UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
CURSO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO – BACHARELADO
SISTEMA DE DIAGNÓSTICO CINESIOLÓGICO
FUNCIONAL USANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
ALLAN DALMARCO
BLUMENAU
2005 2005/1-2
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SISTEMA DE DIAGNÓSTICO CINESIOLÓGICO FUNCIONAL ..., Notas de estudo de Diagnóstico
Tabela 3 – Exemplo de cálculo de similaridade (situação atual / caso 1 da base de ... distúrbios cinéticos funcionais (Diagnóstico Cinesiológico Funcional), ...
Tipologia: Notas de estudo
2022
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UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
CURSO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO – BACHARELADO
SISTEMA DE DIAGNÓSTICO CINESIOLÓGICO
FUNCIONAL USANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
ALLAN DALMARCO
BLUMENAU
ALLAN DALMARCO
SISTEMA DE DIAGNÓSTICO CINESIOLÓGICO
FUNCIONAL USANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
Trabalho de Conclusão de Curso submetido à Universidade Regional de Blumenau para a obtenção dos créditos na disciplina Trabalho de Conclusão de Curso II do curso de Sistemas de Informação— Bacharelado.
Prof. Dr. Oscar Dalfovo - Orientador
BLUMENAU
Dedico este trabalho aos meus pais e aos meus amigos, que em todos os momentos me apoiaram e foram fundamentais para realização deste trabalho e aos profissionais da área de Fisioterapia, que possam ter o seu trabalho facilitado através da parceria com os profissionais da Tecnologia da Informação.
A imaginação é mais importante que o conhecimento. Albert Einstein
RESUMO
A Informática em Saúde é um campo da ciência ligado ao armazenamento, recuperação e uso adequado de informações da área da Saúde para a resolução de problemas e tomada de decisão. A crescente demanda de sistemas de informação na área da Saúde vem sendo motivada pelo aumento progressivo de informações disponíveis e pela consciência de que gerenciar bases de conhecimento da Saúde por métodos tradicionais baseados em papel, está cada vez mais inviável. A Fisioterapia é uma ciência da área da Saúde que possui suas ações fundamentadas em mecanismos terapêuticos próprios, sistematizados pelos estudos de diversos campos da ciência, relacionados com o corpo humano. Como tal exige que o profissional esteja habilitado a construir o diagnóstico de pacientes a partir de um grande volume de informações, acompanhar o quadro clínico funcional do paciente e fornecer condições para alta. Este trabalho tem a finalidade de desenvolver um sistema de informação na área da Saúde que auxilie a aquisição, o armazenamento, e o uso da informação durante o processo de definição de diagnóstico e a construção de um plano de tratamento, utilizando Raciocínio Baseado em Casos (RBC). O RBC é uma técnica de Inteligência Artificial utilizada para representação do conhecimento e solução de problemas adaptando soluções utilizadas em problemas anteriores semelhantes. O sistema desenvolvido permite compartilhamento de informações para que profissionais de Fisioterapia mantenham seu conhecimento atualizado, oferecendo facilidade no gerenciamento de bases de conhecimento e demonstrando aplicação prática de técnicas de Inteligência Artificial.
Palavras chaves: Informática em Saúde; Fisioterapia; Diagnóstico Cinesiológico Funcional; Inteligência Artificial; Raciocínio Baseado em Casos.
ABSTRACT
Informatics in Health is a field of the science related to the storage, recovery and appropriate use of information of the health area for the resolution of problems and decision taking. The increasing demand of information systems in the area of health has been motivated by the progressive increase of available information and for the conscience that to manage health knowledge bases for traditional methods based on paper is more and more unviable. Physiotherapy is a science of the Health area that has its actions based on its own therapeutic mechanisms systematized by the studies of several fields of the science related to the human body. Thus, it demands the professional to be able to build the patients' diagnosis starting from a great volume of information, to accompany the patient's functional clinical picture and to supply conditions for discharge from hospital. This work has the purpose of developing a system of information in the health area that aids the acquisition, the storage, and the use of the information during the process of diagnosis definition and the construction of a treatment plan, using Case Based Reasoning. The Case Based Reasoning (CBR) is an Artificial Intelligence technique used for representation of the knowledge and searches to solve new problems adapting solutions used in similar previous problems. The proposed system allows sharing information so that professionals of Physiotherapy maintain their knowledge updated, offering easiness in the administration of knowledge bases and demonstrating practical application of Artificial Intelligence techniques.
Key-Words: Health Informatics; Physiotherapy; Cinesiologic Functional Diagnosis; Artificial Intelligence; Case Based Reasoning.
.
LISTA DE SIGLAS
COFFITO – Conselho Federal de Fisioterapia e Terapia Ocupacional CREFITO – Conselho Regional de Fisioterapia e Terapia Ocupacional CSS – Cascading Style Sheets GC – Gestão do Conhecimento HTML – HyperText Markup Language IA – Inteligência Artificial IIS – Internet Information Services ODBC – Open DataBase Connectivity PHP – Hypertext Preprocessor RBC – Raciocínio Baseado em Casos RF – Requisito Funcional RNF – Requisito Não Funcional SGBD – Sistema Gerenciador de Banco de Dados SUS – Sistema Único de Saúde
- Figura 1 – O ciclo do RBC
- Figura 2 – Diagrama de Caso de Uso: Usuário
- Figura 3 – Diagrama de Caso de Uso: Usuário Acadêmico
- Figura 4 – Diagrama de Caso de Uso: Usuário Paciente..........................................................
- Figura 5 – Diagrama de Caso de Uso: Usuário Atendente
- Figura 6 – Diagrama de Caso de Uso: Usuário Fisioterapeuta.................................................
- Figura 7 – Diagrama de Atividades
- Figura 8 – Diagrama de Classes
- Figura 9 – Diagrama de distribuição
- Figura 10 – Tela principal do sistema
- Figura 11 – Tela de cadastro de anatomia
- Figura 12 – Tela de amplitude articular....................................................................................
- Figura 13 – Tela de pesos da similaridade
- Figura 14 – Tela de cadastro de sinais aparentes......................................................................
- Figura 15 – Tela de cadastro de sintomas.................................................................................
- Figura 16 – Tela de cadastro de testes
- Figura 17 – Tela de cadastro de tratamentos recomendados
- Figura 18 – Tela de cadastro de pessoas...................................................................................
- Figura 19 – Tela de cadastro de fisioterapeutas
- Figura 20 – Tela de cadastro de usuários
- Figura 21 – Tela de cadastro de grupos de usuários
- Figura 22 – Agenda de sessões por fisioterapeuta, data e hora.
- Figura 23 – Tela de cadastro de compromissos na agenda.......................................................
- Figura 24 – Definir novo caso (problema) durante o ciclo RBC..............................................
- Figura 25 – Tela de registro de atendimento
- Figura 26 – Tela de registro de atendimento – informações adicionais
- Figura 27 – Tela de registro de atendimento – dados clínicos
- Figura 28 – Tela de registro de atendimento – escala funcional
- Figura 29 – Tela de registro de atendimento – sinais aparentes
- Figura 30 – Tela de registro de atendimento – sintomas
- Figura 31 – Tela de registro de atendimento – testes e resultados
- Figura 32 – Tela de registro de atendimento – amplitude do movimento
- Figura 33 – Tela de registro de atendimento – diagnóstico......................................................
- Figura 34 – Primeira fase do ciclo RBC
- Figura 35 – Tela de recuperação de casos semelhantes usando RBC
- Figura 36 – Segunda fase do ciclo RBC
- Figura 37 – Terceira fase do ciclo RBC
- Figura 38 – Implementação da obtenção dos pesos
- Figura 39 – Implementação da recuperação de casos...............................................................
- Figura 40 – Implementação do cálculo da similaridade
- Figura 41 – Implementação da reutilização do caso.................................................................
- Figura 42 – Implementação do processo de aprendizado
- Figura 43 – Quarta fase do ciclo RBC
- Figura 44 – Tela de registro de atendimento – tratamentos recomendados
- Figura 45 – Tela de consulta da base de casos
- Figura 46 – Documentação do exame muscular
- Figura 47 – Documentação do exame muscular – continuação
- Tabela 1 – Sistema de graduação numérico para provas manuais de força muscular LISTA DE TABELAS
- Tabela 2 – Medida de similaridade local para modelos de impressora
- Tabela 3 – Exemplo de cálculo de similaridade (situação atual / caso 1 da base de casos)
- Tabela 4 – Exemplo de cálculo de similaridade (situação atual / caso 2 da base de casos)
- Tabela 5 – Resultados obtidos utilizando a fórmula de Watson (1996)
- Tabela 6 – Requisitos funcionais implementados
- Tabela 7 – Requisitos não funcionais
- Tabela 8 – Medida de similaridade local para estruturas anatômicas
- Tabela 9 – Exemplo de cálculo de similaridade (situação atual / caso 1 da base de casos)
- Tabela 10 – Exemplo de cálculo de similaridade (situação atual / caso 2 da base de casos)
- Tabela 11 – Resultados obtidos utilizando a fórmula de Watson (1996)
- Tabela 12 – Escala Funcional da UCLA ( University of California at Los Angeles)
- 1 INTRODUÇÃO
- 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO
- 1.2 MOTIVAÇAO
- 1.3 OBJETIVOS DO TRABALHO
- 1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO
- 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
- 2.1 FISIOTERAPIA
- 2.2 DIAGNÓSTICO CINESIOLÓGICO FUNCIONAL
- 2.2.1 Complexo do Ombro
- 2.2.2 Avaliação Fisioterapêutica
- 2.2.3 Avaliação de articulações
- 2.2.4 Exame funcional das articulações
- 2.2.5 Testes resistidos
- 2.2.6 Princípios das provas manuais de função muscular
- 2.2.7 Sistema de graduação para provas manuais de função muscular
- 2.2.8 Programa de Reabilitação
- 2.3 INFORMÁTICA EM SAÚDE
- 2.4 RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
- 2.4.1 Casos
- 2.4.2 Estrutura de um Sistema RBC.........................................................................................
- 2.4.3 Memória de Casos
- 2.4.4 Representação dos Casos
- 2.4.5 Indexação dos Casos
- 2.4.6 Recuperação dos Casos
- 2.4.7 Similaridade
- 2.4.8 Recuperação do Vizinho Mais Próximo ( Nearest Neighbour )
- 2.4.9 Contagem de Características ( Features Count )
- 2.4.10 Seleção do Caso Mais Relevante
- 2.4.11 Reutilização de Casos
- 2.4.12 Aprendizagem
- 2.5 TRABALHOS CORRELATOS
- 3 DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO
- 3.1 REQUISITOS
- 3.1.1 Requisitos Funcionais
- 3.1.2 Requisitos Não Funcionais..............................................................................................
- 3.2 ESPECIFICAÇÃO
- 3.2.1 Diagrama de Casos de Uso
- 3.2.2 Diagrama de Atividades
- 3.2.3 Diagrama de Classes
- 3.2.4 Diagrama de Distribuição
- 3.3 IMPLEMENTAÇÃO
- 3.3.1 Técnicas e Ferramentas Utilizadas
- 3.3.2 Operacionalidade da Implementação
- 3.4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
- 4 CONCLUSÕES
- 4.1 DIFICULDADES
- 4.2 EXTENSÕES
- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
- APÊNDICE A – Especificação dos casos de uso
- APÊNDICE B – Escala Funcional da UCLA...........................................................................
- ANEXO A – Documentação do Exame Muscular
- ANEXO B – Ficha de avaliação – ortopedia e traumatologia..................................................
- ANEXO C – Índice de incapacidade de Oswestry
1 INTRODUÇÃO
Este capítulo apresenta a contextualização, a motivação, os objetivos, a relevância e a estrutura do trabalho desenvolvido.
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO
Conforme Brasil (2004, p. 4), pode-se afirmar que “os sistemas de informação em saúde brasileiros tiveram um crescimento acelerado nos últimos anos, especialmente com a implantação do SUS”.
Mesmo diante desse progresso, além da contínua necessidade de avançar em termos de integração dos sistemas de informação já existentes, presencia-se também a demanda pelo uso da informática para a melhoria da produtividade e qualidade dos processos de trabalho em saúde.
A Informática em Saúde é definida por Shortliffe (1990 apud SOCIEDADE BRASILEIRA DE INFORMÁTICA EM SAÚDE, 2002) como "um campo de rápido desenvolvimento científico que lida com armazenamento, recuperação e uso da informação, e com dados e conhecimentos biomédicos para a resolução de problemas e tomada de decisão".
A demanda de um sistema de informação na área da saúde vem sendo motivada pelo aumento progressivo de informações e conhecimento que o profissional da saúde deve utilizar para exercer sua profissão. Outra motivação é a crescente necessidade de compartilhamento de informações para a comunidade não-acadêmica, fornecendo aos pacientes informações importantes e atualizadas sobre suas patologias, obrigando o profissional da saúde buscar constante atualização de seu conhecimento (SIGULEM, 1998).
Segundo Correia e Sarmento (2003, p. 1), a demanda de produtos e serviços sofisticados e personalizados cresce devido às mudanças ao qual a sociedade contemporânea está constantemente sofrendo. Diante dessa realidade, inovação e conhecimento tornam-se fontes vitais para vantagem competitiva e aumento de produtividade.
O conhecimento, que pode ser interpretado como “capacidade para uma ação efetiva” (SENGE, 2000 apud CORREIA; SARMENTO, 2003, p. 2), há tempos é considerado um recurso valioso para as organizações, mesmo assim é recente o interesse pelos conceitos, princípios e práticas relacionadas ao conhecimento (LITTLE, QUINTAS e RAY, 2002, apud CORREIA; SARMENTO, 2003).
durante o processo de diagnóstico de pacientes; d) disponibilizar ambiente de consulta de casos via Web para acadêmicos e demais profissionais da área de Fisioterapia.
1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO
Este trabalho apresenta um estudo do Raciocínio Baseado em Casos aplicado ao Diagnóstico Cinesiológico Funcional, tendo como resultado o desenvolvimento de um sistema de informação para a automação do processo.
O trabalho está organizado em quatro capítulos, conforme descrição que segue:
- O primeiro capítulo apresenta a introdução do trabalho;
- O segundo capítulo apresenta os fundamentos necessários para o entendimento do trabalho abordando conceitos relacionados com o paradigma do RBC, o diagnóstico cinesiológico funcional e os objetivos e procedimentos de avaliação utilizados para a obtenção desse tipo de diagnostico;
- O terceiro capítulo apresenta a funcionalidade do sistema desenvolvido, modelagem, ferramentas utilizadas e a demonstração das telas;
- No quarto capítulo são apresentadas as conclusões, limitações e dificuldades encontradas junto a sugestões para continuidade do projeto.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Neste capítulo são descritos os conceitos que fundamentam o desenvolvimento deste trabalho, tais como: Fisioterapia e Diagnóstico Cinesiológico Funcional, Informática em Saúde, além destes conceitos, este capítulo apresenta a técnica de Raciocínio Baseado em Casos e trabalhos correlatos.
2.1 FISIOTERAPIA
O Conselho Federal de Fisioterapia e Terapia Ocupacional (2003) define Fisioterapia como uma ciência da área da Saúde que busca o estudo, prevenção e tratamento dos distúrbios cinéticos funcionais ocorridos em órgãos e sistemas do corpo humano, provenientes de alterações genéticas, traumas e doenças adquiridas. Suas ações são fundamentadas através de mecanismos terapêuticos próprios, sistematizados pelos estudos da biologia, das ciências morfológicas, das ciências fisiológicas, das patologias, da bioquímica, da biofísica, da biomecânica, da cinesia, da sinergia funcional, e da patologia de órgãos e sistemas do corpo humano e as disciplinas comportamentais e sociais.
O Fisioterapeuta é um profissional de saúde habilitado a construir o diagnóstico dos distúrbios cinéticos funcionais (Diagnóstico Cinesiológico Funcional), a prescrever, ordenar e induzir o paciente às condutas fisioterapêuticas bem como, o acompanhamento da evolução do quadro clínico funcional e as condições para alta do serviço.
2.2 DIAGNÓSTICO CINESIOLÓGICO FUNCIONAL
O Diagnóstico Cinesiológico Funcional é compreendido como avaliação físico- funcional, caracterizada pela análise e estudo da estrutura e funcionamento dos desvios físico- funcionais de um indivíduo através de metodologias e técnicas fisioterapêuticas, com a finalidade de identificar e quantificar as alterações apresentadas, considerando os desvios dos graus de normalidade para os de anormalidade (CONSELHO FEDERAL DE FISIOTERAPIA E TERAPIA OCUPACIONAL, 2001).
Diagnóstico Cinesiológico Funcional é a análise e quantificação das alterações biomecânicas causadas por distúrbios fisiológicos.
Segundo Moura Filho (2003), o diagnóstico cinesiológico funcional constitui o parecer de um Fisioterapeuta sobre o estado de saúde de um paciente, portador de enfermidade ou lesão, baseado na observação de processos patológicos anteriores e de informações adicionais
A articulação acromioclavicular é diartrodial e une a faceta articular lateral da clavícula e a área côncava da parte anterior da borda medial do acrômio, sua função é manter a clavícula firmemente presa à escápula e também impedir seu deslocamento antero-posterior.
A articulação glenoumeral é formada pela cabeça do úmero e pela cavidade glenoidal da escápula, a articulação glenoumeral é a articulação mais móvel do corpo humano e responde por dois terços do movimento de elevação do braço.
Os movimentos articulares são compostos de movimentos globais e acessórios que constituem os principais aspectos da mecânica articular.
Os movimentos articulares globais resultam da ação conjunta das articulações e dos planos de deslizamento que compõem a cadeia articular. São responsáveis pelas ações para as atividades gerais, conhecidos também como movimentos das articulações.
Os movimentos articulares acessórios constituem os movimentos na articulação (artrocinemática). São essenciais à perfeita mecânica articular, pois permitem o movimento amplo, global e funcional das articulações.
Segundo Hoppenfeld (1987, apud SOUZA 2001), o exame muscular do complexo do ombro envolve nove movimentos, sendo eles a flexão, a extensão, a abdução, a adução, a rotação lateral, a rotação medial, a elevação da escápula, a retração das escápulas e a estabilização das escápulas.
2.2.2 Avaliação Fisioterapêutica
Segundo Souza (2001), a peça-chave de um programa de reabilitação é a avaliação inicial, onde são obtidas todas as informações necessárias para definir a situação funcional do paciente.
Palmer e Epler (2000) afirmam que habilidades cognitivas e psicomotoras são necessárias para que se possa dominar a avaliação do paciente. Tal processo consiste em identificar quais serão os procedimentos mais apropriados a serem seguidos, normalmente determinados a partir do prontuário do paciente, de sua história e de outras fontes de informação.
Em geral o paciente é encaminhado ao fisioterapeuta após consulta ao medico, que investigou previamente o caso, fornecendo informações importantes ao fisioterapeuta.
Mesmo assim, o fisioterapeuta não está dispensado de fazer uma avaliação detalhada, que fornecerá dados complementares incrementando o conhecimento dos procedimentos médico-cirúrgicos previamente obtidos.
Os principais objetivos da avaliação inicial, segundo Souza (2001) são:
- conhecer o paciente;
- identificar as estruturas lesadas e o grau da lesão;
- analisar as condições funcionais do segmento estudado, bem como as relações entre as estruturas de diferentes sistemas;
- fornecer dados necessários à elaboração do programa fisioterapêutico (especificidades) e de seus ajustes, em conformidade com a evolução funcional;
- orientar condutas que possam ser adotadas em casa pelo paciente;
- orientar sobre aspectos preventivos, durante o tratamento e após a alta fisioterapêutica;
- fazer a análise continuada do caso e o reencaminhamento para o médico de origem quando necessário.
2.2.3 Avaliação de articulações
Souza (2001) define que a avaliação das articulações inclui elementos objetivos e subjetivos da prática prepodêutica, de modo geral composta de registro do histórico da lesão, inspeção e palpação, aplicação de exame funcional, testes resistidos e testes especiais e análise de exames neurológicos.
A partir de uma entrevista são identificados aspectos da lesão e dos sintomas, como por exemplo, ocupação profissional do paciente, sintoma que compõe a queixa principal, preexistência de episódio de trauma, tipo e duração da dor e período em que ocorrem, sinais aparentes como crepitação, edema ou aumento da temperatura local.
2.2.4 Exame funcional das articulações
O exame funcional das articulações constitui-se da avaliação de amplitude dos movimentos globais e dos movimentos acessórios e aplicação de testes resistidos para avaliação da força muscular.