Desenvolvimento de um sistema especialista para identificação de diagnósticos
de enfermagem relacionados com a eliminação urinária
PESQUISA
1. INTRODUÇÃO
Nos primórdios da profissão, a enfermeira assumia diversos papéis que hoje são
considerados específicos de outros profissionais. As mudanças sociais,
científicas, tecnológicas, educacionais, econômicas e políticas modificaram o
papel da enfermeira e, embora tenham trazido algumas limitações ao exercício da
profissão, permitiram-lhe concentrar-se no corpo de conhecimento próprio da
enfermagem. Em contrapartida, um dos desafios mais atuais advindos de tais
mudanças, é a necessidade de uniformizar a terminologia utilizada pelas
enfermeiras para nomear e descrever os problemas de saúde do indivíduo, família
ou comunidade que se encontram no âmbito de resolução e responsabilidade da
enfermagem.
Para realizar um julgamento clínico, a enfermeira, além de utilizar habilidade
cognitiva e conhecimento, necessita realizar coleta adequada de dados que
representam a condição básica para que o julgamento possa acontecer.
Diversas ferramentas podem ser usadas para facilitar este processe e dentre
elas, os computadores representam um recurso que pode ser utilizado tanto
durante esta fase de coleta e organização dos dados, quanto para auxiliar na
elaboração do diagnóstico e recomendação de intervenções de enfermagem
apropriadas.
"As vantagens principais dos diagnósticos de enfermagem com o auxílio do
computador centralizam-se na habilidade do sistema para identificar padrões que
podem ser subestimados pela enfermeira"(1). Contudo, se o criador do sistema
não possui conhecimentos clínicos, os diagnósticos serão inexatos. Soma-se a
isto o fato de que os mecanismos utilizados pelo pensamento humano para chegar
a um diagnóstico ainda são em parte desconhecidos.
Estes mecanismos podem ser identificados e representados através de técnicas de
inteligência artificial para o desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão.
Inteligência artificial é o ramo da ciência da computação que estuda a
simulação das capacidades do intelecto humano, utilizando-se um computador(2).
Uma de suas áreas de abrangência refere-se aos sistemas especialistas, que são
programas especializados numa área delimitada do conhecimento. Os sistemas
especialistas proliferaram nas últimas décadas porque é mais fácil implementar
e codificar bases de conhecimento mais restritas; é possível definir-se com
maior clareza a representação do conhecimento, as regras de decisão, os dados
que apóiam a decisão; há padronização da nomenclatura e maior concordância
entre os especialistas. Além do que, produzem resultados mais úteis do ponto de
vista prático porque se concentram na resolução de problemas diagnósticos
difíceis(2).
O método mais utilizado para a implementação de raciocínio automático em um
computador é através de um sistema de consulta. O médico ou enfermeira fornece
ao computador os dados sobre o paciente e o programa informa os diagnósticos
mais prováveis, tratamentos, podendo ainda citar dados da literatura que
respaldem suas afirmações(2).
Os sistemas especialistas, portanto, podem ser utilizados como sistemas de
apoio a decisão. Um tipo de sistema especialista é o sistema lógico baseado em
regras. As regras são sentenças booleanas ou binárias do tipo
SE...ENTÃO...SENÃO, armazenadas à parte do programa, em um arquivo contendo a
base de conhecimento. Estas sentenças são chamadas de regras de produção, que,
por serem fixas, não permitem incertezas(2).
Os sistemas de apoio à decisão em saúde são sistemas especializados de
consulta, destinados a fornecer informações aos profissionais auxiliando na
consulta, no reconhecimento e interpretação de imagens, na crítica e
planejamento terapêuticos, dando assistência diagnóstica e também no
armazenamento, recuperação de informações e geração de alertas e lembretes.
Podem-se citar como exemplos de sistemas de apoio: QMR e Iliad; livros
eletrônicos (como AT ou DEF); sistemas de consulta bibliográfica (Medline);
Dombal (programa de dor abdominal); Mycin (de antibioticoterapia); Rede neural
artificial (Artificial Neural Network ANN) e outros(3).
Os sistemas de apoio à decisão podem ser classificados em: sistemas com
capacidade de decisão própria limitada ou ausente (recuperação de dados,
cálculos matemáticos assistidos por computador, análise e interpretação
primária de dados) e sistemas com capacidade de raciocínio automático e de
inferência (sistemas de classificação de doenças, sistemas especialistas
baseados em consulta e sistemas especialistas baseados em crítica)(4).
Há alguns anos foi desenvolvido um sistema especialista de apoio à decisão em
enfermagem denominado ALTURIN. EXP(5), envolvendo os diagnósticos de enfermagem
relacionados à eliminação urinária e utilizando o programa EXPERTMD(2), que é
um sistema "shell", ou seja, é um programa capaz de realizar o mecanismo de
inferência, segundo a metodologia de sistemas especialistas de consulta
baseados em regra de produção, para qualquer tipo de domínio de conhecimentos.
Na criação deste sistema foi utilizada a Taxonomia I Revisada da North American
Nursing Diagnosis Association (NANDA), atualmente denominada NANDA
Internacional, com as modificações propostas no II Simpósio Nacional sobre
Diagnóstico de Enfermagem(6).
O desenvolvimento deste sistema se deu pelo fato de que a classificação da
NANDA contempla vários diagnósticos relacionados à eliminação urinária:
eliminação urinária prejudicada, incontinência urinária por pressão,
incontinência urinária reflexa, incontinência urinária de impulso, risco para
incontinência urinária de impulso, incontinência urinária funcional,
incontinência urinária total e retenção urinária. Alguns deles de difícil
discriminação, principalmente no que se refere aos diferentes tipos de
incontinência urinária (IU).
A versão 2001-2002 da classificação diagnóstica da NANDA, traduzida para o
português(7), trouxe alterações de tradução e modificações fazendo-se
necessário rever as regras do sistema, uma vez que elas se baseiam nas
características definidoras aprovadas pela NANDA. Soma-se a isto o fato de que
o programa shellutilizado para construir o sistema ALTURIN.EXP, o EXPERTMD era
um programa desenvolvido em Turbo-Basic (compilado), versão 2.09, para
microcomputadores de 16 bits baseados no sistema MS-DOS ou compatível (IBM PC)
(2), apresentando alguns problemas para o seu uso em computadores que possuem
sistemas operacionais Windows da Microsoft Corporation mais atuais e que são
amplamente utilizados em nosso país. Além disso, o Sistema havia sido testado
em apenas um pequeno número de casos(5).
Frente a estes fatos, decidiu-se avaliar o Sistema ALTURIN.EXP utilizando uma
casuística maior para, se necessário, aperfeiçoá-lo. Para tanto, era preciso
atualizá-lo, adaptando-o para o ambiente Windows ou desenvolver um novo sistema
mais adequado.
Uma vez evidenciada sua eficácia, a enfermeira poderia determinar o diagnóstico
com maior segurança, economia de tempo e facilidade. O Sistema poderia também
sugerir intervenções que auxiliariam no planejamento da assistência. Outra
justificativa é que a experiência de desenvolvimento e validação poderia ser
aplicada na criação de outros sistemas especialistas, envolvendo diagnósticos
de enfermagem, os quais poderiam ser utilizados no ensino, pesquisa e
assistência.
2. OBJETIVO
Desenvolver um sistema especialista de apoio à decisão em Enfermagem, visando
sua utilização para discriminar os diagnósticos de enfermagem relacionados à
eliminação urinária, segundo a Taxonomia II da NANDA.
3. MÉTODO
O estudo envolveu a avaliação do sistema ALTURIN.EXP, seu aprimoramento que
culminou na construção e avaliação de um novo sistema, denominado ALTURIN.SDD.
No presente trabalho são descritas as etapas de avaliação do sistema
ALTURIN.EXP e de desenvolvimento do sistema ALTURIN.SDD, em um artigo
subseqüente será descrita sua avaliação.
Inicialmente foi testado o sistema ALTURIN.EXP em um grupo de homens e mulheres
internados nas unidades de internação de Ginecologia e Oncologia do CAISM e
Urologia do Hospital das Clínicas da Universidade Estadual de Campinas
(Unicamp) que apresentavam evidências de alteração na eliminação urinária, isto
é, queixas de incontinência, urgência, nictúria, hesitação, freqüência, disúria
ou retenção. Foram excluídos os casos com diagnóstico de 'risco para
incontinência urinária de impulso'(7), porque se pretendia incluir no sistema
apenas os diagnósticos reais, isto é, clinicamente validado por características
definidoras maiores identificáveis(8). Os dados foram coletados até se
satisfazer o tamanho amostral estimado.
Pela falta de informação a priori, isto é, por não existirem estudos
semelhantes na literatura, para o cálculo levou-se em consideração a presença/
ausência de cada diagnóstico. Assim, a estimativa por intervalo das freqüências
de presença de cada um, considerando-se um nível de significância (a) de 5% e
tolerância de 7%, resultou em um tamanho amostral de 196 casos, considerando-se
uma proporção de presença do diagnóstico de 50%, ou seja, aquela de maior
variabilidade e que levaria ao tamanho amostral que cobriria qualquer outra
estimativa desta proporção. A fim de que os valores obtidos de sensibilidade e
especificidade fossem confiáveis, ao calcular-se o intervalo de confiança o
valor de 50% não poderia estar dentro deste intervalo.
Utilizou-se um instrumento que continha a identificação da cliente, um roteiro
adaptado da proposta de Carpenito(8) que propõe critérios para o "assessment"
focalizado de casos de eliminação urinária alterada e um "checklist" contendo
todas as características definidoras dos diagnósticos: eliminação urinária
prejudicada; incontinência urinária por pressão; incontinência urinária
reflexa; incontinência urinária de impulso; incontinência urinária funcional;
incontinência urinária total e retenção urinária. Analisando-se os cinco
primeiros casos (pré-teste), verificou-se não haver necessidade de alterar o
instrumento de coleta de dados.
Três casos foram coletados conjuntamente pelas pesquisadoras a fim de
padronizar a coleta. Antes da análise, os casos foram revistos, fazendo-se,
quando necessário, correções nos registros.
A coleta de dados centrou-se em sintomas e sinais (estes últimos, quando
presentes) e não em estudos urodinâmicos porque o sistema deveria ser adequado
para o uso por enfermeiros que atuam em serviços de saúde de diferentes níveis
de complexidade, incluindo os que não dispõem de recursos tecnológicos mais
sofisticados, a fim de auxiliá-los a identificar o problema e a prestar
orientações gerais sobre o seu manejo, com posterior encaminhamento a
especialistas e/ou serviços especializados.
Para avaliar a especificidade e sensibilidade do sistema era preciso
estabelecer um padrão-ouro. Decidiu-se que isto se faria através da
determinação dos diagnósticos por especialistas.
Os casos foram discutidos conjuntamente pelas pesquisadoras (uma enfermeira
docente e uma assistencial) que atuam há mais de 15 anos na área de Saúde da
Mulher e têm experiência há mais de 10 com a utilização dos diagnósticos de
enfermagem da NANDA, com publicações sobre ambos os temas. Posteriormente,
todos os casos foram encaminhados para uma enfermeira, pesquisadora de outra
instituição de ensino superior, com vasta experiência sobre diagnósticos de
enfermagem da NANDA, que foi consultora deste estudo. Periodicamente foram
realizadas reuniões com a consultora e os diagnósticos determinados pelas
pesquisadoras e aqueles identificados pela consultora foram confrontados e
discutidos. Somente os casos em que foi possível obter consenso, foram
considerados como padrão-ouro, excluindo-se os demais.
Os diagnósticos definidos pelo sistema foram comparados com aqueles obtidos por
consenso entre as especialistas (padrão-ouro). Foram calculadas a
sensibilidade, a especificidade (com os respectivos intervalos de confiança) e
a acurácia(9).
Para a análise estatística houve assessoria de estatísticos com experiência em
pesquisa na área de saúde. Foram utilizados os programas computacionais SAS
System for Windows (Statistical Analysis System), versão 8.1 e Microsoft Excel
2000 da Microsoft Corporation.
Quanto aos aspectos éticos, foi solicitado o consentimento informado por
escrito junto aos clientes e mantido sigilo quanto à identificação dos mesmos
durante o transcorrer do estudo. O projeto foi aprovado pela Comissão de
Pesquisa do CAISM e Comitê de Ética em Pesquisa da FCM Unicamp (Parecer nº 19/
99).
4. AVALIAÇÃO DO SISTEMA ALTURIN.EXP
No período de fevereiro de 2000 a junho de 2002 foram entrevistados 202
clientes. Foram eliminados cinco casos por não ser haver consenso. A amostra
foi constituída, portanto, por 197 casos, sendo três homens e 194 mulheres, com
idade média de 50,83 anos, mínima de 25 e máxima de 85 anos.
A consulta ao sistema ALTURIN.EXP foi realizada por uma das pesquisadoras
respondendo, com base nos dados coletados, às perguntas feitas pelo sistema.
Os diagnósticos definidos pelo Sistema foram comparados com aqueles obtidos por
consenso entre as especialistas (padrão-ouro). Observou-se que em alguns casos
havia concomitância de características definidoras relacionadas aos
diagnósticos de incontinência por pressão e incontinência de impulso, mas como
o sistema somente admitia um único diagnóstico, freqüentemente houve
discordância com aquele determinado pelas especialistas que consideraram,
nestes casos, a presença dos dois diagnósticos.
Como os resultados foram insatisfatórios (sensibilidade e especificidade abaixo
de 80%), procurou-se identificar quais regras estavam levando a erros na
determinação do diagnóstico. Uma das regras que mais conduziam a erro era a que
se referia a presença de contrações/espasmos da bexiga. Como nem todos os
clientes realizaram o exame urodinâmico, que permitiria a identificação
objetiva desta característica definidora, a falta deste dado dificultava a
análise pelo sistema, conduzindo a erros.
Os resultados evidenciaram a necessidade de desenvolver um novo sistema com
melhor desempenho e atualizado de acordo com a Taxonomia II da NANDA.
5. DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA SDD
O sistema ALTURIN.SDD foi desenvolvido utilizando-se um programa "shell"
especialmente construído para este projeto, o Programa para Determinação de
Diagnósticos (SDD, Versão 1.0), desenvolvido em Borland C++ Builder (versão
5.0), tendo como alvo plataformas Windows 95/98/Me(15). O programa SDD, da
forma como foi desenvolvido, permite atualizar ou modificar a base de dados,
permitindo também a criação de novos sistemas especialistas envolvendo outros
diagnósticos. Do mesmo modo que o programa EXPERTMD, o programa SDD permite que
o usuário, que não tem conhecimentos de programação, construa um sistema de
auxílio à decisão a partir de uma base de dados elaborada por ele. "O SDD é um
sistema baseado em regras que permitem chegar a uma conclusão através de
respostas afirmativas ou negativas. O conjunto de regras, que define o
comportamento do sistema durante cada análise, é armazenado em uma base de
dados, chamada base SDD"(10). A base de dados ALTURIN.SDD foi criada
utilizando-se a opção 'criar uma nova base de dados' (Figura_1).
A base SDD contém duas tabelas essenciais: a tabela principal (Figura_2) que
contém os dados primários sobre a base SDD (título, autores e o texto de
abertura) e a tabela de regras que contém as descrições das regras/diagnósticos
e sua organização no formato de uma árvore binária de decisão(10) (Figura_3).
Na tabela principal o texto de abertura deve esclarecer o objetivo da base SDD,
deixando explícito o tipo de análise que será realizado.
[/img/revistas/reben/v58n1/a05fig2.jpg]
[/img/revistas/reben/v58n1/a05fig3.jpg]
Concluída a tabela principal, foram preenchidos todos os caminhos que levam a
cada um dos diagnósticos, de acordo com a árvore binária desenhada e testada
antes de iniciar a criação da base de dados, usando-se o módulo de edição da
tabela de regras (Figura_3). Ao ser aberto na primeira vez, este módulo cria
automaticamente três regras (a regra raiz e duas regras filhas, que
inicialmente são diagnósticos). Estas três regras não podem ser apagadas (o
sistema não permite), pois mantêm a consistência dos dados na base SDD(10).
Para diferenciar perguntas e diagnósticos no gráfico, as regras que representam
perguntas a serem feitas ao usuário foram desenhadas como elipses, enquanto que
as regras que representam diagnósticos foram desenhadas como retângulos.
Campo "Descrição": neste campo foram descritas perguntas simples sobre o estado
do cliente que pudessem ser respondidas pelo usuário, utilizando apenas SIM ou
NÃO (por exemplo: "O cliente apresenta incontinência urinária?"). Este campo só
era exibido, durante a determinação do diagnóstico, se a regra em questão fosse
uma pergunta e não um diagnóstico. Campo "Conclusão": neste campo, no caso de
serem editadas regras que representavam uma pergunta, era descrita uma
conclusão intermediária (Figura_4) que poderia ser deduzida em função das
respostas anteriores até aquele ponto da análise. Por outro lado, quando se
editava um diagnóstico, ele era descrito e apresentadas as possíveis
intervenções para o seu tratamento (Figura_5).
[/img/revistas/reben/v58n1/a05fig4.jpg]
[/img/revistas/reben/v58n1/a05fig5.jpg]
Vale salientar que foi considerado como conclusão intermediária o diagnóstico
de eliminação urinária prejudicada, uma vez que inclui os casos de
incontinência e retenção urinária. Assim, o sistema continuava a fazer
perguntas ao usuário quando ele respondia positivamente à questão que
investigava a presença de incontinência ou retenção urinária a fim de
discriminar melhor o diagnóstico. Caso as respostas à investigação de
incontinência e retenção fossem negativas, o sistema inquiria sobre a presença
de outras características definidoras do diagnóstico de eliminação urinária
prejudicada (urgência, nictúria, hesitação, freqüência, disúria), a fim de
confirmá-lo ou não como diagnóstico final.
A regra referente a presença de contrações/espasmos da bexiga, que deve ser
avaliada através de estudos urodinâmicos, foi suprimida. A árvore foi ampliada
de forma a incluir outras características definidoras e foram retiradas regras
que não eram referentes a características definidoras, mas sim a fatores
relacionados. Os diagnósticos de enfermagem foram atualizados de acordo com a
última versão, em português, disponível naquele momento, da classificação da
NANDA, a saber, NANDA 2001-2002(7).
Algumas autoras recomendam que quando há concomitância de características
definidoras dos diagnósticos de incontinência por pressão e incontinência de
impulso devam-se considerar estes casos como incontinência mista(11, 12). No
entanto, uma vez que a classificação diagnóstica da NANDA não contempla este
diagnóstico, no desenvolvimento do novo sistema, estes casos foram considerados
situações nas quais ocorrem os dois diagnósticos (incontinência por pressão e
incontinência de impulso), apresentando-se esta conclusão ao usuário.
O desempenho do Sistema ALTURIN.SDD foi comparado com o padrão-ouro, obtendo-se
uma concordância de 98,98%. O detalhamento da análise será apresentado em outro
artigo.
6. DISCUSSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS
Na literatura, os poucos artigos referentes a sistemas especialistas
restringem-se ao diagnóstico diferencial da incontinência urinária na mulher
não abrangendo outros diagnósticos relacionados à eliminação urinária. Além
disso, a maioria realiza diagnósticos médicos, não de enfermagem.
Em revisão da literatura, além do ALTURIN.EXP foram identificados outros cinco
sistemas especialistas relacionados a incontinência urinária. Dois foram
desenvolvidos na área de enfermagem. O primeiro, denominado Sistema de
Informação de Enfermagem Urológica Urological Nursing Information SystemUNIS, é
um sistema orientado a objeto que foi desenhado para ajudar as enfermeiras na
coleta de dados de pacientes residentes em casas de repouso para idosos(13). O
segundo sistema foi desenvolvido com a finalidade de disseminar conhecimentos
sobre incontinência urinária para clientes ambulatoriais com esta queixa(14).
Na área médica, foram identificados três sistemas. O primeiro deles utilizou um
programa "shell" denominado Exsys para desenvolver um sistema especialista para
coleta pré-operatória de dados de mulheres com queixa de incontinência
urinária. Foi construído um sistema baseado em regras com a possibilidade de
assinalar as probabilidades para diferentes soluções(15,16). O segundo,
desenhado como um sistema especialista para auxiliar o ginecologista no manejo
da incontinência de esforço, também utilizou o programa Exsys, mas empregou a
lógica "fuzzy" para lidar com a incerteza no processo de decisão(17). Um
terceiro sistema, denominado Galactica, um machine learning system (sistema de
aprendizagem de máquina) que utiliza algoritmos genéticos para descobrir regras
para sistemas especialistas a partir de bases de dados, foi utilizado para
identificar regras diagnósticas para a incontinência urinária na mulher(18-20).
Esses três últimos sistemas basearam-se principalmente em estudos urodinâmicos
e em alguns dados de anamnese(15,18,20). No entanto, um sistema construído
principalmente com base em resultados de estudos urodinâmicos restringiria o
seu uso mais amplo.
O sistema especialista ideal parece ser aquele que possa trabalhar com relativa
segurança tanto com dados de anamnese quanto com os de estudos urodinâmicos.
Daí a importância de aprimorar o desenvolvimento do sistema ALTURIN.SDD ou
desenvolver outros mais adequados, que permitam análises mesmo quando há
incerteza ou falta de alguns dados, porque nem sempre é possível obter todas as
informações e/ou responder com absoluta certeza 'sim'ou 'não' a presença de um
sinal ou sintoma (característica definidora).
Sabe-se que incontinência urinária é um problema comum em idosos e na população
feminina, uma vez que os estudos de prevalência apontam índices de 10 a 40%
entre mulheres na faixa etária dos 40 aos 70 anos(21), sendo um diagnóstico
freqüente em unidades de internação ginecológica(22).
O envelhecimento populacional levará a um número crescente de pessoas com
problemas urinários, destacando-se dentre estes a IU, principalmente quando se
leva em conta que a maior parcela desta população deverá ser constituída por
mulheres. Vários destes casos provavelmente não serão diagnosticados porque,
por vergonha ou falta de conhecimento, muitas mulheres não buscarão ajuda e se
o fizerem, nem sempre encontrarão profissionais aptos a ajudá-las. A orientação
individualizada para o manejo do problema deve ser uma preocupação constante
dos profissionais de saúde, em particular dos enfermeiros, uma vez que a IU
causa uma série de restrições sociais além de constrangimento, desconforto e
outros sentimentos negativos(23,24).
Portanto, acredita-se que o sistema especialista desenvolvido poderá ser útil
em aplicações no ensino e na prática de enfermagem na área de assistência à
saúde da mulher.
