Relato de experiência: o uso de simulações no processo de ensino-aprendizagem em medicina

Este trabalho relata a experiência, construída ao longo de dois anos, com o uso de estações de simulação da prática profissional no processo de ensino-aprendizagem do curso de graduação em Medicina da Universidade Federal de São Carlos. Seu referencial pedagógico está ancorado na concepção construtivista da aprendizagem e parte da premissa de que aprender não é reproduzir a realidade, mas ser capaz de elaborar uma representação pessoal sobre esta e seus conteúdos. Assim, a partir da vivência de situações simuladas, os estudantes são estimulados a ressignificar seus conhecimentos construindo novos saberes. Na Unidade Educacional Estações de Simulação da Prática Profissional, o estudante se defronta com pacientes simulados e tem a oportunidade de aprender fazendo, errando e aprendendo com os próprios erros. Ao refletir sobre o erro, constrói seu aprendizado por meio da identificação de lacunas de conhecimento e fundamenta cognitivamente suas capacidades. Professores acompanham o desenvolvimento dos estudantes, atuando ora como avaliadores, ora como facilitadores, ora como consultores. Esta estratégia pedagógica pode ser um instrumento poderoso para o desenvolvimento de competência na área clínica.

Ambiente Virtual de Avaliação de Competências no Manejo do Diabetes Mellitus

RESUMO O diabetes mellitus apresenta inúmeras lacunas na efetividade do seu tratamento, e a avaliação em serviço necessita ser contínua, sistemática e com dimensão orientadora de seus elementos intrínsecos: processo formativo e avaliação de competências profissional. Objetivo Apresentar o desenho didático de construção de ferramenta de avaliação de competências que o médico possui sobre o manejo do diabetes mellitus, com base em sua fisiopatologia. Métodos Estruturada como uma pesquisa participativa, o Ambiente Virtual de Avaliação de Competências, por meio de casos clínicos virtuais simulados, propõe um desenho aberto que vai sendo construído, avaliado, corrigido e melhorado durante sua execução. Resultados Com Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), o instrumento foi desenvolvido no âmbito de uma pesquisa de mestrado vinculada à Telessaúde da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Goiás. Validado o instrumento, viabilizou-se sua utilização por discentes e profissionais. Considerações As ações interativas propostas pelo ambiente virtual possibilitarão avaliar conhecimentos e identificar padrões que poderão melhorar conteúdos para manejo do DM. Propõe-se sua utilização na rede básica de saúde para confirmar sua validação, a fim de alcançar seus objetivos.

Método de simulação e escolha de fatores na análise dos principais componentes

OBJETIVO: Existem vários critérios para a escolha do número de componentes a serem mantidos na análise de componentes principais. Esta escolha pode dar-se por critérios arbitrários (critério de Kaiser p.ex.) ou subjetivos (fatores interpretáveis). Apresenta-se o critério de simulação de Lébart e Dreyfus. MÉTODO: É gerada uma matriz de números aleatórios, sendo realizada a análise de componentes principais a partir dessa matriz. Os componentes extraídos de um conjunto de dados como este representam um limite inferior que deve ser ultrapassado para que um componente possa ser selecionado. Utiliza-se como exemplo a análise de componentes principais da escala de Hamilton para a depressão (17 itens) numa amostra de 130 pacientes. RESULTADOS E CONCLUSÕES: O método de simulação é comparado com o método de Kaiser. É mostrado que o método de simulação mantém apenas os componentes clinicamente significativos ao contrário do método de Kaiser.

Simulação computacional de um feixe de fótons de 6 MV em diferentes meios heterogêneos utilizando o código PENELOPE

OBJETIVO: Utilizar o código PENELOPE e desenvolver geometrias onde estão presentes heterogeneidades para simular o comportamento do feixe de fótons nessas condições. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram feitas simulações do comportamento da radiação ionizante para o caso homogêneo, apenas água, e para os casos heterogêneos, com diferentes materiais. Consideraram-se geometrias cúbicas para os fantomas e geometrias em forma de paralelepípedos para as heterogeneidades com a seguinte composição: tecido simulador de osso e pulmão, seguindo recomendações da International Commission on Radiological Protection, e titânio, alumínio e prata. Definiram-se, como parâmetros de entrada: a energia e o tipo de partícula da fonte, 6 MV de fótons; a distância fonte-superfície de 100 cm; e o campo de radiação de 10x 10 cm². RESULTADOS: Obtiveram-se curvas de percentual de dose em profundidade para todos os casos. Observou-se que em materiais com densidade eletrônica alta, como a prata, a dose absorvida é maior em relação à dose absorvida no fantoma homogêneo, enquanto no tecido simulador de pulmão a dose é menor. CONCLUSÃO: Os resultados obtidos demonstram a importância de se considerar heterogeneidades nos algoritmos dos sistemas de planejamento usados no cálculo da distribuição de dose nos pacientes, evitando-se sub ou superdosagem dos tecidos próximos às heterogeneidades.

Estudo comparativo de dosimetria computacional entre modelos homogêneos e um modelo voxel em mamografia: uma discussão de aplicações em testes de constância e cálculo de dose glandular em pacientes

OBJETIVO: Comparar dados de dosimetria e fluência de fótons entre diferentes modelos de mama, discutindo as aplicações em testes de constância e estudos dosimétricos aplicados à mamografia. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram simulados diferentes modelos homogêneos e um modelo antropomórfico de mama tipo voxel, sendo contabilizadas: a dose total absorvida no modelo, a dose absorvida pelo tecido glandular/material equivalente, e a dose absorvida e a fluência de fótons em diferentes profundidades dos modelos. Uma câmara de ionização simulada coletou o kerma de entrada na pele. As combinações alvo-filtro estudadas foram Mo-30Mo e Mo-25Rh, para diferentes potenciais aceleradores de 26 kVp até 34 kVp. RESULTADOS: A dose glandular normalizada, comparada ao modelo voxel, resultou em diferenças entre -15% até -21% para RMI, -10% para PhantomMama e 10% para os modelos Barts e Keithley. A variação dos valores da camada semirredutora entre modelos foi geralmente inferior a 10% para todos os volumes sensíveis. CONCLUSÃO: Para avaliar a dose glandular normalizada e a dose glandular, em mamas médias, recomenda-se o modelo de Dance. Os modelos homogêneos devem ser utilizados para realizar testes de constância em dosimetria, mas eles não são indicados para estimar a dosimetria em pacientes reais

Simulação em protótipo do sistema respiratório com ventilador de pressão positiva e análise das alterações devido às obstruções do fluxo aéreo pulmonar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A utilização da pesquisa operacional para o gerenciamento dos leitos em um hospital particular: estudo de caso baseado em simulação computacional

The hospital is a place of complex actions, where several activities for serving the population are performed such as: medical appointments, exams, surgeries, emergency care, admission in wards and ICUs. These activities are mixed with anxiety, impatience, despair and distress of patients and their families, issues involving emotional balance both for professionals who provide services for them as for people cared by them. The healthcare crisis in Brazil is getting worse every year and today, constitutes a major problem for private hospitals. The patient that comes to emergencies progressively increase, and in contrast, there is no supply of hospital beds in the same proportion, causing overcrowding, declines in the quality of care delivered to patients, drain of professionals of the health area and difficulty in management the beds. This work presents a study that seeks to create an alternative tool that can contribute to the management of a private hospital beds. It also seeks to identify potential issues or deficiencies and therefore make changes in flow for an increase in service capacity, thus reducing costs without compromising the quality of services provided. The tool used was the Computational Simulation –based in discrete event, which aims to identify the main parameters to be considered for a proper modeling of this system. This study took as reference the admission of a private hospital, based on the current scenario, where your apartments are in saturation level as its occupancy rate. The relocation of project beds aims to meet the growing demand for surgeries and hospital admissions observed by the current administration.

Classificação hierárquica com distribuições a posteriori: um estudo de simulação em padrões temporais de VIH

O objetivo deste trabalho é avaliar diferentes abordagens para identificação de grupos de pacientes VIH com padrões temporais de evolução da doença similares. Foi considerado um sistema de equações diferenciais ordinárias para caracterizar a comportamento ao longo do tempo de um paciente VIH sob tratamento antiretroviral - TAR de longo prazo, com 5 parâmetros estimados a partir de metodologia Bayesiana. As distribuições a posteriori foram usadas para quantificar distâncias (univariadas) entre pacientes, através do valor médio da distribuição a posteriori, e considerando a distância entre as distribuições a posteriori para cada parâmetro. O resultado do agrupamento hierárquico obtido pelas duas abordagens sugere que o uso de uma distância que considere a distribuição a posteriori é preferível. Trabalho futuro irá considerar distâncias multivariadas em vez de distâncias univariadas.

Resultados da cirurgia de reservatórios ileais em pacientes com doença de Crohn

BACKGROUND: Total rectocolectomy and ileal pouch-anal anastomosis is the choice surgical procedure for patients with ulcerative colitis. In cases of Crohn's disease post-operative diagnosis, it can be followed by pouch failure. AIM: To evaluate ileal pouch-anal anastomosis long-term outcome in patients with Crohn's disease. METHODS: Between February 1983 and March 2007, 151 patients were submitted to ileal pouch-anal anastomosis by Campinas State University Colorectal Unit, Campinas, SP, Brazil, 76 had pre-operative ulcerative colitis diagnosis and 11 had post-operative Crohn's disease diagnosis. Crohn's disease diagnosis was made by histopathological biopsies in nine cases, being one in surgical specimen, two cases in rectal stump, small bowel in two cases, ileal pouch in three and in perianal abscess in one of them. The median age was 30.6 years and eight (72.7%) were female. RESULTS: All patients had previous ulcerative colitis diagnosis and in five cases emergency colectomy was done by toxic megacolon. The mean time until of Crohn's disease diagnosis was 30.6 (6-80) months after ileal pouch-anal anastomosis. Ileostomy closure was possible in 10 cases except in one that had ileal pouch fistula, perianal disease and small bowel involvement. In the long-term follow-up, three patients had perineal fistulas and one had also a pouch-vaginal fistula. All of them were submitted to a new ileostomy and one had the pouch excised. Another patient presented pouch-vaginal fistula which was successfully treated by mucosal flap. Three patients had small bowel involvement and three others, pouch involvement. All improved with medical treatment. Presently, the mean follow-up is 76.5 months and all patients are in clinical remission, and four have fecal diversion. The remaining patients have good functional results with 6-10 bowel movements/day. CONCLUSION: Crohn's disease diagnosis after ileal pouch-anal anastomosis for ulcerative colitis may be usual and later complications such fistulas and stenosis are common. However, when left in situ ileal pouch is associated with good function.

Aplicação do escore MELD em pacientes submetidos a transplante de fígado: análise retrospectiva da sobrevida e dos fatores preditivos a curto e longo prazo

BACKGROUND: The model for end-stage liver disease (MELD) was developed to predict short-term mortality in patients with cirrhosis. There are few reports studying the correlation between MELD and long-term posttransplantation survival. AIM: To assess the value of pretransplant MELD in the prediction of posttransplant survival. METHODS: The adult patients (age >18 years) who underwent liver transplantation were examined in a retrospective longitudinal cohort of patients, through the prospective data base. We excluded acute liver failure, retransplantation and reduced or split-livers. The liver donors were evaluated according to: age, sex, weight, creatinine, bilirubin, sodium, aspartate aminotransferase, personal antecedents, brain death cause, steatosis, expanded criteria donor number and index donor risk. The recipients' data were: sex, age, weight, chronic hepatic disease, Child-Turcotte-Pugh points, pretransplant and initial MELD score, pretransplant creatinine clearance, sodium, cold and warm ischemia times, hospital length of stay, blood requirements, and alanine aminotransferase (ALT >1,000 UI/L = liver dysfunction). The Kaplan-Meier method with the log-rank test was used for the univariable analyses of posttransplant patient survival. For the multivariable analyses the Cox proportional hazard regression method with the stepwise procedure was used with stratifying sodium and MELD as variables. ROC curve was used to define area under the curve for MELD and Child-Turcotte-Pugh. RESULTS: A total of 232 patients with 10 years follow up were available. The MELD cutoff was 20 and Child-Turcotte-Pugh cutoff was 11.5. For MELD score > 20, the risk factors for death were: red cell requirements, liver dysfunction and donor's sodium. For the patients with hyponatremia the risk factors were: negative delta-MELD score, red cell requirements, liver dysfunction and donor's sodium. The regression univariated analyses came up with the following risk factors for death: score MELD > 25, blood requirements, recipient creatinine clearance pretransplant and age donor >50. After stepwise analyses, only red cell requirement was predictive. Patients with MELD score < 25 had a 68.86%, 50,44% and 41,50% chance for 1, 5 and 10-year survival and > 25 were 39.13%, 29.81% and 22.36% respectively. Patients without hyponatremia were 65.16%, 50.28% and 41,98% and with hyponatremia 44.44%, 34.28% and 28.57% respectively. Patients with IDR > 1.7 showed 53.7%, 27.71% and 13.85% and index donor risk <1.7 was 63.62%, 51.4% and 44.08%, respectively. Age donor > 50 years showed 38.4%, 26.21% and 13.1% and age donor <50 years showed 65.58%, 26.21% and 13.1%. Association with delta-MELD score did not show any significant difference. Expanded criteria donors were associated with primary non-function and severe liver dysfunction. Predictive factors for death were blood requirements, hyponatremia, liver dysfunction and donor's sodium. CONCLUSION: In conclusion MELD over 25, recipient's hyponatremia, blood requirements, donor's sodium were associated with poor survival.

Relação dose-dependente do uso crônico de fenitoína e atrofia cerebelar em pacientes com epilepsia

The chronic treatment with phenytoin or the acute intoxication by this drug may cause permanent cerebellar injury with atrophy of cerebellum vermis and hemispheres, which can be detected by neuroimaging studies. The aim of the present study was to investigate the correlation between the dosage and duration of treatment with phenytoin and the occurrence of cerebellar atrophy. Sixty-six patients were studied and had their tomographies analyzed for cerebellar atrophy. Of the 66 patients studied, 18 had moderate/severe atrophy, 15 had mild atrophy and 33 were considered to be normal. The patients with moderate/severe atrophy were those with higher exposure to phenytoin (longer duration of treatment and higher total dosage) showing statistically significant difference when compared to patients with mild atrophy or without atrophy (p=0.02). Further, the patients with moderate/severe atrophy had serum levels of phenytoin statistically higher than those of patients with mild atrophy or without atrophy (p = 0.008). There was no association between other antiepileptic drugs dosage or duration of treatment and degree of cerebellar atrophy. We also found that older patients had cerebellar atrophy more frequently, indicating that age or duration of the seizure disorder may also be important in the determination of cerebellar degeneration in these patients. We conclude that although there is a possibility that repeated seizures contribute to cerebellar damage, long term exposure to phenytoin, particularly in high doses and toxic serum levels, cause cerebellar atrophy.

Síndrome de Rett: estudo retrospectivo e prospectivo de 28 pacientes

From November 1982 to May 1999, 28 children with Rett syndrome were followed-up for a medium period of 6 years and 2 months. Regression of developmental milestones started at the age between 5 and 20 months. Nineteen cases of typical Rett syndrome had uneventful pre and perinatal periods, loss of previously acquired purposeful hand skills, mental and motor regression and developed hand stereotypies; sixteen had head growth deceleration and 12 gait apraxia. Nine patients were atypical cases, 2 formes frustres, 2 congenital, 3 with early seizure onset, 1 preserved speech and 1 male. Epilepsy was present in 21 patients, predominantly partial seizures and the drug of choise was carbamazepine (15 patients). In the initial evaluation most patients were distributed on Stages II and III and on follow-up on Stages III and IV. Three children died.

Modelagem matemática e simulação numérica do resfriamento rápido de morango com ar forçado

This work approaches the forced air cooling of strawberry by numerical simulation. The mathematical model that was used describes the process of heat transfer, based on the Fourier's law, in spherical coordinates and simplified to describe the one-dimensional process. For the resolution of the equation expressed for the mathematical model, an algorithm was developed based on the explicit scheme of the numerical method of the finite differences and implemented in the scientific computation program MATLAB 6.1. The validation of the mathematical model was made by the comparison between theoretical and experimental data, where strawberries had been cooled with forced air. The results showed to be possible the determination of the convective heat transfer coefficient by fitting the numerical and experimental data. The methodology of the numerical simulations was showed like a promising tool in the support of the decision to use or to develop equipment in the area of cooling process with forced air of spherical fruits.

Modelo dinâmico de simulação e otimização da força normal de reação do solo para um mecanismo de corte basal

The physical model was based on the method of Newton-Euler. The model was developed by using the scientific computer program Mathematica®. Several simulations where tried varying the progress speeds (0.69; 1.12; 1.48; 1.82 and 2.12 m s-1); soil profiles (sinoidal, ascending and descending ramp) and height of the profile (0.025 and 0.05 m) to obtain the normal force of soil reaction. After the initial simulations, the mechanism was optimized using the scientific computer program Matlab® having as criterion (function-objective) the minimization of the normal force of reaction of the profile (FN). The project variables were the lengths of the bars (L1y, L2, l3 and L4), height of the operation (L7), the initial length of the spring (Lmo) and the elastic constant of the spring (k t). The lack of robustness of the mechanism in relation to the variable height of the operation was outlined by using a spring with low rigidity and large length. The results demonstrated that the mechanism optimized showed better flotation performance in relation to the initial mechanism.

Simulação da varredura da superfície por um cortador de base segmentado

Base cutting and feeding into harvesters of plants lying close to the ground surface require an efficient sweeping action of the cutting mechanism. It is not the case of conventional sugarcane harvesters which have rigid blades mounted on discs capable to contaminate the cane with dirt as well as damage the ratoons. The objective of this work was to simulate the sweeping performance of a segmented base cutter. The model was developed using the laws of dynamic. Simulation included two rotational speeds (400 and 600 rpm), two cutting heights (0.12 and 0.13 m) and two disk tilting angles (-10º and -12º). The simulated sweeping angle varied between 56º and 193º, which are very promising as a mean to cutting and feeding cane sticks lying on the ground. Cutting height was the variable that affected sweeping action the most. This behavior indicates the need to have an automatic control of the cutting disk height in order to keep good sweeping performance as the harvester moves forward.