistema de Informações Hospitalares do SUS, sob a gestão da Secretaria Estadual de Saúde do Rio Grande do Sul. Mensalmente, o pagamento de um certo número de internações é bloqueado, uma vez que a cobrança de internações hospitalares é submetida a normas do SUS e a critérios técnicos de bloqueio estabelecidos pela Auditoria Médica da SES para verificar a ocorrência de algum tipo de impropriedade na cobrança dos procedimentos realizados nessas internações hospitalares. A análise de agrupamento foi utilizada para identificar perfis de comportamentos ou tendências nas internações hospitalares e avaliar desvios ou outliers em relação a essas tendências e, com isso, descobrir padrões interessantes que auxiliassem na otimização do trabalho dos auditores médicos da SES. Buscou-se ainda compreender as diferentes configurações de parâmetros oferecidos pela ferramenta escolhida para a mineração de dados, o IBM Intelligent Miner, e o mapeamento de uma metodologia de mineração de dados, o CRISP-DM, para o contexto específico deste estudo de caso. Os resultados deste estudo demonstram possibilidades de criação e melhora dos critérios técnicos de bloqueio das internações hospitalares que permitem a otimização do trabalho de auditores médicos da SES. Houve ainda ganhos na compreensão da tecnologia de mineração de dados com a utilização de agrupamento no que se refere ao uso de uma ferramenta e de uma metodologia de mineração de dados, em que erros e acertos evidenciam os cuidados que devem ser tomados em aplicações dessa tecnologia, além de contribuírem para o seu aperfeiçoamento.

Modelo de metadados para armazenamento e recuperação de imagens estáticas no formato DICOM

Em linhas gerais, este trabalho aborda os temas de armazenamento de grandes volumes de imagens no formato DICOM, e a recuperação das mesmas com base em informações associadas a estas imagens (metadados independentes do conteúdo), informações obtidas na fase da interpretação das imagens (metadados descritivos de conteúdo), ou usando informações visuais que foram anotadas nas imagens ou extraídas das mesmas, por médicos especialistas em imagens médicas (metadados dependentes do conteúdo). Este trabalho foi desenvolvido com o propósito de elaborar uma modelagem conceitual que permita a descrição dos dados relevantes de imagens no formato DICOM, de maneira a facilitar a recuperação das mesmas posteriormente. As classes pertencentes ao modelo conceitual, decorrentes dessa modelagem, viabilizam a documentação de imagens médicas estáticas no formato DICOM. Visando o armazenamento de um grande volume de imagens médicas por um longo período de tempo, e considerando o desenvolvimento de uma solução economicamente viável para as instituições que provêm diagnóstico médico por imagens, o modelo propõe o armazenamento das imagens em um ambiente separado do banco de dados. Portanto, este trabalho apresenta uma solução que gerencia a localização das imagens em mídias on-line, near-line e off-line. Este gerenciamento mantém o banco de dados atualizado quanto à localização atual das imagens, mantém as imagens armazenadas e distribuídas em mídias conforme a disponibilidade dos recursos físicos de armazenamento, e auxilia na recuperação das imagens. Este modelo serviu como base para a implementação de um sistema protótipo que possibilita a descrição e a recuperação de imagens DICOM. Os resultados obtidos através da implementação do sistema protótipo, em termos de armazenamento, recuperação e gerenciamento da localização das imagens nos diferentes ambientes (online, near-line e off-line), são apresentados e discutidos.

Medidas de estruturas cardíacas fetais através de imagens ecocardiográficas segmentadas

O presente trabalho implementa um método computacional semi-automático para obter medidas de estruturas cardíacas de fetos humanos através do processamento de imagens de ultra-som. Essas imagens são utilizadas na avaliação cardíaca pré-natal, permitindo que os médicos diagnostiquem problemas antes mesmo do nascimento. A dissertação é parte de um projeto desenvolvido no Instituto de Informática da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, denominado SEGIME (Segmentação de Imagens Médicas). Neste projeto, está sendo desenvolvida uma ferramenta computacional para auxiliar na análise de exames ecocardiográficos fetais com o apoio da equipe de Cardiologia Fetal do Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul. O processamento de cada imagem é realizado por etapas, divididas em: aquisição, pré-processamento, segmentação e obtenção das medidas. A aquisição das imagens é realizada por especialistas do Instituto de Cardiologia. No pré-processamento, é extraída a região de interesse para a obtenção das medidas e a imagem é filtrada para a extração do ruído característico das imagens de ultra-som. A segmentação das imagens é realizada através de redes neurais artificiais, sendo que a rede neural utilizada é conhecida como Mapa Auto-organizável de Kohonen. Ao final do processo de segmentação, a imagem está pronta para a obtenção das medidas. A técnica desenvolvida nesta dissertação para obtenção das medidas foi baseada nos exames realizados pelos especialistas na extração manual de medidas. Essa técnica consiste na análise da linha referente à estrutura de interesse onde serão detectadas as bordas. Para o início das medidas, é necessário que o usuário indique o ponto inicial sobre uma borda da estrutura. Depois de encontradas as bordas, através da análise da linha, a medida é definida pela soma dos pixels entre os dois pontos de bordas. Foram realizados testes com quatro estruturas cardíacas fetais: a espessura do septo interventricular, o diâmetro do ventrículo esquerdo, a excursão do septum primum para o interior do átrio esquerdo e o diâmetro do átrio esquerdo. Os resultados obtidos pelo método foram avaliados através da comparação com resultados de referência obtidos por especialistas. Nessa avaliação observou-se que a variação foi regular e dentro dos limites aceitáveis, normalmente obtida como variação entre especialistas. Desta forma, um médico não especializado em cardiologia fetal poderia usar esses resultados em um diagnóstico preliminar.

Visualização de estruturas internas em volumes de dados multimodais

Com o aperfeiçoamento de técnicas de aquisição de imagens médicas, como, por exemplo, a tomografia computadorizada e ressonância magnética, a capacidade e a fidelidade do diagnóstico por imagens foram ampliadas. Atualmente, existe a tendência de utilizarem-se imagens através de diversas modalidades para um único diagnóstico, principalmente no caso de doenças graves. Entretanto, o registro e a fusão dessas imagens, chamadas mutimodais, em uma única representação 3D do paciente é uma arefa extremamente dif[icil, que consome tempo e que está sujeita a erros. Sendo assim, a integração de imagens de diferentes modalidades tem sido objeto de pesquisa sob a denominação de Visualização de Volumes de Dados Multimodais. Sistemas desenvolvidos com este objetivo são usados, principalmente, para combinar informações metabólicas e funcionais com dados de anatomia, aumentando a precisão do diagnóstico, uma vez que possibilitam extrrair uma superfície ou região da imagem que apresenta a anatomia, e, então, observar a atividade funcional na outra modalidade. Durante a análise de tais imagens, os médicos estão interessados e quantificar diferentes estruturas. Seusobjetivos envolvem, por exemplo, a visualização de artérias e órgãos do corpo humano para análise de patologias, tais como tumores, má-formações artério-venosas, ou lesões em relação às estuturas que as circundam. Assim, um dos principais obetivos de um algoritmo de visualização volumétrica é permitir a identificação e exploração de estruturas internas no volume. Como o volume é normalmente um "bloco de dados", não se pode visualizar o seu interior, a menos que se assuma que é possível ver através de voxels transparentes, ou que é possivel remover voxels que estão na frente na qual o usuário está interessado, o que foi feito através de técnicas de segmentação ou de corte. Este trabalho presenta uma abordagem para a visualização de estruturas internas em volumes de dados multimodais. A abordagem está fundamentada na utilização de ferramentas de corte, tanto geométricas quanto baseadas em conteúdo, evitando, assim, o uso de técnicas de segmentação; e na integração dos dados multimodais na etapa de acumulação de pipeline de visualização volumétrica. Considerando que as aplicações que suportam este tipo de visualização envolvem a integração de várias ferramentas, tais como registro, corte e visualização, também é apresentado o projeto de um framework que permite esta integração e um alto grau de interação com usuário. Para teste e validação das técnicas de visualização de estruturas internas propostas e do algoritmo desenvolvido, que consiste numa extensão do algoritmo de ray casting tradicional, foram implementadas algumas classes desse framework. Uma revisão baseada na análise e na classificação das ferramentas de corte e funções de transferências, que correspondem a técnicas que permitem visualizar estruturas internas, também é apresentada.

O Uso de árvores de decisão na descoberta de conhecimento na área da saúde

As árvores de decisão são um meio eficiente para produzir classificadores a partir de bases de dados, sendo largamente utilizadas devido à sua eficiência em relação ao tempo de processamento e por fornecer um meio intuitivo de analisar os resultados obtidos, apresentando uma forma de representação simbólica simples e normalmente compreensível, o que facilita a análise do problema em questão. Este trabalho tem, por finalidade, apresentar um estudo sobre o processo de descoberta de conhecimento em um banco de dados relacionado à área da saúde, contemplando todas as etapas do processo, com destaque à de mineração de dados, dentro da qual são aplicados classificadores baseados em árvores de decisão. Neste estudo, o conhecimento é obtido mediante a construção de árvores de decisão a partir de dados relacionados a um problema real: o controle e a análise das Autorizações de Internações Hospitalares (AIHs) emitidas pelos hospitais da cidade de Pelotas, conveniados ao Sistema Único de Saúde (SUS). Buscou-se encontrar conhecimentos que auxiliassem a Secretaria Municipal da Saúde de Pelotas (SMSP) na análise das AIHs, realizada manualmente, detectando situações que fogem aos padrões permitidos pelo SUS. Finalmente, os conhecimentos obtidos são avaliados e validados, possibilitando verificar a aplicabilidade das árvores no domínio em questão.

Avaliação da qualidade de imagens médicas geradas por Ray Casting

Técnicas de visualização volumétrica direta propiciam a geração de imagens de alta qualidade já que se baseiam na amostragem do volume de dados original. Tal característica é particularmente importante na área da Medicina, onde imagens digitais de dados volumétricos devem ganhar maior importância como meio de apoio à tomada de decisão por parte dos médicos. No entanto, a geração de imagens com melhor qualidade possível acarreta um alto custo computacional, principalmente em relação ao algoritmo de ray casting, onde a qualidade de imagens depende de um maior número de amostras ao longo do raio fato este refletido no tempo de geração. Assim, a utilização de tais imagens em ambientes interativos é muitas vezes inviabilizada e, para a redução do custo computacional, é necessário abdicar parcialmente da qualidade da imagem. O conceito de qualidade é altamente subjetivo, e sua quantificação está fortemente relacionada à tarefa para qual a imagem está destinada. Na área da Medicina, imagem de boa qualidade é aquela que possibilita ao médico a análise dos dados através da sua representação visual, conduzindo-o a um diagnóstico ou prognóstico corretos. Nota-se que é necessário, então, avaliar a qualidade da imagem em relação a uma determinada tarefa a partir de critérios e métricas subjetivas ou objetivas. A maior parte das métricas objetivas existentes medem a qualidade de imagens com base no cálculo da diferença de intensidade dos pixels, fator que pode não ser suficiente para avaliar a qualidade de imagens do ponto de vista de observadores humanos. Métricas subjetivas fornecem informação mais qualificada a respeito da qualidade de imagens, porém são bastante custosas de serem obtidas. De modo a considerar tais aspectos, o presente trabalho propõe uma métrica objetiva que procura aproximar a percepção humana ao avaliar imagens digitais quanto à qualidade apresentada. Para tanto, emprega o operador gradiente de Sobel (enfatização de artefatos) e o reconhecimento de padrões para determinar perda de qualidade das imagens tal como apontado por observadores humanos. Os resultados obtidos, a partir da nova métrica, são comparados e discutidos em relação aos resultados providos por métricas objetivas existentes. De um modo geral, a métrica apresentada neste estudo procura fornecer uma informação mais qualificada do que métricas existentes para a medida de qualidade de imagens, em especial no contexto de visualização volumétrica direta. Este estudo deve ser considerado um passo inicial para a investigação de uma métrica objetiva mais robusta, modelada a partir de estudos subjetivos.

Agendamento de consultas pela internet : proposta de um aplicativo de conectividade para a saúde

Trata do advento dos aplicativos de internet para a saúde, com ênfase no aplicativo de consultorias pela internet. Analisa o mercado privado de consultas médicas, e os desafios dos médicos e estabelecimentos neste concorrido mercado. Demonstra os resultados da pesquisa para avaliação do perfil do setor de agendamento dos estabelecimentos de consultas. Propõe um modelo, em termos concentruais, de um aplicativo de agendamento de consultas pela internet

Implantação de prontuário eletrônico em um hospital de grande porte : estudo de caso

O presente trabalho analisa um caso de implantação de prontuário eletrônico em um hospital brasileiro privado e de grande porte, que presta assistência de alta complexidade. A pesquisa exploratória serviu-se de uma metodologia qualitativa, que investigou o primeiro ano de funcionamento do prontuário eletrônico e os respectivos antecedentes e se centrou nas percepções expressas, através de entrevistas, por profissionais de nível superior que atuam no referido hospital (implantadores, usuários administrativos e usuários clínicos). As entrevistas foram pessoais e todas realizadas pelo próprio pesquisador. O objetivo foi entender as mudanças decorrentes da implantação do prontuário eletrônico no hospital e examinar resistências ao processo. O trabalho fornece, também, uma perspectiva histórica do processo de informatização hospitalar e do desenvolvimento de sistemas de prontuário eletrônico

Um Modelo de metadados para a indexação e recuperação de imagens médicas na web

Este trabalho apresenta um modelo de metadados para descrever e recuperar imagens médicas na Web. As classes pertencentes ao modelo viabilizam a descrição de imagens de várias especialidades médicas, incluindo suas propriedades, seus componentes e as relações existentes entre elas. Uma das propriedades que o modelo incorpora é a classificação internacional de doenças, versão 10 (CID-10). O modelo de metadados proposto, inspirado em classes, favorece a especialização e sua implementação na arquitetura de metadados RDF. O modelo serviu de base para a implementação de um protótipo denominado de Sistema MedISeek (Medical Image Seek) que permite a usuários autorizados: descrever, armazenar e recuperar imagens na Web. Além disto, é sugerida uma estrutura persistente apropriada de banco de dados para armazenamento e recuperação dos metadados propostos.

Análise exploratória da implantação de prescrição eletrônica à luz da teoria de resistência a sistemas de informação: uma pesquisa de caso

o rápido movimento dos sistemas de informação baseados na Internet tem contribuído para o surgimento de várias transformações na área de assistência médica, dentro dos hospitais. Entretanto, esse desenvolvimento tem gerado preocupações na mente de acadêmicos e gestores sobre a real capacidade dessas instituições de, satisfatoriamente, gerenciarem sua introdução. Diversas instituições de saúde têm consumido grandes quantias de investimento e frustrado inúmeras pessoas em desperdiçados esforços de implantar sistemas clínicos. Infelizmente, não existem respostas fáceis sobre o porquê de tantos projetos não serem bem sucedidos. A presente pesquisa de caso investigará, empiricamente, as principais causas para a implantação sem sucesso de um sistema clínico de Prescrição Eletrônica no Hospital Adventista Silvestre. Para tal, foi utilizado como arcabouço teórico a Teoria da Resistência à Implantação de Sistemas, notadamente exposta por Kling (1980) e Markus (1983) - que discutem a necessidade de uma análise abrangente do contexto intraorganizacional, para que se revelem os principais fatores responsáveis pelas implantações mal-sucedidas. A análise interpretativa desenvolvida a partir dos três vetores de resistência advindos desta teoria adicionará novas perspectivas e esclarecimentos ao existente corpo de conhecimento no campo da implantação de Tecnologias da Informação e Informática Médica.

Guia de endereços eletrônicos para o estudo de cardiologia

OBJETIVO: Ampliar os recursos didáticos para estudantes de medicina, médicos e profissionais da área da saúde, estimulando o uso da Internet para fins acadêmicos ou de reciclagem em cardiologia. MÉTODO: Pesquisados e selecionados endereços eletrônicos com conteúdo acadêmico nas áreas da anatomia, biofísica, fisiologia, semiologia, eletrocardiografia e diagnóstico por imagem, com critérios de seleção, incluíndo relevância do conteúdo, clareza na apresentação e riqueza em recursos de animação e, os sites obtidos, classificados quanto ao conteúdo e nível acadêmico. RESULTADOS: Obtidos 5 sites de anatomia e anatomia patológica, 1 de biofísica, 3 de fisiologia, 8 de semiologia, 7 de diagnóstico por imagem e 2 de eletrocardiografia. Como alternativa de acesso, os sites também foram organizados de acordo com o nível acadêmico. O conjunto de endereços resultou em um guia simplificado e hierarquizado de conteúdos para o estudo da morfologia cardíaca e do diagnóstico por imagem em cardiologia. CONCLUSÃO: O roteiro obtido é um exemplo do potencial da Internet como instrumento de aprendizagem, a ser utilizado em associação com outros métodos pedagógicos convencionais.

Establishing the risk of neonatal mortality using a fuzzy predictive model

O objetivo do artigo foi avaliar o uso da lógica fuzzy para estimar possibilidade de óbito neonatal. Desenvolveu-se um modelo computacional com base na teoria dos conjuntos fuzzy, tendo como variáveis peso ao nascer, idade gestacional, escore de Apgar e relato de natimorto. Empregou-se o método de inferência de Mamdani, e a variável de saída foi o risco de morte neonatal. Criaram-se 24 regras de acordo com as variáveis de entrada, e a validação do modelo utilizou um banco de dados real de uma cidade brasileira. A acurácia foi estimada pela curva ROC; os riscos foram comparados pelo teste t de Student. O programa MATLAB 6.5 foi usado para construir o modelo. Os riscos médios foram menores para os que sobreviveram (p < 0,001). A acurácia do modelo foi 0,90. A maior acurácia foi com possibilidade de risco igual ou menor que 25% (sensibilidade = 0,70, especificidade = 0,98, valor preditivo negativo = 0,99 e valor preditivo positivo = 0,22). O modelo mostrou acurácia e valor preditivo negativo bons, podendo ser utilizado em hospitais gerais.

O uso de um software na (re)habilitação de crianças com deficiência auditiva

OBJETIVO: Verificar a aplicabilidade de um software na (re)habilitação de crianças com deficiência auditiva. MÉTODOS: A amostra foi composta por 17 crianças com deficiência auditiva, sendo dez usuárias de Implante Coclear (IC) e sete usuárias de Aparelho de Amplificação Sonora Individual (AASI). Foi utilizado o "Software Auxiliar na Reabilitação de Distúrbios Auditivos (SARDA)". Aplicou-se o protocolo de treinamento durante 30 minutos, duas vezes por semana, pelo tempo necessário para a finalização das estratégias que compõe software. Para mensurar a aplicabilidade do software no treinamento da habilidade de percepção da fala no silêncio e no ruído, foram realizadas avaliações com o Hearing in Noise Test (HINT) pré e pós o treinamento auditivo. Os dados foram analisados estatisticamente. RESULTADOS: O grupo de usuários de IC necessitou em média 12,2 dias para finalizar as estratégias e o grupo de usuários de AASI em média 10,14 dias. Os dois grupos apresentaram diferença entre as avaliações pré e pós no silêncio e no ruído. As crianças mais novas apresentaram maior dificuldade durante a execução das estratégias, porém não houve correlação entre a idade e o desempenho. Não houve influência do tipo do dispositivo eletrônico durante o treinamento. As crianças apresentaram maior dificuldade na estratégia que envolvia estímulos não verbais e na estratégia com estímulos verbais que treina a habilidade de atenção sustentada. A atenção e a motivação da criança durante a estimulação foram fundamentais para o bom rendimento do treinamento auditivo. CONCLUSÃO: O treinamento auditivo com o SARDA foi eficaz, pois propiciou melhora na habilidade de percepção da fala, no silêncio e no ruído, das crianças com deficiência auditiva.