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Infraestrutura e Aplicações de Redes Sociais Móveis para
Colaboração em Saúde
Ariel Soares Teles1, Jesseildo Figueiredo Gonçalves1, Francisco José da Silva e Silva1, Vitor Pinheiro2, Markus Endler2
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Laboratório de Sistemas Distribuídos (LSD) Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Brasil
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Laboratory for Advanced Collaboration (LAC)
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), Brasil
Resumo – Uma Rede Social Móvel (RSM) compreende uma estrutura social cujos membros se relacionam em grupos e a interação entre eles é feita através de tecnologias de informação e comunicação com dispositivos portáteis de computação com acesso a tecnologias sem fio. Neste artigo exploramos as possibilidades de utilização de RSMs na área da saúde, promovendo a troca de informação, colaboração e integração social entre os vários atores envolvidos. Descreve-se, ainda, o projeto MobileHealthNet, cujo principal objetivo é avançar o estado da arte de sistemas de middleware para RSMs, utilizando uma infra-estrutura de software para a criação de novos serviços e aplicações focadas no domínio da saúde.
Palavras-chave: Rede Social, Sistemas Distribuídos, Telefone Celular.
Abstract – A Mobile Social Network (MSN) comprises a social structure whose members are related in groups and the interaction is done through information and communication technologies using portable computing devices with access to wireless technologies. In this paper we explore the possibilities of using MSNs for improving health care, promoting the exchange of information, collaboration and social integration between the various actors involved in health care. This work also presents the MobileHealthNet project, whose main goal is to advance the state of the art of middleware systems for MSNs, using a software infrastructure for the creation of new services and applications focused at the health domain.
Keywords: Social Networking, Distributed Systems, Cellular Phone.
Introdução
Uma Rede Social na área da saúde pode ser definida como um grupo de pessoas (e a estrutura social que elas coletivamente constroem) que utiliza tecnologias da informação e comunicação com o propósito de conduzir
2 coletivamente ações relacionadas à assistência médica e a educação em saúde1. Estas ações podem incluir o próprio provimento de serviços de saúde, a educação em saúde envolvendo profissionais e pacientes, uma plataforma para o suporte e discussão sobre questões e problemas relacionados a tratamentos, compartilhamento de documentos, consultorias a especialistas em saúde e a manutenção do contato e relacionamento entre as pessoas envolvidas no processo de atendimento à saúde que se prolongue além dos encontros presenciais. Redes sociais na área da saúde podem envolver uma combinação dos diversos agentes envolvidos no processo de atenção a saúde, incluindo profissionais da saúde, pesquisadores da saúde, pacientes e seus familiares, bem como membros da comunidade em geral.
Em Redes Sociais Móveis (RSMs), usuários utilizam dispositivos de computação portáteis com acesso a tecnologias de comunicação sem fio, agregando a capacidade de acesso a qualquer hora e em qualquer lugar as redes sociais2. Em uma RSM, pode-se explorar uma rica variedade de informações de contexto que podem ser obtidas através da câmera, receptor GPS e diversos sensores usualmente encontrados em smartphones, como giroscópio, acelerômetro e magnetômetro. Através deles, pode-se determinar a localização corrente do usuário, o clima e temperatura local, as pessoas na vizinhança e tentar inferir a ação por ele sendo realizada e sua intenção em realizá-la. O uso de dispositivos portáteis no âmbito da área da saúde é bastante natural e possui muitas motivações claras. Entre elas, pode-se citar a frequente movimentação dos profissionais da área, tanto em seu local de trabalho, quanto pelo fato de que muitos profissionais trabalham em mais de um lugar. Além disto, agentes de saúde responsáveis pela atenção básica muitas vezes trabalham movimentando-se em campo, como ocorre no Programa Saúde da Família. Por outro lado, pacientes também necessitam se deslocar ao longo de seu tratamento, para a realização de exames, consultas ou procedimentos, como a realização de diálise. O uso de dispositivos móveis permite a pacientes e familiares manterem contato independentemente de sua localização física. Este contato pode ser estendido a profissionais da saúde, estabelecendo-se um canal de comunicação além dos encontros presenciais (consultas). O uso de dispositivos e sensores móveis permite mobilidade a pacientes que necessitam de monitoramento
3 contínuo (batimento cardíaco, pressão arterial, taxa de glicemia, entre outros). Estes dados podem também ser disponibilizados em tempo real aos profissionais da saúde, permitindo uma maior eficiência no acesso a informações relativas ao estado de saúde dos pacientes. Por fim, o uso de telefones celulares, em particular, é o meio tecnológico mais acessível a comunidades carentes e distantes.
O MobileHealthNet é um projeto desenvolvido em parceria pelo Laboratório de Sistemas Distribuídos da UFMA e o Laboratory for Advanced Collaboration da PUC-Rio, tendo por objetivo geral avançar o estado da arte em sistemas de
middleware para RSMs, utilizando uma infraestrutura de software para a criação de
novos serviços e aplicações de RSM voltados para a área da saúde. Este projeto conta com apoio institucional do Hospital Universitário da UFMA (HUUFMA). Em particular, duas unidades do HUUFMA estão diretamente envolvidas com o desenvolvimento do projeto: o Programa de Assistência a Pacientes Asmáticos (PAPA) e a Casa da Dor, esta última especializada no tratamento de pacientes que sofrem com dores crônicas, independentemente de sua etiologia. Este artigo descreve as motivações do projeto, os requisitos identificados para seu desenvolvimento, uma visão da arquitetura do middleware e as aplicações previstas.
Metodologia
O middleware e as aplicações de software propostas neste trabalho estão sendo desenvolvidos tendo como base um conjunto de requisitos elicitados a partir de diversas reuniões com os profissionais da saúde envolvidos no projeto. Essas reuniões tem como objetivo o conhecimento do domínio e das principais necessidades de ambos os núcleos (PAPA e Casa da Dor). Dessa forma, são aplicadas técnicas de coleta de requisitos, como entrevistas e brainstorms, em conjunto com os profissionais da saúde, a fim de se obter os principais requisitos funcionais e não funcionais das aplicações.
A infraestrutura de software está sendo desenvolvida baseada na utilização de princípios dos chamados Métodos Ágeis de Desenvolvimento de Software, em conjunto com o CLASP (Comprehensive, Lightweight Application Security Process). A junção destas metodologias permite a construção de software de forma incremental, iterativa, adaptativa e segura.
4 validação do software, para certificarmos que o mesmo atende os requisitos especificados e que esteja de acordo expectativas do cliente. Além disso, um importante aspecto a ser levado em consideração no contexto do projeto é o uso de interfaces humano-computador apropriadas, que se adaptem aos perfis dos usuários do projeto MobileHealthNet. Estes usuários são bastante heterogêneos, visto que alguns possuem uma alta familiaridade com sistemas computacionais enquant o outros nunca tiveram contato com esses dispositivos.
Resultados
Entre os benefícios esperados com o MobileHealthNet, destacamos um melhor fluxo de informação e maior colaboração entre profissionais dos diversos níveis de atendimento à saúde; melhorias nos níveis de comprometimento e informação do paciente, o que contribui com o processo terapêutico3; melhor gestão de pacientes portadores de doenças crônicas, levando a diminuição da ocorrência de complicações; melhoria na qualidade da tomada de decisão relativa ao tratamento por parte dos pacientes; melhor suporte emocional aos pacientes e redução de custos do sistema de atendimento à saúde, diminuindo-se a necessidade de deslocamentos e a ocorrência de complicações ao longo do tratamento de pacientes. Como resultado parcial deste projeto, apresentamos a arquitetura utilizada como base para o desenvolvimento dos primeiros protótipos de aplicações. Ela é organizada em camadas, ilustradas na Figura 1. A camada Communication Layer é responsável por prover os mecanismos de comunicação entre os componentes que compõem as camadas superiores. Ela é baseada na especificação Data Distribution
Service (DDS) do Object Management Group (OMG)4. O DDS é um padrão para comunicação publish/subscribe com suporte a qualidade de serviço (QoS) que visa a distribuição crítica de informações em sistemas distribuídos de tempo real.
A camada Core Services disponibiliza serviços básicos a serem utilizados por serviços específicos e aplicações. O Context Service é o responsável pelo armazenamento e disponibilização de informações de contexto. O Content Service tem como principal tarefa o compartilhamento de mídia (texto, fotos, áudio, filmes, etc) entre usuários da rede social. O User & Group Service gerencia a criação de contas de usuários e grupos, bem como o gerenciamento de relacionamentos entre usuários da rede. A camada Application Services disponibiliza serviços típicos de
5 Figura 1 – Arquitetura do MobileHealthNet
redes sociais, como serviços de publicação de mensagens em murais, fórum e chat, além de um serviço de notificações para os usuários. A camada Security Services é transversal a todo o código gerado no MobileHealthNet e disponibiliza os componentes responsáveis pelos mecanismos de privacidade e segurança a serem disponibilizados. A segurança do middleware está sendo desenvolvida em conformidade com o Manual de Certificação para Sistemas de Registro Eletrônico em Saúde (S-RES) da Sociedade Brasileira de Informática na Saúde (SBIS).
Finalmente, a camada Applications refere-se às aplicações previstas no projeto. Quatro aplicações estão previstas para serem desenvolvidas nesta etapa inicial: (i) HealthEducation possui ferramentas para o compartilhamento de arquivos multimídia e seu objetivo é aprimorar a educação de pacientes e profissionais da saúde através de mídias com conteúdo educacional; (ii) Professional Collaboration visa diminuir a distância entre os profissionais da saúde, através de recursos como
chat multiusuário, fórum de discussão e serviço de notificação que per mita informar
sobre a urgência de se obter o resultado de um exame, discutir a respeito do tratamento e acompanhamento de um determinado paciente; (iii) HUPD Care tem por objetivo explorar os conceitos das RSMs para promover a assistência prestada por especialistas responsáveis pelo atendimento de alta complexidade a profissionais da atenção básica a saúde no atendimento a casos específicos; (iv)
Patient-Buddy-Build possibilita a criação de questionários simples e práticos a serem
respondidos por pacientes, para informarem periodicamente o estado de sua doença. Dessa forma, mantêm-se a interação médico-paciente além dos encontros
6 presenciais (consultas), reduzindo-se a necessidade de visitas pós-diagnóstico e melhorando a efetividade no acompanhamento dos pacientes.
Discussões e Conclusão
Diversos trabalhos constantes da literatura enfocam o desenvolvimento de
middlewares para RSMs5. Em comparação a eles, o MobileHealthNet possui o diferencial de ter sido projetado enfocando-se o domínio da saúde. Seu projeto leva em consideração o provimento de mecanismos de comunicação em tempo real e com suporte a qualidade de serviço, bem como rigorosos requisitos de privacidade e segurança necessários a softwares voltados a área da saúde. O MobileHealthNet possui também um conjunto mais amplo de serviços para a interação dos usuários em redes sociais, contemplando mecanismos de comunicação tanto síncrona quanto assíncrona. A primeira versão do middleware, juntamente com as aplicações descritas, está em desenvolvimento e programada para disponibilização ao final deste primeiro semestre de 2012. O próximo passo do projeto inclui uma avaliação qualitativa e quantitativa do middleware e uma análise da eficácia, usabilidade e desempenho das aplicações.
Agradecimentos
A FAPEMA pelo apoio concedido a este trabalho, processo APP-00932/10, e aos outros pesquisadores envolvidos no desenvolvimento do MobileHealthNet: Dejailson Pinheiro e Rômulo Batista (UFMA) e Edward Haeusler (PUC-Rio).
Referências
1. Demiris G. The diffusion of virtual communities in health care: concepts and challenges. Patient Education and Counseling - Elsevier. 2006; 178-188.
2. Beijnum van, BJF, Pawar P, Dulawan CB, Hermens HJ. Mobile Virtual Communities for Telemedicine: Research Challenges and Opportunities. International Journal of Computer Science & Applications. 2009; 19-37.
3. Leimeister JM, Daum M, Krcmar H. Mobile virtual healthcare communities: An approach to community engineering for cancer patients. In: European Conference on Information Systems (ECIS). 2002; 1626-1637.
4. Object Management Group. Data Distribution Service for Real-Time Systems Specification. 2001.
5. Karam A, Mohamed N. Middleware for Mobile Social Networks: A Survey. In: Hawaii International Conference on System Sciences. 2012; 1482-1490.
