Anotações
Estrutura de tópicos
Padrões em Informática em Saúde
Padrões em Informática em Saúde
Prof. Dr. Roberto de Almeida Rocha
(rrocha@hc.ufpr.br)
Hospital de Clínicas
Departamento de Cirurgia
Universidade Federal do Paraná
Roteiro
Introdução
Apresentação dos principais padrões
Aplicações no Hospital de Clínicas da UFPR
Conclusões
Definição
“A document, established by consensus and approved by a recognized body, which provides rules, guidelines, or characteristics for activities”
J.H. van Bemmel & M.A. Musen - Handbook of Medical Informatics
Objetivos
Permitir a escolha da melhor solução
Equipamentos, instrumentos e sistemas não proprietários
Garantindo integração e interoperabilidade
Objetivos
Diminuir os custos
Desenvolvimento
Especialização das empresas
incrementos na funcionalidade e manutenção
Implantação
“plug-and-play”, economia de tempo
Vantagens
Obtém o melhor nos diversos ambientes
funcionalidade, customização
especialização e qualidade
Distribuição da dependência
simples troca de componentes
Desvantagens
Aumento da complexidade
Disponibilidade na América Latina
sistemas integradores, interfaces, adoção de padrões
Contratos com vários fornecedores
Desafios
O sucesso de um determinado padrão depende da utilização em larga escala
custo (implantação)      benefícios (utilização)
Os padrões costumam definir um modelo estrutural não prescritivo
necessidade definição e controle do conteúdo
Alto grau de complexidade e dinamismo
amplo espectro de modelos e conteúdos
evolução contínua, documentação extensa
Informação Médica
Aquisição
texto, sinais, imagens, sons, código de barras etc.
Comunicação
mensagens e interfaces de comunicação
Representação
Terminologias, conhecimento e modelos conceituais
Outros
Segurança, Serviços (middleware), Comércio eletrônico etc.
Organizações
ISO
International Standards Organization
ISO/TC 215 - Health Information and Communications Technology (reduce duplication of effort and redundancies) - 1998
CEN
European Committee for Standardization
CEN/TC 251 - Health Informatics
ANSI
American National Standards Institute
Health Information Systems Planning Panel (HISPP)
Health Information Standard Board (HISB)
HL7, ACR/NEMA DICOM, ASC X12, ASTM, IEEE/MEDIX, NCPDP
Aquisição de informações
Áreas de aplicação
Aquisição da informação
Interfaces com o usuário
Protocolos de coleta de dados
“Clinical Workstation”
Metáforas do registro médico
Interfaces com equipamentos
Laboratório, UTIs, ECG, EEG, Radiologia etc.
Processos “inteligentes”
reconhecimento de texto, voz e imagens
Monitorização
IEEE Medical Information Bus (P1073)
Comunicação de instrumentos de UTI, Centro Cirúrgico e Emergência com sistemas de informação (LDS Hospital)
Monitores de sinais vitais, bombas de infusão, ventiladores etc.
Plug-and-play (múltiplos fornecedores)
Múltiplas topologias de rede + reconfigurações
Associação entre cada instrumento e o paciente
Closed-loop control
Imagens digitais
DICOM - Digital Imaging and Communications in Medicine
Conjunto de normas e características (protocolos) voltadas para a área de imagens digitais
protocolos padronizados visando a interconectividade
sistemas abertos (não proprietários)
viabilizam as redes de PACS e Teleradiologia
DICOM Conformance Statement
DICOM - aplicações
DICOM - conformance
Permite que o consumidor determine quais componentes DICOM estão disponíveis em uma determinada implementação (equipamento), bem como as extensões e especializações oferecidas
A comparação de Conformance Statements de diferentes implementações permite que o consumidor experiente determine se existem condições de interoperabilidade entre os equipamentos
Instrumentos de análise
ASTM
E1381
Protocolo (baixo-nível) de transferência de mensagens entre instrumentos de laboratório e sistemas de informação
E1394
Especificações para a transferência de informações entre instrumentos clínicos e sistemas de informação
ASTM
E31 - Healthcare Informatics
E31.10 Pharmaco-informatics Standards
E31.11 Electronic Health Record Portability
E31.13 Clinical Laboratory Systems
E31.14 Clinical Laboratory Instrument Interface
E31.16 Interchange of Electrophysiological Waveforms and Signals
E31.17 Privacy, Confidentiality, and Access
E31.19 Computer-based Patient Record Content and Structure
E31.20 Data and System Security for Health Information
E31.22 Health Information Transcription and Documentation
E31.23 Modeling for Health Informatics
E31.24 Electronic Health Record (EHR) System Functionality
Comunicação de informações
Áreas de aplicação
Comunicação da informação
Interfaces de comunicação
equipamentos, sistemas, instrumentos
Interoperabilidade e portabilidade
Instalação e/ou substituição
Comunicação com outras instituições, fornecedores, clientes etc.
Prontuário Eletrônico, Telemedicina
Health Level Seven (HL7)
Desenvolvimento de padrões para o intercâmbio de informações clínicas, financeiras e administrativas
Sistemas independentes
hospitais, laboratórios, farmácias etc.
Acreditação no ANSI desde 1994
Versão atual 2.3.1
Versão 3.0 (Objeto-orientada)
Compatível com ASTM E1238
1700 membros
Principais áreas do HL7
Registro de pacientes
Admissão, transferência e alta
Seguros e convênios, lançamentos
Solicitações e resultados de exames
Observações clínicas, prescrição de dietas, prescrição médica
Pedidos de materiais
Mensagem HL7
Mensagem > Segmentos > Campos
MSH|^~\&|OADD||DADD||19991122100053||ORU^M01|
EVN|M01|200001181141|
PID|||661041||TESTE^JOSE DA SILVA^|
PV1||I|EMERG^333^^HC-UFPR|
ORC|RE|
OBR||^:A000520|ELETROL^Eletrolitos Sericos|
OBX|1|NM|NAS^Sodio serico|1|138|mmol/L|
OBX|2|NM|K^Potassio serico|1|3.2|mmol/L|
OBX|3|NM|CL^Cloro serico | 1|114|mmol/L|
Problemas do HL7
Não é “Plug and Play”
custo elevado de instalação
2-4 semanas de um analista experiente
4-12 semanas de mapeamento dos vocabulários
modelos de informação diferentes
especificações complicadas (interpretação)
dependência na competência do usuário
vocabulário indefinido
ASTM
E1238
Specification for Transferring Clinical Observations Between Independent Computer Systems
Compatível com HL7
Representação de informações
Áreas de aplicação
Representação da informação
Vocabulários e Sistemas de Codificação
Padronização da “linguagem”
Compatibilidade com outros sistemas
Qualidade e continuidade das informações
Viabiliza análise e processamento
Modelos de linguagem e representação
GALEN e OpenGALEN (Manchester, UK)
Event Definition Model (Utah, USA)
K-Rep, Canon Group, MOSE etc.
Problema fundamental
Texto-livre (narrativa)
expressivo, simples, flexível = “natural”
ambíguo, impreciso, redundante
abreviaturas, erros ortográficos, legibilidade
Código
não ambíguo, padronizável, estruturado
pouco expressivo, restrito, detalhes
memorização, eventos inesperados
Dados codificados
Armazenamento
espaço, organização, controle
continuidade, expansão
Recuperação
precisão, abstração (sinônimos, classes)
Processamento
análise, consistência, verificação
suporte à decisão, “knowledge discovery”
Resultados da codificação
Pesquisas clínicas e epidemiológicas
Monitoração de eventos clínicos
Processos de auditoria
Processos de controle de qualidade
Recuperação e indexação de textos
Portabilidade e tradução dos dados
Prontuário Médico Computadorizado
Situação atual
Sistemas de Codificação (Vocabulários)
Escopo e domínios diferentes
abrangência e detalhamento
Revisões a atualizações pouco freqüentes
extensão e correção
Características técnicas não disponíveis
significado vs. símbolo (termo, palavra)
estrutura interna (modelo), detalhamento
múltiplas línguas, canônico (ambigüidade)
Situação atual
Conteúdo proprietário
Soluções locais
Difícil integração de dados e processos
Utilização incorreta dos vocabulários existentes (CID)
Codificação
Vocabulários, terminologias, sistemas de codificação
Unified Medical Language System (UMLS)
SNOMED
NHS Clinical Terms (Read Codes)
LOINC
HL7 Vocabulary SIG
Projeto UMLS
Objetivo
Facilitar a recuperação e a integração de informações biomédicas
Fontes de informação
literatura biomédica, registro clínico (prontuário), bases de dados, bases de conhecimento (sistemas de apoio à decisão)
Problemas que tenta resolver
variedade de vocabulários usados nas diferentes fontes de informação e diferentes usuários
numerosas fontes de informação amplamente distribuídas
Projeto UMLS
Knowledge Sources
Metathesaurus
Semantic Network
SPECIALIST Lexicon
Information Sources Map
National Library of Medicine
Projeto com verbas governamentais e de longa duração
+600 instituições e indivíduos em todo mundo
Metathesaurus (UMLS)
Características técnicas excelentes
orientado a conceitos, manutenção constante, múltiplas línguas, múltiplas fontes de termos, equipe experiente
Escopo corresponde à combinação dos domínios das diversas fontes
Preserva o significado e as relações encontradas nas diversas fontes (efeito sinérgico)
Domínio público
termo de compromisso, fontes (externas)
Metathesaurus (UMLS)
Edição de 2000 (Internet & CD-ROM)
+730.000 conceitos (significados)
+1.500.000 termos (formas de superfície)
50+ fontes de termos (vocabulários)
SNOMED, Read, CID-9, MeSH, COSTAR, Dxplain, LOINC, NANDA, NIC, …
Rede semântica (conceitos)
Lista de palavras (lexicon) + programas
Metathesaurus (UMLS)
Exemplo (Tabela MRCON)
C0010055|ENG|P|L0010055|PF|S0028272|Coronary Artery Bypass
C0010055|ENG|P|L0010055|VP|S0028275|Coronary Artery Bypasses
C0010055|ENG|S|L0003513|PF|S0015182|Aortocoronary Bypass
C0010055|ENG|S|L0229723|PF|S0304886|CAB graft
C0010055|FRE|P|L0163033|PF|S0227514|PONTAGE AORTOCORONAIRE
SNOMED International
Systematized Nomenclature of Human and Veterinary Medicine
College of American Pathologists (1960)
Objetivo
nomenclatura multiaxial criada para indexar o registro médico de forma completa
sinais
sintomas
diagnósticos e procedimentos
SNOMED International
Características técnicas muito boas
orientado a conceitos (-), estrutura multiaxial (composição de novos termos), manutenção constante, múltiplas línguas, equipe experiente (CAP)
Produto (software) comercial
Vocabulário fonte do Metathesaurus
SNOMED International
Características da versão 3.5
mais de +150.000 termos
microglossários especializados
patologia, odontologia, veterinária, DICOM
11 módulos (eixos)
topografia, morfologia, função, seres vivos, agentes químicos e produtos biológicos, agentes e forças físicos, ocupações, contextos sociais, diagnósticos e doenças, procedimentos, descritores e qualificadores
SNOMED International
DE-13510 (Pneumococcal pneumonia)
T-28000 + M-40000 + L-25116
T-28000
Lung, NOS
M-40000
Inflammation
L-25116
Streptococcus pneumoniae
SNOMED RT
RT - Reference terminology
+110.000 conceitos para registro de dados clínicos
+180.000 formas de superfície
+260.000 relações semânticas em múltiplas hierarquias
Aproveita o conteúdo do SNOMED
NHS Clinical Terms
Definição
extensa coleção de termos destinada à codificação dos cuidados e tratamentos dispensados aos pacientes, incluindo:
ocupações, sinais, sintomas, diagnósticos, tratamentos, terapias, drogas, equipamentos médicos etc.
Propriedade do Departamento de Saúde da Inglaterra (Read Codes)
NHS Clinical Terms
Características técnicas muito boas
orientado a conceitos (-), estrutura hierárquica, manutenção constante, equipe experiente - NHS Information Authority (Loughborough)
Produto (software) comercial
gratuito para fins acadêmicos
Vocabulário fonte do Metathesaurus
LOINC
Logical Observation Identifiers, Names and Codes (LOINC™)
Comitê do LOINC (desenvolvimento)
Objetivo
banco de dados contendo uma coleção de nomes (termos) e códigos para a identificação de resultados de laboratório e observações clínicas
HL7 e ASTM E1238
LOINC
Características técnicas muito boas
estrutura multiaxial e explícita (composição de novos termos), manutenção constante, equipe experiente (comitê), muito detalhado (laboratório)
Domínio público (ftp)
Vocabulário fonte do Metathesaurus e SNOMED
LOINC
Versão 1.0N (laboratório + testes clínicos)
+25.000 termos
bioquímica, hematologia, toxicologia, bacteriologia, virologia etc.
freqüência cardíaca, pressão arterial, freqüência respiratória, peso, altura, temperatura etc.
LOINC
Laboratório
<code>
<analyte> : <property> : <timing> : <system> : <precision> : <method>
2947-0
SODIUM : SCNC : PT : BLD : QN
2948-8
SODIUM : SCNC : PT : CSF : QN
2949-6
SODIUM : SCNC : PT : DIAF : QN
2950-4
SODIUM : SCNC : PT : FLU : QN
LOINC
Observações clínicas
8514-2
 INTRAVASC.DIASTOLIC : PRES : PT : BRACHIAL ART.LT : QN
8515-9
 INTRAVASC.DIASTOLIC : PRES : PT : BRACHIAL ART.RT : QN
HL7 Vocabulary SIG
Objetivos
identificar, organizar e manter os termos codificados utilizados em mensagens HL7
diminuir o tempo de implementação de interfaces de comunicação
“plug-and-play”, diminuir custo
permitir a integração de dados
permitir a integração de alertas e protocolos
HL7 Vocabulary SIG
Sistema 1:
OBX|1|NM|1232^Sódio Sérico|1|138|mmol/L |
Sistema 2:
OBX|1|NM|3567-2^Sódio, soro|1|138|mmol/L|
Sistema 3:
OBX|1|NM|NAS^ Sódio Sérico |1|138|mmol/L|
HL7 Vocabulary SIG
Utilizar vocabulários existentes como referencial (ponto de partida)
colaboração e desenvolvimento
criar conceitos (termos) somente para itens novos
Colaborar com outras entidades que desenvolvem padrões
DICOM, ASTM, X12, LOINC
HL7 Vocabulary SIG
Parceria com a NLM (UMLS)
termos serão mantidos e distribuídos no Metathesaurus
mecanismos de distribuição definidos
domínio público e amplo acesso
acesso via Internet
manutenções freqüentes
mapeamentos dos termos utilizados pelo HL7 para outros vocabulários
Large Scale Vocabulary Test
National Library of Medicine + AHCPR
vocabulários existentes possuem a maioria dos conceitos necessários para os sistemas de informação da área de Saúde
Metathesaurus + SNOMED + Read Codes + LOINC
63 participantes (EUA), 41.127 termos, 80% clínicos
Conclusão
“a combinação dos vocabulários existentes tem uma abrangência consideravelmente melhor que a abrangência de qualquer um dos vocabulários isoladamente”
Large Scale Vocabulary Test
63 participantes dos EUA
41.127 termos submetidos
Boa distribuição entre especialidades médicas e ambientes de tratamento
80% do termos descrevendo condições dos pacientes (achados clínicos)
Large Scale Vocabulary Test
Resultados
58% mapeamentos exatos
29 vocabulários diferentes contribuíram para os mapeamentos exatos
nenhum vocabulário utilizado apresentou mais de:
63% dos termos mapeados
57% dos conceitos mapeados
Domínios dos vocabulários
Servidores de vocabulários
Projeto VOSER
"Create a comprehensive repository of medical concepts that supports the development and implementation of a wide range of clinical information systems, where all medical concepts and their relationships are represented using a formal data model”
Vocabulários fonte + vocabulários locais + modelo de representação flexível
Servidores de vocabulários
Middleware
Desenvolvimento de sistemas
Middleware: “Software shell encarregado de intermediar as comunicações entre o sistema operacional e o software aplicativo”
reutilização, portabilidade, interoperabilidade
independente de hardware, sistemas operacionais, protocolos de comunicação, software aplicativo
orientado a objetos (OO)
Arquitetura aberta, cooperativa
Componentes padronizados, compra, competição
CORBAmed
Promover a interoperabilidade de equipamentos, instrumentos e sistemas de informação usando a tecnologia CORBA (padrão de middleware)
Melhorar a qualidade e reduzir os custos dos serviços de Saúde
Propiciar o compartilhamento de informações médicas de forma confiável e segura
CORBAmed
Amplo espectro de componentes de software produzidos por empresas concorrentes
Interfaces com alto grau de interoperabilidade nos ambientes operacionais mais comuns
Permite o desenvolvimento de componentes específicos, voltados para necessidades locais
CORBAmed (OMG) é uma organização independente, sem fins lucrativos
CORBAmed - domínios
Identificação de pacientes
Consulta e utilização de vocabulários
Apoio à decisão clínica
Representação de informações clínicas
Imagens, transcrição etc.
Qualidade de software
Qualidade de software
É impossível garantir que qualquer software não contenha erros
erros no código de programas e/ou sistema operacional
excluindo erros em algoritmos, regras, terminologia etc.
Software é desenvolvido por profissionais da área de Informática
muitas vezes sob orientação de médicos não especializados
Internet - mecanismo de distribuição sem fronteiras
permite que o paciente utilize o software - “auto-medicação”
não existe garantia da qualidade dos programas e informações
Situação atual
Software (sistemas) são utilizados em diversas situações
bancos de dados simples até sistemas de apoio à decisão médica
Distância do processo de atendimento ao paciente
atrativos da tecnologia, dependência e assimilação
Software (sistemas) normalmente permitem acesso alternativos aos dados e valores de referência
erros causados por inconsistências internas provocadas intencionalmente
Iniciativas atuais
Food and Drug Administration (EUA)
1976 > 1990, notificação compulsória de erros, registro das empresas, responsabilidade do usuário
polêmica nos EUA, exclui as finalidades de pesquisa e ensino
CEN / TC 251
Safety and Security Related Software Quality Standards for Healthcare (SSQS)
Sistemas de informação - definição ampla
diagnóstico, tratamento, registro clínico (prontuário)
Ênfase na determinação do risco do software
níveis de envolvimento com os processo de atendimento - oportunidade de causar dano ao paciente
Considera a necessidade de certificação do software médico
Standards - outras áreas
Identificação de pacientes e prestadores de serviços
Privacidade e segurança das informações
Representação de conhecimento
Arden Syntax for Medical Logic Modules
Pertence ao HL7 (anteriormente ASTM)
Registro médico eletrônico
...
Conclusões
Conclusões
Integração e interoperabilidade são fundamentais para o avanço dos sistemas
Arquiteturas abertas (não proprietárias)
Conclusões
Padrões já existem para múltiplas áreas
Desenvolvedores (software houses)
Utilização aumentando rapidamente (custo adicional?)
Fundamental para entrar, permanecer e obter sucesso no mercado de software (globalização)
Consumidores (instituições, profissionais)
Requisito fundamental para diminuir os custos de desenvolvimento e implantação
melhorar a qualidade e ampliar a funcionalidade
Fontes de informação
Duke University Medical Center
http://www.mcis.duke.edu/standards/guide.htm
European Committee for Standardization
- Technical Committee for Health Informatics
http://www.centc251.org/
Dr. Roberto A. Rocha - rrocha@hc.ufpr.br