Simulações Clínicas no Ensino Médico 

Com a "explosão da informação" em todo o mundo surgiu a necessidade de complementação dos métodos de ensino tradicionais em decorrência de limitações de tempo tanto do instrutor quanto do aprendiz, falta de recursos ou de especialistas no local, dentre outras razões. Assim, o uso de computadores no ensino da Medicina tem crescido significativamente nas últimas décadas. Ele se deve, dentre outros fatores, a uma diminuição no custo dos equipamentos computacionais (hardware e software), e ao advento da rede mundial de computadores (a Internet).  

O uso de computadores no ensino médico apresenta diversas vantagens, tais como: aprendizado auto-dirigido e individualizado, maior motivação, interatividade (feedback imediato), e o uso da multimídia (imagens, som, voz, vídeos, texto, etc.). Além disso, através da Internet e dos CD-ROMs, há uma melhoria do acesso do estudante a informação, que está disponível 24 horas por dia.  

A informatização da educação médica foi acelerada após a difusão do acesso a Internet. A área da saúde representa um campo ideal para desenvolvimento e aplicação de multimídias interativas que deverão certamente fazer parte do arsenal a ser utilizado pelos estudantes na busca ativa de informações essenciais para o desempenho adequado de suas futuras profissões, assim como para os profissionais em atividade. Os recursos mais freqüentemente utilizados atualmente na Internet são a World Wide Web (WWW), o correio eletrônico (e-mail), o IRC (Internet Relay Chat) e o FTP (Protocolo de Transferência de Arquivos), as listas de discussão e os grupos de notícias.  

Simulações Computadorizadas 

No início da década de 80, com o advento dos microcomputadores pessoais começaram a surgir várias simulações clínicas para computadores Apple II e IBM PC. O computadores pessoais eliminaram a necessidade de conexões aos computadores de grande porte e permitiam aos usuários fazer uso das simulações de forma praticamente ilimitada. A adição das capacidades de multimídia deu grande impulso ao desenvolvimento das simulações clínicas, pois os achados clínicos, que eram inicialmente apenas representados apenas textualmente, agora podiam ser representados por meio de imagens e sons, aumentando assim sobremaneira o nível de "realismo" das simulações.  

Dentre os vários benefícios associados ao uso de simulações clínicas computadorizadas, destacamos ^{14, 15}:  
 

• todos os estudantes podem entrar em contato com um núcleo básico de doenças, independentemente da prevalência e da incidência destas doenças na população de pacientes que são atendidos no hospital-escola;
• a possibilidade que é dada aos estudantes de avaliar a importância e o custo de exames laboratoriais;
• a possibilidade de ensinar habilidades diagnósticas, pois todos os estudantes trabalham com o mesmo caso;
• a interatividade - os estudantes recebem feedback imediato, podendo assim se auto-avaliarem e corrigirem deficiências;
• os erros são cometidos no computador e não em pacientes reais 

As simulações clínicas podem ser usadas também como método de documentação do estilo de raciocínio clínico utilizado por um estudante ^{1, 12, 14,21}  

Como Funciona 

Toda simulação clínica na verdade é uma representação parcial de um paciente completo. Idealmente o usuário de uma simulação deve poder perguntar ao "paciente" qualquer questão, examinar qualquer parte do corpo do paciente, solicitar uma gama de procedimentos diagnósticos, escolher dentre várias opções terapêuticas e poder "vivenciar" a evolução do paciente em resposta as abordagens escolhidas. Entretanto apesar de toda a evolução dos recursos computacionais este ideal ainda não pode ser atingido. Desta forma os desenvolvedores de simulações devem sempre decidir quais características de um paciente completo devem ser incluídas na simulação e quais devem ser excluídas e ainda como serão apresentadas as características incluídas. Esta é uma tarefa bastante difícil dada a complexidade envolvida na interação médico-paciente.  

Uma simulação clínica não consegue reproduzir completamente a situação real de um encontro clínico, entretanto pode-se capturar vários aspectos envolvidos na interação médico-paciente de forma a gerar no usuário a "sensação" de um médico interagindo com um paciente "real". Assim os principais aspectos envolvidos na criação de uma simulação clínica são a decisão do que deve ser incluído, o que deve ser excluído, como os aspectos incluídos serão apresentados ao usuário, e se haverá intervenção com objetivos educacionais. A estrutura organizacional e a interface da simulação dependerão diretamente das opções realizadas pelo desenvolvedor da simulação. De modo a aumentar o realismo das simulações, elas podem incluir vários encontros ao longo do tempo, bem como o uso de "relógios" que registram a passagem do tempo - geralmente o "tempo da simulação" passa mais rápido que o "tempo real" (podendo horas, dias ou meses de tempo real "passarem" em poucos minutos).  

Em qualquer simulação o usuário deve comunicar suas ações para o computador. As ações podem ser comunicadas para o computador basicamente de duas maneiras: via menus ou por meio de comandos escritos em linguagem natural. Deve-se também considerar que para ser o mais realístico possível o sistema deve permitir uma ampla gama de possibilidades. O uso de menus tem como principal desvantagem o fornecimento de pistas para o usuário, já o uso de sistemas com linguagem natural, apesar de se aproximarem mais da realidade, exigem maior dificuldade de programação e podem criar dificuldades de comunicação entre o usuário e o computador, deixando o estudante frustrado.  

Outra diferença observada na estrutura das simulações clínicas encontra-se na quantidade de informação que é fornecida a priori e a quantidade de informação que deve ser requisitada pelo estudante. Às vezes o fornecimento de grande quantidade de informação a priori fornece pistas que não seriam obtidas espontaneamente pelos usuário em situações reais.  

O desenvolvedor de simulações clínicas pode também optar por fornecer informações clínicas interpretadas ou não interpretadas, ou seja ao solicitar, por exemplo, um determinado exame laboratorial como um eletrocardiograma o programa pode simplesmente fornecer o laudo do exame sem mostrar o traçado eletrocardiográfico - informação interpretada, ou o sistema pode exibir o traçado eletrocardiográfico "bruto" sem o respectivo laudo, permitindo que o usuário dê o seu laudo, esta modalidade de apresentação vem sendo cada vez mais usada e difundida com o advento da multimídia - onde pode-se integrar imagens de alta resolução, vídeos e sons aos sistemas de simulação clínica.  

Com relação a evolução de uma simulação clínica ela pode ser determinística ou probabilística. Nas simulações determinísticas uma mesma ação (solicitar um determinado exame ou prescrever uma dada medicação) sempre levam a um resultado clínico semelhante. Quando cada ação está associada a um conjunto de evoluções possíveis e cada evolução tem uma probabilidade realística (do ponto de vista médico) de ocorrer temos uma evolução chamada probabilística. De uma forma geral as simulações determinísticas são mais simples de serem desenvolvidas, permitem uma melhor avaliação dos usuários, pois todos são submetidos ao mesmo tipo de sistema. As simulações probabilísticas ou dinâmicas apresentam maiores dificuldades de criação (pois devem atender a equações matemáticas específicas), entretanto criam um ambiente mais realístico para a simulação e dificultam a avaliação dos usuários, pois cada usuário navegará no sistema de maneira diferente (dependente de suas ações e das reações geradas probabilisticamente pelo sistema).  

Usando o Feedback 

Um outro tipo de feedback que pode ser oferecido é chamado de feedback natural, ele se baseia na própria evolução do paciente em decorrência de decisões tomadas pelo usuário, assim se as decisões forem corretas e apropriadas o paciente apresenta melhoria no seu estado de saúde, caso contrário o paciente piora e são necessárias novas ações para restaurar ou melhorar seu estado. Este tipo de intervenção é menos explícita do que as instrucionais, não interrompem o trabalho do usuário e podem ser muito poderosas, principalmente quando determinadas decisões levam a uma complicação grave ou a morte do paciente simulado.  

Tecnologias Avançadas 

Manequim computadorizado para simulação avançada em anestesias 

A associação de simuladores clínicos e do uso de realidade virtual (uma combinação de software, computadores de alto desempenho e periféricos especializados, que permitem criar um ambiente gráfico que simula a realidade, onde o usuário pode mover-se em três dimensões) é extremamente estimulante, especialmente no ensino de procedimentos cirúrgicos e diagnósticos (endoscopia, artroscopia, ultra-sonografia, etc.). Entretanto o elevado custo da realidade virtual ainda é um fator limitante de seu uso mais amplo no ensino médico.  

Simulador de videolaparoscopia 

Tipos de Simuladores 

Uma estação de trabalho para criação de simulações clínicas deve ser idealmente constituída por um microcomputador potente, com no mínimo 32 MB de memória RAM, com monitor colorido de alta resolução, kit multimídia (constituído por placa de som estéreo, microfone, alto-falantes e leitora de CD-ROM), digitalizador de imagens (scanner) com resolução de 2.400 dpi (de preferência com kit para digitalização de transparências - radiografias, diapositivos, etc.), placa de aquisição de vídeo (com capacidade de capturar imagens estatísticas e em movimento - vídeo), vídeo cassete, câmera de vídeo digital (ou VHS) e gravadora de CD-R (CD regravável).  

Disponibilidade de Simulações Clínicas 

Por exemplo, o software SimBioSys é um simulador clínico, que simula as funções fisiológicas humanas e possibilita aos profissionais da área da saúde praticar habilidades em pacientes simulados⁵. O sistema é dinâmico, permitindo múltiplos encontros entre o usuário e o paciente simulado - possui um simulador biológico (fisiológico) de tempo real. O sistema baseia-se em mais de 150 equações diferenciais e mais de 1000 parâmetros fisiológicos possibilitando assim a modelagem de funções fisiológicas do coração, pulmões e rins, acoplados com o sistema vascular e órgãos periféricos, todos coordenados pelo sistema nervoso central.  

Neste sistema o usuário simula o encontro com um paciente que necessita de um diagnóstico e tratamento. As informações são dadas ao usuário por meio de menus, pelos quais pode-se coletar dados da história, realizar o exame físico, solicitar diversos exames laboratoriais (radiografias, ECG, ecocardiogramas e exames laboratoriais) com vistas a fazer um diagnóstico clínico do paciente simulado. O aprendiz pode realizar medidas terapêuticas como instalação de monitor cardíaco, cateteres, oxímetro de pulso, instalação e ajuste de ventiladores artificiais, administração de drogas objetivando estabilizar ou melhorar a condição do paciente. O programa apresenta de intervenção do tipo feedback natural, isto é, dependente das decisões que são tomadas pelo usuário, o paciente pode melhorar ou piorar suas condições.  

Outro sistema simulador clínico é o Chest Pain Simulator, que permite o diagnóstico e tratamento de pacientes simulados com quadro clínico de dor torácica¹⁰. Inclui história clínica, exame físico, exames laboratoriais, diagnóstico clínico e diferencial e tratamento medicamentoso. As informações são apresentadas ao usuário sob a forma de menus suspensos, por meio dos quais o mesmo faz a coleta de dados (história e exame físico), solicita exames laboratoriais, prescreve medicações, etc. O programa contém tutoriais (com questionários interativos) sobre diagnóstico diferencial de dor torácica e sobre o uso de trombolíticos, os quais podem ser solicitados pelo usuário a qualquer momento. As intervenções instrucionais surgem sobre a forma de janelas de alerta quando o usuário estiver cometendo erros ou demorando para tomar decisões consideradas críticas para a estabilização ou melhora do quadro clínico. As informações laboratorias são fornecidas de forma interpretada, ou seja, como laudos. Existe um relógio que mostra a passagem do tempo e o usuário pode optar por acelerar a passagem do tempo. Ao final da simulação é emitido um relatório sobre o desempenho do usuário, incluindo-se os custos e os benefícios obtidos pelo paciente.  

Tela do sistema Cardiax de simulação para Windows  

Outro exemplo de simulador clínico comercial é o clássico CARDIAX, um programa produzido pelo Centro de Recursos para Aprendizagem da Escola Médica da Universidade de Michigan (Ann Arbor - Michigam - EUA), que roda em computadores Macintosh⁹. Este simulador mostra imagens digitalizadas, áudio, vídeo e texto e tem por objetivo principal o ensino dos princípios fundamentais do diagnóstico cardiológico. O sistema usa materiais autênticos em formato baseado em problemas e altamente interativo, onde o usuário leva cerca de uma hora para completar um caso virtual. As simulações clínicas são complementadas com tutoriais on-line.  

Simuladores na Internet 

Telas do site "The Interactive Patient", da Marshall University. Acima: Tela inicial do encontro com o paciente. Abaixo: Imagens tomográficas disponibilizadas.  

O usuário pode também realizar exame físico e rever resultados de exames laboratoriais e radiológicos, apresentados sob a forma de imagens de alta resolução - o que dá ao sistema capacidades de multimídia. Ao final do "trabalho clínico" o usuário é encorajado a submeter seu diagnóstico e tratamento com base nas informações obtidas. As respostas submetidas via correio eletrônico deveriam ser avaliadas e um feedback seria enviado ao usuário, entretanto isto não vem ocorrendo atualmente.  

Telas de simulações clínicas na Internet. CyberPatient Simulator.  

Telas de simulações clínicas na Internet.  ACLS Megacode Simulator  

Outro exemplo de simulador clínico on-line (WWW) é o CyberPatient Simulator , desenvolvido pela Triple Star Systems, Inc^.16 Neste web site são encontrados basicamente dois recursos do HTML para criação dos simuladores, que foram desenvolvidos com vistas a auxiliar profissionais da saúde a melhorar suas habilidades clínicas no momento que lhes for mais adequado.  

No primeiro tipo de simulação são utilizadas as molduras (frames) para subdividir a tela do monitor de vídeo. A tela é então subdividida em 5 molduras, onde o usuário tem contato com a história clínica, botões de navegação para solicitação de informações clínico-laboratoriais adicionais e para prescrição, foto da paciente. Ao final o usuário compara seu diagnóstico com aquele dado por especialistas e é levado a ler texto explicativo sobre o caso em questão.  

No segundo tipo de simulação (ACLS Megacode Simulator) é apresentado ao usuário um breve história clínica, que pode ser complementada por exame físico e laboratoriais em imagem mapeada. O usuário deve então escolher uma as medicações apropriadas para o caso no "carrinho" de medicação (imagem mapeada). A figura abaixo mostra a tela do, com suas imagens mapeadas.  

Simulação de resolução de problemas clínicos, seguida de perguntas sobre o caso, na Internet (www.medscape.com)  
 

O Medconnect Pediatric ECG Casebook desenvolvido pelo Departamento de Cardiologia Pediátrica da Escola de Medicina da Universidade de Maryland é um bom exemplo de simulador clínico disponível on-line⁶. O objetivo principal deste simulador é o ensino da eletrocardiografia pediátrica por meio de casos clínicos simulados. O usuário recebe as informações clínicas por meio de texto e deve responder as perguntas feitas pelo autor, o feedback instrucional é fornecido imediatamente por meio de janelas de alerta ativadas por JAVA scripts. Após responder as questões, o usuário é levado para outra página onde cada questão está respondida e explicada. O usuário deve solicitar o eletrocardiograma (que são mostrados como imagens de alta resolução), analisá-lo e tomar as decisões diagnósticas e terapêuticas adequadas. No final (e também entremeando o web site) existem um texto explicativos sobre eletrocardiografia pediátrica e sobre o diagnóstico clínico-eletrocardiográfico em questão.  

Conclusões 

Bibliografia 

2.Barbosa, V.M.D. & Sabbatini, R.M.E. Simulações Computadorizadas para o Ensino da Anestesiologia. Revista Informédica 1(4):5-8, 1993. URL = http://www.epub.org.br/informed/anestes.htm  

3.Bearman, M. Technology in Medical Education -TechME - Monash University - Australia. URL = http://www.nib.unicamp.br/recursos/monash/ (Maio/1997) 

4. Carvalho Jr., P.M. & Sabbatini, R.M.E. Aplicações da Multimídia na Medicina. Revista Informédica 1(6):15-19, 1994. URL = http://www.epub.org.br/informed/multimid.htm  

5. Critical Concepts, Inc - SimBioSys Clinics URL = http://www.laketech.com/  

6. Departament Of Pediatric Cardiology, University of Maryland School of Medicine. Medconnect Pediatric ECG Casebook. URL = http://www.medcon nect.com/finalhtm/pedecg/pedecg_3 _main.htm  

7. Fernandes, A.P.S. Aplicações de Tecnologias Inteligentes em Sistemas de Ensino Assistido por Computador. URL= http://www.nib.unicamp.br/slides/IAEd/index.htm (Novembro / 1997).  

8. Friedman, C.P. Anatomy of Clinical Simulation. Academic Medicine. 70(3): 205-209, 1995.  

9. Learning Resource Center, University of Michigan Medical School, Ann Arbor, Michigan. USA. CARDIAX. URL = http://www.med.umich.edu/lrc/cardiax/cardiaxnew/cardiax.html.  

10. Mad Scientist Inc. - Chest Pain Simulator URL = http://www.madsci. com/chest/index.htm  

11. Malet, G. Aplicações Clínicas da Internet na Medicina. Intermedic 1(1):5-7, 1997. URL: http://www.informaticamedica.org.br/intermedic/n0101/malet/malet_p.htm  

12. Pauker, S.G.; Gorry, G.A.; Kassirer, J.P.; Schwartz, W.B. Towards the simulation of clinical cognition. Taking a present illness by computer. American Journal of Medicine, 60(7):981-96, 1976.  

13. Sabbatini, R.M.E. Realidade Virtual e Medicina. Revista Informédica 1(1):5-11, 1993. URL = http://www.epub.org.br/informed/virtual.htm  

14. Schwartz, M.W. Computer based evaluation of clinical skills. Indian Journal of Pediatrics, 56(1):55-61, 1989.  

15. Shortliffe, E.H.; Perreault, L.E.; Wiederholt, G.; Fagan, L.M. - Medical Informatics. Computer Applications in Health Care. Addison-Wesley, Read ing, Massachusets, USA, 1990.  

16. Triple Star Systems, Incorporation. NetMedicine Patient Simulations - CyberPatient Simulator. URL = http://www.netmedicine.com/cyberpt/cyber. htm  

17. Vaughan, T. Multimídia na Prática. Makron Books do Brasil Editora Ltda. São Paulo (SP), 1994.  

18. Volpe, R.M. & Sabbatini, R. M. E. Aplicações da Multimídia no Ensino Médico. Revista Informédica 2(9):5-12, 1994. URL = http://www.epub.org.br/informed/multimed.htm  

19. Volpe, R.M. Multimídia no ensino. URL = http://www.nib.unicamp.br/slides/multimidia/index.htm (Setembro/1997)  

20. Waugh, R.A.; Mayer, J.W.; Ewy, A.G.; Felner, J.M.; Issenberg, B.S.; Gessner, I.H.; Rich, S.; Sajid, A.W.; Safford, R.E. Multimedia Computer-Assisted Instruction in Cardiology. Archives of Internal Medicine. 155:197-203, 1995.  

21. Wiener, F. & Vinaver, J. Computer simulation of medical reasoning in the assessment of kidney disease. Int J Biomed Comput, 8(3):203-15, 1977.  

22. Wigton, R.S. The use of computer simulation in teaching clinical diagnosis. Comput Methods Programs Biomed, 25(2):111-4, 1987.  

23. Ziegler, R.; Fischer G.; Müller W.; Göbel M. Virtual reality arthroscopy training simulator. Comput Biol Med, 25(2):193-203, 1995.  
 

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