Construção da Ontologia

A partir da construção do nível de contexto apresentado em Lopes et al. (2011) (Apêndice V), foi elaborada em Lopes et al. (2009) (Apêndice VI) uma ontologia de apoio ao diagnóstico aplicado à Acupuntura. Para a estruturação e documentação da ontologia foi utilizada a ferramenta OntoKEM devido ao detalhamento que proporciona e à possibilidade de reuso (RAUTENBERG et al. 2008).

Na sequência, em Lopes et al. (2010) (Apêndice VII), a ontologia foi expandida através do modelo CESM, o qual proporcionou, dentro de uma visão sistêmica, a explicitação do conhecimento através de uma modelagem mais descritiva e abrangente para os elementos que compõem um domínio específico.

A figura 29 ilustra o diagrama CESM para o sistema de diagnóstico, destacando:

1) os componentes – coleção de todas as partes do sistema – são compostos pelo paciente e seus sintomas e sinais, os resultados dos exames realizados em laboratório e o profissional que executa o diagnóstico;

2) o ambiente – coleção dos itens que não pertencem ao sistema, mas atuam ou sofrem a ação por algum ou todos os componentes do sistema - está representado pelas atividades profissionais, as atividades físicas, os tipos de alimentação e os sentimentos ou emoções, sendo estes alguns dos elementos escolhidos que podem interferir diretamente no resultado do diagnóstico;

Figura 29- Diagrama CESM para o processo de diagnóstico

3) a estrutura, no modelo CESM, é definida como a coleção de ligações/relações entre componentes e entre esses e itens do ambiente. Como exemplo, pode-se citar as ligações da forma “O paciente tem sintoma” ou “O paciente faz exercícios” ou ainda “A ansiedade é uma emoção do paciente”; e

4) o mecanismo - coleção de processos que geram mudanças qualitativas no sistema – pode ser interpretado como as restrições que definem as limitações nas relações entre os componentes e o ambiente e são usados para realizar o processo de consulta ou raciocínio sobre o sistema.

Baseado na quádrupla CESM, a figura 30 apresenta o diagrama que envolve o processo de diagnóstico dos profissionais nas áreas da saúde. Neste sistema, o paciente acometido de uma enfermidade busca tratamento para sua patologia. O profissional analisa, de forma sistêmica, os sintomas, sinais, exames e as evidências levando em conta os fatores internos (componentes) e os fatores externos (ambiente) do paciente, que, ao serem relacionados (estrutura), são limitados pelas

restrições, caracterizando determinada patologia para tratamento (mecanismo).

Figura 30- Efeito sistêmico do processo de diagnóstico

 Classes e Subclasses

Os procedimentos de Aquisição do Conhecimento, adquiridos através de consulta a especialista, manuais e livros e a Representação do Conhecimento permitem a formalização de uma base de conhecimento formada pelas classes e subclasses da ontologia que compõem o modelo hierárquico da mesma.

A figura 31 apresenta a hierarquia da ontologia proposta para a enfermidade Acne, gerada a partir da ferramenta Protégé em que são consideradas as classes: Paciente, Órgão, Atividade Física, Emoção, Alimentação e Ocupação.

Foram considerados como órgãos: Pulso, Língua, Pele e Face, que apresentam sintomas e sinais para evidenciar o tipo de patologia em um paciente acometido de acne. Os órgãos foram hierarquizados em subclasses:

a) Subclasses da classe Pele: Pele seca e Pele oleosa;

b) Subclasses da classe Língua: Língua pálida, Língua saburra amarela e Língua saburra pegajosa;

c) Subclasses da classe Face: Face vermelha e Face inchada; d) Subclasses da classe Pulso: Pulso encharcado, Pulso

deslizante e Pulso rápido.

Dentre as possíveis patologias para o tratamento de Acne, foram consideradas as classes para o diagnóstico: Acne por Umidade e Calor (AUC), Acne por Calor Tóxico (ACT) e Acne por Deficiência do QI (ADQ) (energia vital).

Foram selecionados alguns elementos do ambiente que influenciam o processo de diagnóstico, para compor as classes externas. Os elementos escolhidos foram: os tipos de alimentação, os tipos de atividades físicas, os tipos de ocupação do paciente no trabalho e os tipos de emoção.

As classes externas foram hierarquizadas em subclasses:

a) Subclasses da classe Alimentação: Vegetariana, Carnívora e Balanceada;

b) Subclasses da classe Atividade Física: Ativo, Semiativo e Sedentário;

c) Subclasses da classe Ocupação: Insalubre, Estressante e Normal;

d) Subclasses da classe Emoção: Ansiedade, Tristeza, Medo e Raiva.

 Relações entre Classes

As relações existentes na ontologia são necessárias para estabelecer os diferentes relacionamentos entre as classes e subclasses. A figura 32 apresenta as relações existentes entre as classes Paciente, Órgão, Alimentação, Atividade Física, Ocupação e Emoção. A classe Paciente tem um relacionamento com a classe Alimentação do tipo “temAlimentação”; assim, pode-se concluir que “Paciente tem Alimentação”. Nota-se também que a relação “temAlimentação” possui a relação inversa “nutre”, da forma “Alimentação nutre o Paciente”.

 Regras ou axiomas

Após construir a hierarquia de classes com suas respectivas relações, foram definidas as restrições, que são as regras que restringem os relacionamentos e permitem estabelecer se um indivíduo pertence ou não a uma determinada classe.

Pela figura 33 pode-se observar que para um paciente ter ACT é necessário e suficiente que apresente os seguintes sintomas: Face vermelha; Pulso deslizante ou Pulso rápido; Língua saburra amarela ou Língua saburra pegajosa.

Figura 33- Restrições de classes

Para a patologia ADQ foram definidas as seguintes restrições: Pele oleosa, Pulso encharcado, Língua pálida ou Língua saburra pegajosa. Para a patologia AUC foram definidas as seguintes restrições: Face inchada, Pele oleosa, Língua saburra amarela ou Língua saburra pegajosa. Já para a relação “temOrgão” foi definido como necessário e suficiente o paciente ter no mínimo três órgãos sintomáticos.

 Instâncias

A construção das classes permite criar as instâncias para a base da ontologia. As instâncias representam indivíduos específicos de uma determinada classe.

Os pacientes, devidamente registrados clinicamente, formam as instâncias que são submetidas ao processo de inferência.

A figura 34 apresenta a relação dos pacientes hipotéticos e destaca a paciente Ana que tem os sintomas Face inchada, Língua saburra pegajosa, Pele oleosa e Pulso deslizante. Apresenta também as seguintes características: Etnia - negra, Idade - adulta, Índice de Massa Corpórea (IMC) – obesa, Sexo – feminino, Ocupação – insalubre,

Alimentação – vegetariana, Atividade Física – sedentária e a Emoção – medo.

Figura 34- Exemplo de instância

 Inferências

A inferência ou o processo de raciocínio procura classificar o paciente dentro de uma determinada patologia.

O resultado do processo de inferência é apresentado nafigura 35. Os pacientes André, Jorge, Manoel, Nelson e Tiago foram diagnosticados com a patologia ACT. A patologia ADQ está presente nos pacientes Beatriz, Carlos e Rosa. Foram diagnosticados com a patologia AUC os pacientes Ana e Pedro.

Figura 35- Inferência no Protégé

Dos onze pacientes submetidos ao diagnóstico, somente Paulo não foi diagnosticado. Pelos registros clínicos, apresentados na figura 36, Face vermelha, Língua saburra pegajosa, Pele seca e Pulso encharcado, não foi possível caracterizar este paciente em uma das patologias.

Figura 36- Registro de dados

Conclui-se, portanto, que os dados informados ao sistema, referentes ao paciente Paulo, são insuficientes ou incertos. Diante desta ocorrência, é elaborado para o paciente um diagnóstico probabilístico que tem como suporte a base de dados gerada pelo sistema.