XIV Congresso Brasileiro em Informática em Saúde – CBIS 2014
MAPEAMENTO SISTEMÁTICO DE INFORMÁTICA MÉDICA PARA CIDADES INTELIGENTES Ricardo Alexandre Afonso2, Laís Cardoso de Lima1, Luciana Campos da Costa1 Vinicius Cardoso Garcia2 e Alexandre Álvaro3. 1
Universidade Federal de Alagoas (UFAL), Arapiraca, Brasil Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Recife, Brasil 3 Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Araraquara, Brasil 2
Resumo: Objetivo: Atualmente estão sendo propostas muitas soluções na área de informática médica que otimizam e melhoram o atendimento médico a população. Otimizar processos e gerenciar recursos também é o objetivo das Cidades Inteligentes que utilizam a informática médica como um de seus domínios. Para isso, este trabalho procura apresentar um levantamento bibliográfico destas iniciativas. Resultado: Foram obtidos mais de quinhentos artigos, dos quais informações referentes ao estudo de Informática Médica para Cidades Inteligentes foram selecionados. Conclusão: A junção desses dois conceitos pode beneficiar as cidades do futuro, mas antes é necessário quantificar e mapear as pesquisas nessas áreas para identificar as lacunas desses estudos, e assim, propor novas soluções. Palavras-chave: Informática Médica, Artigo de Revista, Coleta de Dados. Abstract: Objective: Currently are being proposed many solutions the field of medical informatics that optimize and improve the medical care to the population. Optimize processes and manage resources also is the goal of the Smart Cities using medical informatics as one of its fields. For this, this paper seeks to present a literature of these initiatives. Result: more than five hundred papers, including information relating to the study of Medical Informatics for Intelligent Cities were selected were obtained. Conclusion: The combination of these two concepts can benefit cities of the future, but first it is necessary to quantify and map the research in these areas to identify the shortcomings of these studies, and thus, propose new solutions. Keywords: Medical Informatics, Journal Article, Data Collection.
Introdução Segundo Brousell1 o conceito de Cidades Inteligentes ainda continua confuso, embora o autor sugira o uso de cenários relacionados ao transporte, tecnologia, infraestrutura, sustentabilidade e governança. Outros autores como (Holland2 e Boulton3) também se manifestam de maneira semelhante ao se referir ao termo Cidades Inteligente, afirmando que o conceito e definição utilizados em todo o mundo diferem em relação a nomenclaturas, contextos e significados. Já a área de Informática Médica apresenta uma evolução e detalhamento de conceitos mais evoluído em detrimento do tempo mais prolongado de pesquisas. Os trabalhos desenvolvidos apresentam maturidade nos resultados e apontam para a formação de profissionais capazes de unir as características de conhecimentos diversos como a computação e a medicina. (MedInfo4) Este trabalho visa demonstrar os resultados obtidos com o levantamento e triagem dos artigos científicos que apresentem propostas e soluções para as cidades inteligentes. Na seção de Métodos são descritos os processos para o mapeamento desses trabalhos. Ficou a cargo da seção de Resultados apresentar a síntese desse mapeamento sistemático. O trabalho se encerra com uma Seção final dedicada às Conclusões sobre esse mapeamento.
Métodos 1
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O mapeamento sistemático é um tipo de revisão bibliográfica onde é realizada uma ampla pesquisa dos estudos primários de determinado assunto. Esse tipo de busca permite identificar e catalogar evidências disponíveis além de localizar lacunas nesses estudos primários que possam ser preenchidas com novas revisões ou com trabalhos direcionados. (Kitchenham5). Este trabalho utiliza o modelo proposto por Petersen6 para direcionar as atividades de construção do mapeamento, que se baseia em três fases distintas que combinam etapas e artefatos obtidos, conforme ilustrado na Figura 2
Figura 1. Processo de Mapeamento Sistemático. Esta seção apresenta o mapeamento sistemático realizado sobre o tema de informática médica aplicada a cidades inteligentes. Este mapeamento visa possibilitar uma visão ampla e geral desta área de pesquisa, identificando a quantidade, os tipos de pesquisas realizadas, os resultados disponíveis, além das frequências de publicações ao longo do tempo. As subseções seguintes apresentam a execução das etapas e os artefatos criados. Objetivos da Pesquisa Um dos objetivos deste mapeamento sistemático é catalogar e quantificar as abordagens referentes à cidade inteligentes (Smart Cities) e como esses conceitos e técnicas tem sido utilizadas pela área de informática médica. Para que seja possível oferecer uma visão geral dos aspectos encontrados em Cidades Inteligentes e Informática Médica, a quantificação e mapeamento dos resultados encontrados se torna necessária para se conhecer a quantidade de publicações e a relevância destes. Definição das Questões de Pesquisa As questões de pesquisa delimitam o escopo da revisão, tais questões foram elaboradas com base no principal objetivo do mapeamento: identificar estudos que correlacionem os assuntos ligados a Cidades Inteligentes e Informática Médica. Questão Estruturada As questões de pesquisa podem ser estruturadas segundo População (Population), Intervenção (Intervention), Resultados (Outcome). A População é identificada como área de Publicações Científicas da Literatura referentes ao objetivo principal. A Intervenção inclui o uso de conceitos e domínios de cidades inteligentes, bem como métodos e processos usados nessa área, além de técnicas usadas para otimização e melhoria de desempenho em informática médica. Os Resultados consistem na quantidade e tipos de abordagens relacionados ao objetivo principal encontrados nos estudos coletados. Para isso, foi definida a seguinte questão de pesquisa: QP1: Existem estudos sobre Cidades Inteligentes (Smart Cities) que citem técnicas, modelos ou processos relacionados à Informática Médica?
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Condução da Busca Segundo Brereton7, a escolha das fontes de estudo para revisões deve ser baseada em três critérios: qualidade, visibilidade e direcionamento dos trabalhos. Este trabalho utilizou como fontes dos estudos primários a IEEE Explore, ACM Digital Library e Scopus . A subseção seguinte apresenta a string de busca utilizada nesses portais. String de Busca A string de busca é derivada diretamente das questões da pesquisa, e foram criadas de acordo com a definição dos termos de população, intervenção e resultados apresentados no inicio desta Seção. Atendendo a essas premissas, foram criadas as strings de busca constantes na Tabela 1. O mecanismo de busca dos portais exigiu adaptações na string para que ela se adequasse as respectivas sintaxes. Tabela 1. String de Busca criada para localizar artigos científicos. Strings de Busca 1
(“Smart Cities” OR “Intelligent Cities”OR “Digital Cities”) AND
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(Process OR Method OR Definition OR Technique OR Tool) AND
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(“Medical Informatics” OR “Health Informatics”)
Resultados A soma dos trabalhos encontrados nessas fontes de trabalhos primários foi superior a quinhentos artigos. Entretanto, o conteúdo, tipo e foco dos trabalhos necessitava ser filtrado para atender aos objetivos desse mapeamento. São indicados na Figura 3 os totais de artigos obtidos em cada uma das fontes pesquisadas. Todos os artigos se referem a Informática Médica e Cidades Inteligentes.
Figura 3. Totais de artigos obtidos nas fontes pesquisadas Nestas fontes foram encontrados vários resultados, mas os resultados de busca que não estavam relacionados à área desejada, assim como aqueles que não atenderam a triagem foram excluídos do mapeamento, restando assim 76 artigos (Figura 4). Para a triagem dos artigos foi utilizada a abordagem dividida em duas etapas que definem os trabalhos relevantes e dentro do escopo desejado. • Leitura de resumo: Foram incluídos somente os trabalhos cujos resumos ou títulos apresentavam conceitos relevantes ou diretamente ligados ao objetivo principal deste mapeamento; • Critérios de Inclusão e Exclusão: No caso de vários trabalhos se referirem ao mesmo 3
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estudo, apenas o mais recente deve ser considerado. Foram incluídos somente os trabalhos completos, sendo descartados os artigos curtos e resumos. Foram excluídos também os trabalho fora do intervalo de dez anos (2003 a 2013)
Figura 4. Critérios utilizados na triagem dos artigos A próxima subseção apresenta o resultado da extração de dados e o processo utilizado para realizar o mapeamento. Extração de dados e o Processo de Mapeamento A busca dos estudos primários resultou num total de 504 artigos, após a aplicação da triagem e dos critérios de inclusão e exclusão restaram 76 artigos relevantes. O processo de triagem utilizado considerou a tipificação dos artigos conforme apresentado na Figura 5.
Figura 5. Classificação por Tipo de Pesquisa A seleção das palavras chave foi dividida em algumas categorias tais como a área da pesquisa, ou seja, Cidades Inteligentes e Informática Médica, e outras categorias como população (academia, conferencia, jornal) e intervenção (processo, método, metodologia, definição) e o pelo tipo de pesquisa, podendo ser dos seguintes tipos: • Pesquisa de Validação: as técnicas investigadas são novas e não foram implementadas ainda. As técnicas foram usadas para experimentos, ou seja, trabalho feito em laboratório. • Pesquisa de Avaliação: as técnicas estão implementadas na prática, e uma avaliação da técnica é conduzida. Isto significa, que é mostrado como é implementada na prática (implementação da solução) e quais as consequências da implementação em termos de vantagens e desvantagens (avaliação da implementação). • Proposta de Solução: a solução para um problema é proposta, e pode ser algo novo ou a extensão de uma técnica existente. As vantagens da solução podem ser mostradas por um pequeno exemplo, e uma boa linha de argumentação. 4
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Artigos Filosóficos: estes artigos esboçam um novo jeito de se olhar as coisas existentes pela estruturação do campo numa forma de taxonomia ou de um framework conceitual. Artigos de Opinião: esses artigos expressão a opinião pessoal de alguém sobre uma técnica, se ela é boa ou má, e como as coisas deveriam ser feitas. Artigos de Experiência: artigos de experiência explicam o que e como algo foi feito na prática. Deve ser experiência pessoal do autor.
A relação entre os temas centrados em Cidades Inteligentes e Informática Médica não se limita somente a avanços tecnológicos ou acadêmicos. Autores como Segura8 demonstram que o uso de aplicativos pelos pacientes pode auxiliar no melhor entendimento da prescrição médica e dosagem de medicação. Já Alves9 apresenta em seu trabalho o resultado da intersecção entre áreas distintas da engenharia e fisioterapia, demonstrando assim, o potencial de integração entre as mais variadas áreas da Saúde e Tecnologia. No trabalho de Afonso10 foi proposto um modelo de maturidade para cidades inteligentes que explora entre seus domínios, o domínio específico da área de Saúde e seus indicadores para melhoria dos processos gerenciais. Compreender as possibilidades desses trabalhos acadêmicos e seus exemplos de utilização e integração de métodos e tecnologias pode permitir no futuro a criação de novas soluções para Cidades Inteligentes. A próxima seção se dedica a apresentar as conclusões sobre o mapeamento sistemático sobre cidades inteligentes e informática medica através da utilização e triagem de trabalhos científicos. Conclusão As Cidades Inteligentes estão emergindo em diferentes pontos do planeta, atendendo a especificidades e particularidades regionais, mas com o mesmo anseio: otimizar recursos. A criação dos domínios que delimitam uma cidade inteligente inclui domínios tecnológicos, humanos e gerenciais. Serviços de informática médica para cidades inteligentes se fazem cada vez mais necessários, pois o uso adequado dos recursos tecnológicos para melhorar a vida dos pacientes, médicos, enfermeiros e cidadãos em geral é uma das características desejadas das cidades do futuro (Smart Cities). Embora a área de Cidades Inteligentes seja relativamente nova e esteja em ascensão, os estudos envolvendo essa área abrangem muitos conceitos para definir uma cidade inteligente, além de apresentarem metodologias e métodos para implementação dessas cidades, tais como estudos em tecnologias de redes, tecnologia para a eficiência nos transportes e distribuição de energia, entre outros. Por outro lado o excesso de informação e propostas visam preencher a lacuna conceitual que ainda existe sobre o tema e com isso, um mapeamento sistemático pode ajudar a entender a evolução dos conceitos, domínios e indicadores que realmente definem o conceito de Cidade Inteligentes. Pode-se perceber também que a pesquisa referente à informática médica apresenta estudos nos quais ferramentas são criadas ou técnicas implantadas para maior eficiência nos serviços de saúde publica para os cidadãos, tais como sistemas inteligentes que controlam a pressão arterial de pacientes com doenças crônicas, além de outros como um sistema inteligente para ambulâncias utilizando sensores que possibilitem o pronto atendimento, entre outros. O objetivo deste trabalho foi apresentar um mapeamento sistemático que apresentasse a junção desses conceitos e de quais rumos às pesquisas estão tomando em relação às cidades 5
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do futuro. Futuramente novos mapeamentos deverão ser realizados, desta vez, com foco regional, para verificar como as pesquisas brasileiras estão sendo direcionadas em relação aos temas deste trabalho. Agradecimentos Este trabalho assim como o estudante Ricardo Alexandre Afonso foram parcialmente financiados pela FACEPE (Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco), concessão IBPG-0499-1.03/11. Referências [1] Brousell, Lauren. Five Things You Need to Know About Smart Cities. Disponível em: http://bit.ly/TZRuu9, 2012. Acessado em 18 de Agosto de 2014. [2] Hollands, R.G. (2008). Will the real smart city please stand up? City, 12(3), 303-320 [3] Boulton, A., Brunn, S.D., & Devriendt, L. (2011). Cyberinfrastructures and “smart” world cities: Physical, human, and soft infrastructures. In Taylor, P., Derudder, B., Hoyler, M., & Witlox, F. (Eds.), International Handbook of Globalization and World Cities. Cheltenham, UK: Edward Elgar. Disponível em: http://bit.ly/V30PCF. Acessado em 18 de Agosto de 2014. [4] MedInfo. The Field Medical Informatics. Disponível em: http://medinfo.rit.edu/main. Acessado em 18 de Agosto de 2014. [5] B. Kitchenham, “Procedures for Performing Systematic Reviews”, Technical Report SoftwareEngineering Group, Keele University, Australia, 2004. [6] K. Petersen, R. Feldt, S. Mujtaba, M. Mattsson, Systematic mapping studies in software engineering, in: EASE ’08: Proceedings of the 12th International Conference on Evaluation and Assessment in Software Engineering, University of Bari, Italy, 2008. [7] P. Brereton, B.A. Kitchenham, D. Budgen, M. Turner, M. Khalil, Lessons from applying the systematic literature review process within the software engineering domain, Journal of Systems and Software 80 (4) (2007) 571–583 [8] Segura, Claudir, and Hermes Renato Hildebrand. "A Internet Das Coisas E Os Novos Paradigmas Do Consumo1."Disponível em: http://goo.gl/XTi2Yy. Acessado em 11 de Novembro de 2014. [9] Alves, Renan CA, et al. "Sistema de monitoramento de amplitude de movimento baseado em redes de sensores sem fio aplicado à fisioterapia." Anais do VIII Simpósio Brasileiro de Sistemas de Informação (2012): 504-515. [10] Afonso, R. A. ; Silva, W. M. ; Tomas, G. H. ; Gama, K. ; Lima, A. O. ; Alvaro, Alexandre ; Garcia, V. C. . Br-SCMM: Modelo Brasileiro de Maturidade para Cidades Inteligentes. In: IX Simpósio Brasileiro de Sistemas de Informação (SBSI), 2013, João Pessoa/PB. Sociedade Brasileira de Computação, 2013. v. V1. p. 511-516. Contato Ricardo Alexandre Afonso Rua Amélia Nunes Correia, 200 Arapiraca – Alagoas (82) 9184-8184
[email protected] 6
