realizado em comparação com os objetivos propostos e estão presenteados alguns aspetos que devem ser considerados no futuro do projeto. As contribuições científicas resultantes deste trabalho também se encontram evidenciadas nesta parte.
9
2. Revisão da Literatura
Este capítulo revela o estudo conduzido para analisar os sistemas informáticos que se encontram ativos para fornecer suporte em cuidados paliativos. Estão evidenciados os aspetos que podem influenciar positivamente o projeto, para que seja possível desenvolver um sistema em consideração com os problemas existentes. Esta parte contém a identificação dos objetivos do estudo, apresentado a metodologia aplicada e os critérios utilizados para selecionar os artigos científicos, relevantes ao tema.
10
2.1 Objetivo do Estudo
O objetivo principal passa por investigar sistemas de informação atuais e estudos relacionados com a monitorização remota de doenças crónicas para a conceptualização de um sistema envolvendo as novas tecnologias. A dissertação assenta numa arquitetura resiliente como solução para suportar o acompanhamento e a respetiva monitorização de pacientes crónicos. A fim de alcançar o pressuposto é necessário identificar e investigar as abordagens existentes do tema e, para tal, proceder a uma revisão literária de modo a considerar as características dos sistemas já existentes.
O trabalho de revisão é impulsionado pelas seguintes questões de investigação:
1. Existem sistemas relacionados com a monitorização remota e cuidados paliativos? 2. Quais as tecnologias utilizadas pelos sistemas?
3. Quais as doenças que poderão ser consideradas quando se fala em sistemas de
monitorização remota?
4. Quais os parâmetros que são monitorizados por este tipo de sistemas e de que forma
é que estes são recolhidos?
5. De que forma é que estes sistemas influenciam a qualidade de vida dos pacientes
sujeitos a cuidados paliativos?
6. De que forma é que a tecnologia influencia o processo de monitorização?
7. Que tipo de reações são manifestadas por parte dos pacientes face às tecnologias,
em termos de usabilidade?
2.2 Metodologia
Na próxima secção estão expostas as abordagens atuais relacionadas com a monitorização à distância e com cuidados paliativos, tendo em consideração as tecnologias móveis e as tecnologias Web mais atuais. As arquiteturas, os métodos e os sistemas evidenciados foram identificados pela seguinte metodologia:
I. Inicialmente, o processo de identificação baseou-se em utilizar motores de pesquisa e bibliotecas digitais (Google Scholar, IEEE Xplore, Web of Science, Springer Link) aplicando uma string, composta por Keywords e operadores
11 lógicos, para realizar a respetiva consulta. Sendo aqui o propósito abranger uma grande variedade de artigos, a Query representada posteriormente foi formulada e aplicada no Google Scholar.
(mobile application" OR "mobile device" OR wearable) AND (telemedicine OR telehealth) AND ("palliative care") AND (technology OR "information technology" OR system)
De seguida, para facilitar toda a gestão e organização do processo, foi utilizado o EndNote X8.0.1 (https://endnote.com/wp-content/uploads/m/pdf/en-online- qrc.pdf) para lidar com as referências bibliográficas, já que este software além de permitir importar e gerir, possibilita também o agrupamento por assuntos e a respetiva exportação formatada das referências. Nesta fase, depois dos artigos duplicados terem sido descartados, foi aglomerada uma lista com 739 artigos. II. A próxima parte consistiu em analisar a lista compilada anteriormente com o
objetivo de identificar os artigos considerados como relevantes, ou seja, artigos onde esteja implícita a monitorização à distância e a prestação de cuidados paliativos. Este processo foi realizado com a leitura de Títulos, de Resumos e, em alguns casos, de secções como a Introdução dos artigos listados. Numa visão generalizada, surveys, reviews de conceitos de sistemas, revisões da literatura e estudos sem menção de sistemas e tecnologias foram excluídos. A filtragem dos documentos foi facilitada por critérios de exclusão e de inclusão definidos previamente.
III. Ao seguir esta metodologia com estes critérios, a lista dos artigos considerados inicialmente foi reduzida para uma lista só com artigos relevantes para o estudo. Foi averiguado que, dos 739 artigos, 20 artigos não dispõem acesso e 699 não são relevantes ao ponto de serem considerados para o estudo. No fim do processo foi alcançada uma lista com 18 artigos que demostram o estado atual da influencia da tecnologia dentro da problemática referida por este documento. Os critérios supramencionados estão descritos na Tabela 1.
12
Tabela 1 - Critérios aplicados na revisão da literatura.
A Tabela 1 apresenta os critérios utilizados na filtragem dos artigos. Os critérios estão classificados por dois tipos: Critérios de Inclusão, que auxiliam na identificação de artigos revelantes para o estudo e Critérios de Exclusão, que facilitam a remoção dos artigos que não são considerados interessantes.
2.3 Sistemas Atuais de Monitorização Remota
Com base no resultado da metodologia apresentada anteriormente, é possível recolher e apresentar as abordagens atuais associadas à temática em causa. Posteriormente, os documentos resultantes do estudo vão ser resumidos para que as informações pertinentes sejam expostas, estando estes organizados por data de publicação.
2.3.1 caREMOTE: the design of a cancer reporting and
monitoring telemedicine system for domestic care
As preocupações relacionadas com a qualidade de vida sustentada pela saúde (HRQoL), durante o tempo de recuperação de pacientes sujeitos ao tratamento do cancro, são realçadas neste artigo, onde são exploradas duas questões principais: o desenvolvimento de um protótipo, designado por caREMOTE, de um sistema de telemedicina para permitir a monitorização de
Critérios
Inclusão De Artigos
Relacionados com Cuidados Paliativos Influenciados pela monitorização à distância Abordam tecnologias Web e móveis
Realizados entre o período de 2008 a 2018
Exclusão De Artigos
Duplicados
Sem acesso ao documento completo Surveys e revisões da literatura Não se encontram na língua Inglesa
Referem monitorização em ambientes hospitalares Não envolvem sistemas informáticos
13 dados recolhidos pelos pacientes; e a contribuição para promover as interações entre médicos e pacientes, de forma a melhorar os cuidados domésticos relacionados com cancro e melhor a HRQoL. O processo de monitorização do caREMOTE utiliza dois tipos de métricas: questionários, que são relacionados com a saúde geral e a depressão; e dados recolhidos através de sensores, onde são incluídos o peso corporal, a pressão sanguínea e a qualidade do sono.
Inicialmente, o protótipo foi desenvolvido para funcionar como uma aplicação web utilizando o Google Web Toolkit (framework, conjunto de conceitos focados para a resolução de um problema (Nakanishi, Ma, Apduhan, & Huang, 2008), de desenvolvimento de aplicações Web que permite compilar código JAVA em ficheiros JavaScript e HTML) (http://www.gwtproject.org/GWTPolicy.html). Em termos de comunicação de dados, a aplicação referida utiliza AJAX (realização de solicitações de informação assíncronas de forma a tornar as páginas da web mais interativas, permitindo ao utilizador executar várias tarefas sem ter de esperar pela finalização de outras) e RPC (tecnologia utilizada na comunicação entre processos que permite a invocação de um procedimento que se encontra implementado noutro computador, dentro de uma rede) para que o comportamento da interface seja dinâmico e para que as ações sejam realizadas rapidamente. No caso do armazenamento e da consulta dos dados, o Google App Engine (plataforma da Google para processos de negócio que requerem computação na nuvem) ficou responsabilizado como sistema de gestão, apresentando a vantagem de auto escalabilidade.
Durante o desenvolvimento foi averiguado que apesar de funcionar, para dispositivos móveis não era ideal a utilização da aplicação através de um navegador web, visto que o tamanho dos ecrãs deste tipo de dispositivos é desfavorável para mostrar o conteúdo mais volumoso. Posto isto foi desenvolvida uma aplicação móvel com as mesmas funcionalidades da plataforma de monitorização restrita para iPhones. Neste caso, a gestão dos dados é idêntica à da aplicação web mas a comunicação dos mesmos é diferente, dado que não é possível utilizar RPC em dispositivos móveis com o sistema operativo iOS. O JSON (formato para a troca de dados baseado em texto com notação de objetos JavaScript) foi utilizado na troca dados através de conexões HTTP (protocolo para a comunicação de dados na web).
O protótipo do caREMOTE veicula um sistema capaz de facilitar os profissionais de saúde a prestar cuidados domiciliares como cuidados prestados em ambientes hospitalares. Tendo sido referido anteriormente, realiza a monitorização através de questionários e de sinais
14 vitais dos pacientes. Considerando o médico como utilizador, o protótipo fornece uma interface que permite selecionar e associar questionários e sinais vitais para um paciente ou para um grupo de pacientes, sendo ainda possível definir a frequências das medições, ou seja, quantas vezes por dia ou por mês os dados têm de ser recolhidos. Além disto fornece ainda uma interface para possibilitar a gestão dos pacientes e para analisar o histórico de HRQoL de um paciente ou de um grupo de pacientes. Do ponto de vista do paciente, é fornecida uma interface para a visualização das métricas que estão a ser monitorizadas e para permitir aos pacientes inserir e enviar os resultados revelantes. Esta interface é automaticamente atualizada quando os médicos alteram as métricas do paciente em causa, consequência da sincronização com a plataforma de gestão. Para os pacientes, o protótipo ainda fornece uma interface que permite a visualização do histórico de HRQoL, sendo possível a filtragem por questionários ou por sinais vitais. Averiguando, podemos constatar que o protótipo apresentado relaciona-se com a segunda questão do artigo, ou seja, contribui para promover as interações entre os médicos e os pacientes, promovendo a melhoria do HRQoL (Cheng, Stokes, & Wang, 2011).
2.3.2 Vital Sign and Biomedical Signal Monitoring Portable
System for Home-Based Healthcare
O aumento da população que manifesta a falta de condições e a necessidade de monitorização dos sinais vitais motivou o artigo em causa. Normalmente, a falta de condições não favorece a comunicação entre pacientes e profissionais de saúde, especialmente quando a população se encontra em zonas remotas. Este artigo menciona um sistema composto por um coordenador que gere uma rede de área corporal e um gateway (nó na rede que funciona como uma ponte, permitindo a ligação com outra rede) com o objetivo de monitorizar sinais vitais. O foco reside num sistema portátil para a monitorização efetuada em habitações, de maneira a colaborar para a problemática enunciada. A recolha de informação em tempo real e o rápido acesso aos dados através de interfaces, que podem ser concebidas para computadores ou para
smartphones, são facilitados pelo sistema.
A arquitetura do sistema está desenhada com vista na escalabilidade e flexibilidade dos seus módulos, assim sendo os componentes apresentam a capacidade de executarem funcionalidades individualmente ou em grupo, formando um rede inteligente de sensores. Atualmente, o sistema está ligado com 4 sensores que diferem no tipo de dados em que a medição é focada, sendo aqui incluídos: o esforço físico, a pressão sanguínea, a temperatura
15 corporal e a saturação do oxigénio no sangue. Contudo, proporcionada pela arquitetura, existe a possibilidade de adicionar outros módulos de monitorização ao sistema facilmente. A independência de cada módulo é refletida numa wearable sensor unit. Tal como o nome indica, consta numa unidade onde um ou mais sensores são integrados com peças de vestuário ou diretamente no corpo para permitir a monitorização sem que haja perturbação das atividades diárias do indivíduo. No sistema estes módulos são capazes de realizarem as suas funcionalidades através da comunicação via WiFi (rede sem fios), onde os dados provenientes são armazenados num cartão Secure Digital (SD) instalado em cada unidade. Todas as comunicações são reguladas pelo coordenador do sistema. Existem duas grandes responsabilidades: o coordenador tem de garantir a recolha dos dados e o armazenamento dos mesmos no repositório local de cada módulo; e o mesmo interveniente deve realizar a gestão da comunicação entre os sistemas e o gateway, conforme seja necessário. Com a finalidade de comprovar a facilidade da troca e do acesso dos dados, o coordenador do sistema apresenta um ecrã que possibilita a consulta dos dados recolhidos e de outros registos (Meneses & Lemos, 2011).
2.3.3 AAL+: Continuous institutional and home care through
wireless biosignal monitoring systems
O envelhecimento da população geral tem vindo a ser manifestado como uma preocupação global. Este preconceito levanta questões relacionadas com a qualidade de vida, o bem-estar e os serviços de saúde que são necessários a pessoas idosas, fornecendo um caminho para a intervenção da tecnologia. O artigo mencionado pormenoriza a pesquisa e o desenvolvimento de uma ferramenta habilitada para realizar a monitorização de pacientes a curtas e a longas distâncias. A ferramenta, nomeada por Ambient Assisted Living ou AAL+, apresenta duas versões:
a) AAL+ Institutional, focado para pacientes que residem em instituições médicas e que apresentam necessidades especiais que requerem assistência médica e monitorização contínua. Neste caso a distância da monitorização é classificada como curta;
b) AAL+ Home, especificado para pessoas que se encontram em habitações particulares e que precisam de monitorização contínua. Esta é prestada para que
16 os pacientes mantenham alguma independência das suas atividades diárias, sendo caracterizada pela sua realização a distâncias longas.
Ambas as versões do sistema estão capacitadas para providenciar monitorização em tempo real de parâmetros fisiológicos de um individuo diariamente e para notificar os respetivos cuidadores de eventuais anomalias detetadas nos dados recolhidos. No entanto, o desenrolar deste resumo está focado exclusivamente na versão AAL+ Home, visto que, nesta alternativa, a monitorização é procedida de acordo com a temática do documento.
O conceito do AAL+ Home surgiu para promover um estilo de vida saudável e o bem- estar dos pacientes, amparando a sua autonomia e a sua capacidade funcional. Esta versão está enfatizada para grupos de idosos onde são apontados doentes respiratórios e obesos crónicos. Objetivando sobre o sistema, o propósito assenta num Wearable a fim de ser utilizado na monitorização contínua de pacientes num meio domiciliário, sem perturbação das atividades físicas diárias. Dentro da arquitetura é notória a ligação entre sensores, dispositivos móveis e uma plataforma remota. Um ou mais sensores sem fios podem ser utilizados para adquirir parâmetros biomédicos (e.g. a frequência respiratória, a temperatura corporal ou eletrocardiograma), dependendo da necessidade de monitorização de cada paciente. Através de um dispositivo móvel, existe a possibilidade de visualização dos dados em tempo real, fornecendo ao utilizador uma ferramenta de gestão baseada em Smartphones. O sistema restringe a utilização de sensores sem o acompanhamento de um telemóvel, já que estes dispositivos funcionam como um gateway, ou seja, permitem a comunicação entre os sensores sem fio e a plataforma remota. A aplicação móvel realiza duas ações indispensáveis: recolhe os parâmetros biomédicos em tempo real, mediante conexões Bluetooth (rede sem fios baseada em ondas de rádio de curto alcance) (http://ptcomputador.com/Networking/wireless- networking/81984.html#.U_EIctbuWFA) e transmite os dados recolhidos através do sinal 3G ou através da rede WiFi. A plataforma remota é empregada da gestão de todas as conexões e de todos os dados provenientes das aplicações móveis, consistindo numa aplicação web incorporada com uma instância do MySQL para a gestão da base de dados relacional do sistema. A aplicação apresenta uma interface web que faculta aos cuidadores de saúde a visualização de dados de cada paciente em tempo real, a configuração do sistema (e.g. a definição de limites de recolhas por sensor) e a comunicação com os pacientes. Na configuração atual o sistema é capaz de medir duas variáveis: os níveis de atividade e a saturação de oxigénio no sangue. De forma a monitorizar os níveis de atividade, o sistema está incorporado com um acelerómetro triaxial
17 sem fios, de utilização na zona da cintura, que carateriza a atividade através da magnitude de aceleração. Quanto à saturação de oxigénio no sague e aos batimentos cardíacos, a medição é realizada através de um oxímetro de pulso. Apesar do sistema só apresentar dois tipos de variáveis, permite a vinculação de outras, conforme seja necessário.
Progredindo na análise do sistema, é de salientar as funções de notificação que estão incorporadas. Na ocorrência de um dos seguintes casos, o software desenvolvido para aplicações móveis envia uma notificação para a plataforma remota: perda da conexão, bateria fraca ou a utilização incorreta de um ou mais sensores. Sendo uma das finalidades da interface
web, esta, por sua vez, apresenta aos cuidadores de saúde as notificações e/ou os alarmes
originados. Em relação à comunicação entre médicos e pacientes, o sistema possibilita o envio de mensagens SMS para os doentes, com o objetivo de fornecer conselhos e controlar os parâmetros da monitorização. Do outro lado, apresenta uma tecla predefinida na aplicação móvel para permitir a solicitação de assistência remota por parte dos pacientes, em casos de emergência.
Relativamente à avaliação do sistema, a versão em causa do AAL+ foi posta em prática num hospital português, capacitando os médicos de monitorização remota com um limite de 30 pacientes. Para os testes foi considerado um grupo de pacientes com insuficiência respiratória grave. De modo a tratar está patologia, os pacientes são submetidos a uma terapia de oxigênio a longo prazo, que exige acompanhamento contínuo semanal. Agregando tudo, as visitas à unidade hospitalar, as consultas e o contacto limitado com os profissionais de saúde é realçado um aumento da dificultada do quotidiano, tanto para os médicos como para os pacientes. A utilização do AAL+ Home provou que, o facto dos profissionais de saúde monitorizarem em tempo real dados de diagnósticos e de alarmes e em ambas as partes ser possibilitada uma comunicação direta, a qualidade de vida dos pacientes e dos respetivos familiares beneficia de forma positiva com este tipo de sistemas. Os resultados demostraram uma diminuição da necessidade de visitas ao hospital, adjacente da monitorização continua fornecida pelo sistema, e uma diminuição do número de casos de internamento por irregularidades, visto que o acompanhamento é efetuado exclusivamente por médicos. Em termos de usabilidade, existe uma complicação principal que se foca na necessidade de dispor de capacidades do lado dos pacientes, para perceber todas as funcionalidades dos equipamentos com vista a atingir a potencialidade máxima da monitorização remota. Os pacientes manifestam uma sensação de satisfação se, ao utilizar os equipamentos, sentirem segurança e conforto. Isto reduz-se na
18 realização da monitorização mantendo a independência e a autonomia dos indivíduos. Nomeadamente, os terapeutas procuram por destacar ferramentas que apresentem a capacidade de otimizar o seu tempo e de providenciar rapidamente uma melhor assistência para os pacientes (Silva, Palma, & Gamboa, 2011).
2.3.4 COPD24: From Future Internet technologies to health
telemonitoring and teletreatment application
A emergência da rede sem fios caracterizada por um aumento da largura de banda veio satisfazer os dois principais problemas em instalações WiFi: a velocidade da comunicação e a falta de cobertura de sinal em determinadas zonas. Este facto torna-se relevante para a medicina pois permite que a tecnologia interfira de uma forma mais confiável. Tendo isto em conta, o presente artigo retrata um sistema de telemonitorização dos sinais vitais e do estado do ambiente para auxiliar no tratamento da doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC). A patologia em causa é progressiva onde lesões são manifestadas no pulmão, o que dificulta a respiração do doente. O sistema, designado por COPD24, é suportado por uma rede de área corporal (BAN) e por um serviço móvel de saúde limitado pela rede WiFi.
Expondo a sistemática, existe a capacidade de incorporar múltiplos sensores, visto que a BAN é fundamentada por conexões sem fio. Com o mesmo fundamento, as medições realizadas dos sinais vitais são comunicadas, em tempo real, aos profissionais de saúde, sendo também transmitido um feedback aos pacientes. De maneira a considerar o ambiente onde se encontra o paciente, o sistema encontra-se embutido com sensores que realizam a medição do estado ambiental (e.g. sensores da qualidade do ar). A agregação dos sinais vitais recolhidos com a informação do estado ambiental é analisada pelo sistema, de forma a providenciar um diagnóstico e um tratamento personalizado, complementado por um feedback específico para cada paciente. O fluxo de informação estende-se desde a BAN até a um dispositivo móvel, neste caso é especificado um PDA (computador de pequenas dimensões capacitado de comunicação com uma rede sem fios) (https://patents.google.com/patent/US6434403B1/en), onde depois estratifica num repositório da unidade hospitalar correspondente. A aplicação COPD24 cativa a atenção dos pacientes de várias formas: fornece informações sobre a DPOC relacionadas com as escolhas do estilo de vida; oferece visão sobre ataques que originam da qualidade do ar, alegando aqui termos como pólen ou pó; e confere a localização dos pacientes tendo em conta o seu estado de saúde, que está correlacionado com o tipo e a quantidade de poluentes e pelas
19 mudanças climáticas. O sistema guarda um histórico de dados relacionados com a localização