CTS Centro de Tecnologia em Saúde Prof. José Gonçalves Pereira Filho Departamento de Informática – UFES zegonc@inf.ufes.br Vitória - Agosto/2005

Introdução Setor de Saúde é estratégico: Apresenta forte demanda social; É um dos segmentos em que a população mais se ressente de um atendimento mais ágil e eficiente. Setor é um grande demandante de novas tecnologias: Investimentos em TIC podem contribuir efetivamente para redução de custos, melhoria da qualidade e maior agilidade dos serviços de saúde oferecidos à população. Tendência mundial: Aumento dos investimentos em TIC na área de Saúde e de iniciativas governamentais de apoio ao setor; Crescente número de grupos de pesquisa, instituições acadêmicas, órgãos governamentais e empresas interessadas no setor. FAPES - 2005

Situação Atual no ES Esforços de informatização, em sua maioria, são voltados para o controle administrativo e operacional das Unidades de Saúde. Pouca oferta de soluções que resultem diretamente em maior qualidade, agilidade e comodidade para os pacientes, e que auxiliem os profissionais da área de Saúde na elaboração de diagnósticos e no acompanhamento clínico dos seus pacientes, como: Sistemas de Prontuário Eletrônico de Pacientes; Sistemas de trabalho colaborativo; Sistemas de telediagnóstico; Sistemas de análise e transmissão de imagens médicas, etc.); Falta de integração entre as bases de dados (redundância, dificuldade de gerência dos recursos disponíveis, etc.); Falta de interação entre setor público, setor privado e academia na proposição de soluções de TIC para a área de Saúde. FAPES - 2005

Aspectos Positivos Interesse do Poder Público; Disponibilidade de novas tecnologias e serviços; Competências locais qualificadas: Pesquisadores, laboratórios, programas de pós-graduação. Experiência prévia na realização de trabalhos na área (protótipos, pesquisas, dissertações, etc.) Ambiente propício para a proposição de um Centro de Tecnologia em Saúde (CTS). FAPES - 2005

Objetivo do CTS Desenvolvimento de pesquisas e soluções inovadoras de TIC (hardware e software), que apresentem impacto social e/ou econômico relevantes para o setor de Saúde local e regional. Fortalecimento da informática médica no ES: Capacitação de pessoal e a formação de recursos humanos através de programas de pós-graduação e cursos de extensão; Promoção de eventos científicos de abrangência nacional e internacional no estado do ES; Estabelecimento de parcerias com instituições de pesquisa nacionais e internacionais atuantes na área visando o desenvolvimento de soluções de interesse do estado. Desenvolvimento de trabalhos de P&D com transferência de tecnologia para empresas do setor de Saúde e fabricantes de equipamentos hospitalares. FAPES - 2005

Componentes Institucionais Centro Tecnológico da UFES Departamentos de Engenharia Elétrica Departamento de Informática FAESA UVV EMESCAM CTGraphics FAPES - 2005

Pesquisadores Prof. Dr. Evandro Ottoni Teatini Salles (DEL-UFES) Prof. Dr. Marcelo Eduardo Vieira Segatto (DEL-UFES) Prof. Dr. Rodrigo Varejão Andreão (DEL-UFES) Prof. Dr. Teodiano Freire Bastos Filho (DEL-UFES) Prof. Dr. Álvaro Cesar Pereira Barbosa (INF-UFES) Profa.Dra. Maria Claudia Silva Boeres (INF-UFES) Prof. Dr. José Gonçalves Pereira Filho (INF-UFES) Prof. Dr. Saulo Bortolon (INF-UFES) Prof. MSc. Rober Marcone Rosi (FAESA) Prof. MSc. Vinícius Rosalen da Silva (UVV) Prof. MSc. Elton Siqueira Moura (EMESCAM) Dr. Luiz Ary Messina (CTGraphics) FAPES - 2005

Programas Associados Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica Mestrado Doutorado Programa de Pós-Graduação em Informática FAPES - 2005

Propostas de Trabalhos Informática em Saúde Prontuário eletrônico multimídia de pacientes Sistemas de manipulação e transferência de imagens médicas Gerenciamento de videoconferências médicas Ambiente “Web-based” para cadastro de dados georeferenciados no contexto do Programa de Saúde da Família Integração de bases de dados de sistemas de Saúde Telemonitoramento Transmissão sem fio de sinais vitais entre unidade móvel e centro médico de emergência Sistema autônomo de monitoramento de batimentos cardíacos FAPES - 2005

Propostas de Trabalho Processamento de sinais e imagens médicas Classificação neural de doenças cardíacas baseada na energia dos coeficientes Wavelet Classificação de estados mentais a partir do eletroencefalograma (EEG) de indivíduos Sistema de análise da atividade elétrica do coração aplicada no auxílio ao diagnóstico de doenças cardíacas Processamento de imagens médicas para o suporte ao diagnóstico Plataforma de análise da atividade elétrica do coração para auxílio ao diagnóstico de doenças cardíacas Estudo do problema de correspondência de grafos aplicado ao reconhecimento de imagens cerebrais FAPES - 2005

Propostas de Trabalho Tecnologias de Apoio a Pessoas Portadoras de Deficiência Adaptação de uma cadeira de rodas motorizada para pessoas portadoras de mobilidade muito reduzida ou nula Estudo e emprego de sensores mioelétrico, de temperatura, força e deslizamento para uso em próteses (braço, antebraço e mão artificial) Sistema de controle de próteses adaptativas para membros superiores Estudo, caracterização e modelagem de atuadores piezelétricos para próteses Construção de uma prótese mioelétrica de membro superior, com sensores de temperatura, força e de nível de bateria Sensor ultra-sônico para auxílio à locomoção de deficientes visuais FAPES - 2005

O Campo da Telemedicina Brasil: dimensões continentais, diferenças sócio-econômicas entre regiões (centros especializados x centros carentes) Ambiente propício para a execução de serviços de Telemedicina (ex: estado do ES) Telemedicina: O que é, potencial de uso (valorizada), exemplos de aplicações (Telemedicina domiciliar/hospitalar, conduzindo à Telecardiologia) Telecardiologia: O que é, benefícios, experimentos (de sucesso) no BR e no exterior Competências e Experiências Locais: pesquisadores, trabalhos, laboratórios, experimentos, etc. FAPES - 2005

O Projeto TeleCardio Vitória - Agosto/2005

Projeto TeleCardio 1ª Proposta de Projeto: TeleCardio Enfoque inicial na área de Telemedicina, destacando-se: aquisição, processamento e análise de sinais biológicos e imagens médicas desenvolvimento de middleware de serviços para aplicações móveis desenvolvimento de interfaces homem-máquina adaptativas integração de bases de dados heterogêneas e distribuídas FAPES - 2005

Projeto TeleCardio FAPES - 2005

Objetivos Integração dos sub-projetos Infraware e CarDom, tendo como meta o desenvolvimento de pesquisas acadêmicas com ênfase em aspectos de interfaces, linguagens, dispositivos dedicados, arquiteturas de sistemas móveis, etc., visando a concepção de um sistema genérico de monitoramento de pacientes em cenários variados (“indoor” e “outdoor”). Instalação e avaliação da solução tecnológica proposta em situações reais de uso (Hospital Universitário da UFES e Unidades de Saúde do Governo Estadual). FAPES - 2005

Objetivos Integração dos componentes do Centro em torno de um objetivo específico comum Explorar, de maneira original, competências na área médica e tecnológica Melhorar a qualidade dos serviços médicos voltados a pacientes crônicos e hospitalizados em domicílio ou em alguma Unidade de Saúde, pública ou privada FAPES - 2005

Projeto TeleCardio Linhas de Pesquisa do Projeto Processamento automático do ECG ambulatorial: Incorporar ao sistema de monitoramento métodos originais de processamento automático do ECG ambulatorial em vista da geração de alarmes em situações de risco para a saúde do paciente, os quais serão devidamente tratados e integrados ao Middleware para sua pronta disponibilização para as diferentes aplicações Plataformas de suporte (“middleware”) para aplicações móveis e sensíveis ao contexto: Explorar o aspecto de mobilidade inerente ao telemonitoramento e a necessidade de se disponibilizar as informações dos pacientes monitorados em diferentes contextos (“Context-aware Mobile Applications” e “Middleware” de suporte) FAPES - 2005

Projeto TeleCardio Temas de mestrado e IC Tema 1: Classificação de batimentos cardíacos através de abordagens não-supervisionadas Estudo, implementação e comparação de diferentes métodos de quantização vetorial na criação de classes de batimentos cardíacos (clustering) de maneira não-supervisionada. As estratégias não-supervisionadas de classificação de batimentos visam reduzir sobremaneira a tarefa do médico no ato da leitura da massa de dados geradas pelo ECG ambulatorial. Este trabalho contará com o suporte de um aluno de IC e seria integrado ao programa hoje operacional de análise do sinal de ECG feito em Matlab. FAPES - 2005

Projeto TeleCardio Temas de mestrado e IC Tema 2: Plataforma de aquisição remota de ECG ambulatorial: O trabalho é dividido em duas partes: (i) A primeira parte diz respeito ao desenvolvimento do sistema de aquisição de sinais ECG ambulatoriais o qual inclui: aquisição de sinais de baixa amplitude, amplificação, conversão A/D, transmissão sem fio, programa de leitura de dados da porta serial do PC e apresentação em tela. Essa primeira parte terá o suporte de dois alunos de IC; (ii) A segunda parte diz respeito a tarefas de pesquisa, entre elas podemos destacar: monitoramento e redução de ruído em sinais ECG ambulatorial (wavelets, alinhamento temporal de batimentos de mesma classe), detecção do batimento cardíaco e cálculo da freqüência cardíaca. Nesta etapa, o bolsista teria o suporte de outro aluno de IC. FAPES - 2005

Projeto TeleCardio Temas de mestrado e IC Tema 3: Integração de Bases de Dados Heterogêneas, Distribuídas e Contextuais Uma dos problemas mais sérios na área de TIC em saúde é a necessidade de integração e compartilhamento de dados armazenados em diferentes sistemas que empregam diferentes formatos, modelos conceituais e tecnologias. Este trabalho tem por objetivo investigar arquiteturas, processos e linguagens para tratamento de informações, inclusive contextuais, provenientes de fontes distribuídas, heterogêneas e autônomas. FAPES - 2005

Projeto TeleCardio Temas de mestrado e IC Tema 4: Modelos de contexto Um dos requisitos fundamentais nos sistemas móveis context-aware é a capacidade de manipulação e refinamento das informações contextuais provenientes das diferentes fontes de contexto, com a finalidade de torná-las disponíveis para uso, de forma transparente, para as aplicações. Este trabalho pretende investigar modelos formais e semi-formais para o tratamento de contexto numa plataforma de serviços móveis context-aware. FAPES - 2005

Projeto TeleCardio Gestão Sensoriamento Plataforma de suporte cardom reabilita Plataforma de suporte Middleware “Universalização” Aplicações FAPES - 2005

Cenários FAPES - 2005 Hospital Unidade móvel de emergência RF Ambiente “indoor” Internet Hospital Centro Médico SAMU Servidor Cenário 1 Unidade de monitoramento Cenário 4 Cenário 3 Ambiente externo Outdoor Unidade móvel de emergência Comunicação móvel celular WiFi Especialista médico Cenário 2 FAPES - 2005

Beneficiários Profissionais e usuários de serviços médicos especializados (cardiológicos) Serviço hospitalar e postos públicos de saúde (redução da taxa de ocupação de leitos e maior agilidade no atendimento) Serviço médico de hospitalização em domicílio Pacientes portadores de doenças cardíacas. Academia Formação de pessoal (alunos de mestrado e graduação), qualificando-os a atuar numa área de inovação tecnológica. FAPES - 2005

Parcerias Programas de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Hospital Universitário e provedores de serviços de Saúde, públicos ou privados. Instituições de ensino e pesquisa nacionais, como por exemplo USP, UFSC e Universidade Católica de Santos. Instituições de ensino e pesquisa internacionais, como por exemplo a University of Twente, na Holanda, a Universidade de Trento, na Itália, e o Institut National des Télécommunications, França. FAPES - 2005

Cronograma de Execução ETAPA MÊS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 2 3 4 5 6 Etapa 1: Contratação do projeto Etapa 2: Levantamento bibliográfico Etapa 3: Projeto do protótipo de monitoramento Etapa 4: Construção do protótipo Etapa 5: Integração Etapa 6: Demonstração de Resultados FAPES - 2005

Indicadores de Resultados Protótipos Dispositivo portátil Middleware Aplicação hospitalar Produção Acadêmica Esperada 4 (quatro) dissertações de mestrado 4 (quatro) projetos de graduação 2 (dois) artigos científicos 5 (cinco) relatórios técnicos Seminários 2 (dois) Workshops do projeto 1 (um) evento científico de abrangência regional FAPES - 2005

Estimativa de Recursos Bolsas de Mestrado (4) e IC (3) – R$ 81960,00 Custeio: Serviços de Terceiros – R$ 12000,00 Material de Consumo – R$ 2500,00 Passagens (5) e diárias (20) – R$ 8500,00 Capital Material bibliográfico – R$ 1500,00 PCs (5) - R$ 10000,00 Notebook – R$ 5000,00 Kit comunicação móvel celular – R$ 2000,00 Holter – R$ 6500,00 Total: R$ 129960,00 FAPES - 2005