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ISSN 1413-0947
Copyright © 1995 Renato M.E. Sabbatini
A Medicina é um ramo do conhecimento com inúmeras peculiaridades. Em conseqüência, seu aprendizado apresenta uma série de características e problemas que não são encontrados em outras áreas, ou então existem de forma particularmente acentuada na Medicina. Em anos recentes, o volume de conhecimento médico tem aumentado avassaladoramente. Isto se reflete tanto no volume de conhecimento que os estudantes de graduação precisam absorver, quanto na praxis médica, uma vez que profissionais já estabelecidos precisam manter-se atualizados com os novos avanços da ciência médica, que incluem novos métodos diagnósticos e terapêuticos freqüentemente caros e que envolvem um certo risco para o paciente. Infelizmente, o currículo do curso médico típico tem falhado em adaptar-se a esta realidade. O sistema de avaliação dos estudantes, via de regra, leva em conta somente a capacidade de memorização de fatos, e os estudantes tendem a se acomodar a esta situação, em detrimento do desenvolvimento de habilidades de resolução de problemas que serão muito necessárias mais tarde.
Assim, como apontam Hoffer e Barnett [16], é evidente que como para praticar a Medicina de forma eficaz, os médicos devem ter acesso rápido ao conteúdo de uma base de conhecimentos médicos grande e complexa, e devem saber como aplicar estes fatos e heurísticas para formular hipóteses diagnósticas e para planejar e avaliar terapias, os computadores podem desempenhar um papel direto no processo educacional; os estudantes podem interagir com programas de computador com fins educacionais para adquirir informações fatuais e para aprender e praticar técnicas de solução de problemas médicos."
A utilização de computadores no ensino, de um modo geral, é conhecida pela sigla inglesa CBE, abreviatura de Computer-Based Education (Educação Baseada em Computador). Sua aplicação específica no processo de ensino é chamada de CAI ( Computer Assisted Instruction). No ensino médico, computadores vêm sendo utilizados nos países industrializados, em graus variáveis e sob diversas formas, desde os anos 60. São numerosas suas vantagens [16,26]. Eles permitem testar a capacidade do aluno, para sua própria avaliação e pelo professor, bem como orientar seu estudo para fortalecer pontos fracos, dentro do ritmo de aprendizado que lhe for peculiar, de uma forma que pode mesmo ser divertida e atraente. A interatividade do processo força o aluno a pensar e a trabalhar na resolução de problemas, ao invés de meramente coletar fatos, e também dá ao aluno a possibilidade de um retorno imediato a suas intervenções, de uma forma direta e pessoal que não é possível com outras técnicas.
Embora haja certa divergência quanto à real eficácia de sistemas de CBE no ensino médico [9,21 não é de se espantar que a aceitação desta tecnologia por parte dos principais interessados, ou seja, os alunos, é invariavelmente muito boa [14, 15, 17, 33]. Entretanto, tecnologias não nascem prontas, e muito menos suas aplicações específicas. Assim, o emprego da instrução assistida por computador no ensino médico teve uma evolução gradual, que examinaremos a seguir.
A primeira implementação de CAI em Medicina de que se tem notícia foi o TES ( Tutorial Evaluation System, "Sistema de Avaliação de Tutoriais"), desenvolvido entre 1967 e 1969 na Universidade de Ohio. O TES era basicamente uma implementação eletrônica de textos de instrução programada, acompanhados de questões de múltipla escolha ou do tipo falso/verdadeiro, que possibilitava ao aluno obter uma resposta imediata quanto a seu acerto ou erro. É evidente que sistemas como o TES, voltados meramente para a aplicação de testes, pouco ou nada acrescentavam à abordagem didática tradicional, voltada para a simples memorização de fatos médicos. Com o tempo, entretanto, consolidou-se outro tipo de abordagem, voltada para simulações de casos clínicos, que, ao contrário, valorizam a capacidade do aluno de aprender de forma ativa, de tomar decisões e utilizar raciocínio estratégico para resolver problemas. As vantagens são óbvias: trata-se de uma forma muito mais adequada de treinamento, sobretudo por enfatizar habilidades que serão mais importantes na vida prática do médico do que o mero conhecimento de fatos.
Outro ponto importante é o fato destes sistemas permitirem a experimentação; o aluno tem o direito de cometer os erros mais graves, aprendendo com eles, sem que nenhum paciente real seja colocado em risco; ou então enfrentar casos mais complexos ou raros do que os encontrados no dia-a-dia do hospital. A dissociação temporal entre a interação do aluno com o sistema e a evolução real de um paciente permite que o aluno se exponha a mais situações em menos tempo do que seria possível na prática, ajudando no aprendizado sobre a evolução temporal das patologias, que é muito importante no processo de aprendizado em Medicina de uma maneira geral. Por estes motivos, a simulação de situações clínicas reais, e por conseguinte de casos clínicos, é a base de uma grande parte dos sistemas atuais de CAI para a área médica utilizados em todo o mundo, a partir de uma série de programas pioneiros desenvolvidos na década de 70 no Massachusetts General Hospital (MGH) por uma equipe liderada por Barnett [17]. Uma grande quantidade destes programas foi desenvolvida, cobrindo muitas especialidades médicas e condições clínicas, e que são atualmente oferecidas comercialmente por uma divisão da editora americana William & Wilkins, sob o nome de CBX.
Paralelamente aos esforços da equipe do MGH, Harless e colaboradores [13] desenvolviam, na Universidade de Illinois, o sistema CASE ( Computer-Aided Simulation of the Clinical Encounter, "Simulação da Consulta Clínica Assistida por Computador"). O programa era capaz de processar perguntas feitas em linguagem natural, o que acrescentava grande realismo à interação. Como as demais implementações da época, porém, o sistema CASE ficou restrito ao âmbito de sua instituição de origem; com a tecnologia de então, a logística de compartilhar programas entre instituições era difícil, o que, aliado ao alto custo de desenvolvimento de sistemas, por muito tempo impediu uma maior disseminação desta tecnologia. Uma tentativa de minimizar este problema foi feita pela National Library of Medicine (NLM) americana em 1972, utilizando a então emergente tecnologia de comunicação remota. Foram colocados à disposição de várias instituições universitárias os programas das Universidades de Illinois e Ohio, bem como do MGH, através de linhas de comunicação de dados. Os custos, porém, eram muito altos, e a NLM logo teve de retirar seu apoio ao. Lembremo-nos que naquela época a hoje universal rede Internet ainda era embrionária, e o uso de comunicação de dados para fins acadêmicos era muito restrito.
Enquanto isto, multiplicavam-se as experiências com CAI em Medicina. Em meados da década de 70, também na Universidade de Illinois, foi desenvolvido o sistema PLATO ( Programmed Logic for Automated Teaching Operations, "Lógica Programada para Operações de Ensino Automatizado"), que foi um marco importante, por introduzir algo até então inédito: a interface gráfica. Era utilizado um hardware especial, que incluía um monitor de vídeo a plasma capaz de apresentar texto, gráficos e outras imagens simultaneamente. O sistema PLATO incluía uma poderosa linguagem de autoria, denominada TUTOR. Na Universidade de Illinois e em algumas outras instituições, o sistema foi amplamente utilizado, mas seu alto custo e a necessidade de equipamento especial limitaram sua difusão.
Na costa do Pacífico, a Universidade de Stanford, através do grupo montado por Edward H. Shortliffe havia se tornado um importante centro de pesquisas no ramo da Inteligência Artificial, e desde o início, através do lendário sistema especialista MYCIN para o diagnóstico de doenças infecciosas [32] as aplicações médicas sempre foram privilegiadas. O MYCIN deu origem também a uma aplicação de CAI, denominada GUIDON [5, 6]. Este sistema trabalhava com um conjunto estendido das regras do MYCIN, buscando emular o comportamento de um especialista médico desempenhando o papel de instrutor de um aluno, guiando-o no gerenciamento de situações clínicas. Outro sistema baseado em conhecimento, o ILIAD [1, 20]. foi desenvolvido na Universidade de Utah como um complemento para o consagrado sistema HELP, daquela Universidade, que integra um completo sistema de registros clínicos hospitalares, com sofisticados recursos de apoio à decisão médica. Os dados coletados por esse sistema, estão incorporados no ILIAD, que os utiliza para gerar automaticamente casos clínicos, que são apresentados com grande realismo. O ILIAD oferece ainda um módulo especialista, que o aluno pode consultar como se fosse um preceptor médico, verificando assim a conduta apropriada de um especialista ante a situação proposta pelo aluno, e um módulo tutorial, em que o conhecimento a respeito de uma determinada patologia é diretamente transmitido. Em outras palavras, tanto pode ser apresentado um caso desconhecido para que o aluno o conduza, ou um caso exemplificando uma patologia previamente conhecida, ou ainda, numa inversão de papéis, o aluno pode apresentar um caso para que o sistema o resolva. Uma versão do ILIAD é comercializada para uso externo, incluindo Macintosh e Windows.
Atualmente, um grande número de publicações na literatura especializada descrevem muitos programas de simulação clínica especializados, como em hepatologia [7], otorrinolaringologia [10], psicofarmacologia [11], Medicina Nuclear [22], patologia [27], anestesiologia [33]. cardiologia [34] , etc.
Nos anos seguintes, ocorreu a conhecida explosão do uso de microcomputadores, abrindo tantas oportunidades novas, que empresas comerciais começaram a se interessar pelo mercado, sobretudo devido à exigência legal, existente nos países desenvolvidos, que os médicos praticantes comprovem periodicamente haverem completado um certo número de créditos de educação médica continuada. Tais programas vêm cada vez mais assumindo a forma da assinatura de tutoriais e testes computadorizados [4, 12, 18]. O sistema Cyberlog, por exemplo, compreende um conjunto de disquetes e material impresso que é distribuído a assinantes três vezes por ano, cobrindo em profundidade um tópico de Medicina. Os diversos módulos consistem de tutoriais ilustrados gráficamente, um conjunto de casos clínicos simulados e uma coleção de ferramentas de apoio à decisão que podem ser utilizados na resolução de casos clínicos práticos. Outro sistema do gênero é o Discotest, produzido pela Scientific American, que distribui simulações interativas de dois casos clínicos por trimestre. O Patient Simulator II já é um sistema mais avançado, idealizado com uma interface gráfica e que, ao contrário dos outros dois sistemas mencionados, tem orientação temporal, o que melhora o realismo da simulação. A opinião de um "especialista" é oferecida por um menu, e o usuário tem, ao final da simulação, uma avaliação de seu desempenho em comparação com o do especialista. Como se pode observar, todos estes sistemas trabalham com um repertório de casos prontos; nenhum deles oferece condições para a autoria de casos clínicos. Naturalmente existem programas de autoria utilizados pelos autores dos respectivos casos, mas nenhum deles é colocado à disposição do público, por receio das empresas produtoras de verem seu nome associado a casos clínicos sobre os quais não têm nenhum controle.
Uma das grandes tendências em sistemas de CAI no mundo desenvolvido, atualmente, é o uso de tecnologias de alta interatividade: multimídia, hipermídia, reconhecimento vocal, etc. Ultimamente, sistemas para a educação médica continuada vêm, de forma crescente, sendo distribuídos na forma de CD-ROMs [37,38], como é o caso do SAM-CD, uma versão da publicação Scientific American Medicine distribuída sob esta forma, que inclui artigos médicos, casos clínicos, referências bibliográficas, etc. O formato CD-ROM permite maior número de simulações, o uso mais intensivo de recursos gráficos e, naturalmente multimídia, uma tendência praticamente universal, nesta como em outras áreas.
O estado da arte das simulações computadorizadas no ensino médico inclui, no momento, características avançadas como videodiscos interativos e reconhecimento de voz [8, 14, 23], realidade virtual e utilização de recursos de inteligência artificial. Assim é, por exemplo, o sistema TIME, do Lister Hill National Center for Biomedical Communications, da National Library of Medicine [14], e utilizado com os alunos da Universidade de Georgetown, que se destaca pelo uso de videodiscos interativos e sistemas de reconhecimento vocal para alcançar um extremo realismo na simulação de um encontro médico-paciente. O videodisco Slice of Life, desenvolvido pelas universidades de Cornell e de Utah [25], com a colaboração de dezenas de centros de ensino médico, é outro exemplo de recurso multimídia de grande utilidade em Medicina. Tem aproximadamente 45.000 imagens sobre todos os domínios da Medicina, e com base nele foram desenvolvidos vários programas de CAI, como o HyperBrain, o HyperHeart, etc. Evidentemente, o desenvolvimento de sistemas de CAI com tal grau de sofisticação é extremamente dispendioso e demorado, e pressupõe a disponibilidade de abundantes recursos, tanto financeiros quanto humanos - estes últimos com alto grau de especialização, e com grande freqüência multidisciplinares [3]. Por esta razão, mesmo nos países desenvolvidos tem se dado grande ênfase, por um lado, ao desenvolvimento de sistemas de autoria específicos, ao mesmo tempo poderosos e simples de se utilizar por profissionais leigos em Informática; por outro, à utilização de ferramentas mais genéricas, como o HyperCard, para o ambiente Macintosh, ou o ToolBook, para o ambiente dos IBM-PC e compatíveis. Em qualquer caso, a utilização de interfaces gráficas ou GUI (Graphic User Interfaces) , como a do MacOS do Macintosh, o Microsoft Windows e o OS/2 da IBM para os PC-compatíveis, ou o OSF/Motif e o X Window System para computadores com o sistema operacional UNIX, é uma tendência consagrada e irreversível [2, 24].
No Brasil, infelizmente, poucas Faculdades de Ciências de Saúde têm utilizado computadores como ferramenta de apoio didático. O crescente barateamento do hardware tem permitido que muitas faculdades se informatizem cada vez mais, mas dificilmente a Informática chega a ser utilizada diretamente no ensino. Mesmo naquelas faculdades onde isto é feito (como a UNICAMP, a USP, a UFRGS, a UFRJ e a Escola Paulista de Medicina), a disponibilidade de material didático é relativamente pequena, e não permite que haja programas institucionais de CAI em larga escala, ou seja, que o computador seja uma ferramenta tão acessível e banal no ensino médico quanto os pesados livros-texto em que o estudante de Medicina é forçado a estudar. Nossos médicos já formados e praticantes, por outro lado, não estão sujeitos à obrigatoriedade legal da educação médica continuada, mas nem por isto deixam de ter necessidade de acompanhar a evolução da ciência médica. Porém, apesar de seu interesse, que via de regra é significativo, tendem a se atualizar de forma errática, na medida de suas necessidades e de suas possibilidades. Os médicos que clinicam em regiões remotas e menos desenvolvidas do Brasil têm enormes dificuldades em se manterem atualizados. E mesmo aqueles que trabalham nos grandes centros urbanos do Centro-Sul do país, e que teoricamente teriam mais oportunidades nesse sentido, freqüentemente se atualizam muito menos do que seria desejável, por uma série de motivos. Num quadro como este, o computador poderia ser uma ferramenta extremamente valiosa para colocar ao alcance do médico brasileiro recursos de educação médica continuada, de alta qualidade e a um custo relativamente baixo.
No entanto, apesar da enorme utilidade e do tamanho da demanda em potencial, a utilização de recursos de CAI em Medicina no Brasil permanece ainda em níveis insignificantes. Além da desinformação generalizada a respeito das possibilidades desta abordagem, um grande obstáculo, talvez o maior, é a falta de bom material didático (courseware) disponível no mercado brasileiro. A recente liberalização do comércio exterior tornou mais fácil trazer para cá bons produtos comerciais existentes nos países industrializados, mas isto está longe de ser uma solução: além de pressupor o domínio de línguas estrangeiras, notadamente o inglês, as situações clínicas encontradas são, muitas vezes, dissociadas da realidade brasileira. Até o momento, a iniciativa privada não se interessou por este nicho de mercado, e as universidades não dispõem de pessoal qualificado em número suficiente para produzir courseware no volume e na variedade que seriam necessários, em que pesem as iniciativas pioneiras de locais como o Núcleo de Informática Biomédica da UNICAMP [31], o Núcleo de Informática em Saúde da UFRGS ou a COPPE/UFRJ [19] e o Centro de Informática em Saúde da Escola Paulista de Medicina.
É interessante notar que nenhum dos programas comerciais analisados permite a distribuição de simulações clínicas elaboradas por terceiros, seja por razões comerciais e legais, seja por razões de arquitetura do sistema. Esta possibilidade é, assim, importante para permitir uma maior disseminação de simulações clínicas entre instituições e profissionais brasileiros, vindo a juntar-se à iniciativa de Sabbatini [29] do Núcleo de Informática Biomédica (NIB) da UNICAMP, que desenvolveu o sistema MEDTEST, voltado para a autoria de simulações e tutoriais na área médica. O MEDTEST permite a autoria e distribuição de simulações por terceiros, e é distribuído para todo o Brasil a um custo simbólico pelo Centro de Documentação em Informática Biomédica (CEDIB), que funciona junto ao NIB/UNICAMP, assim como um conjunto de simulações clínicas já desenvolvidas.
O presente artigo foi redigido com base em uma dissertação de mestrado [36], apresentada ao Departamento de Engenharia Biomédica da Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade Estadual de Campinas, em 1995, e em trabalho desenvolvido com o apoio do Núcleo de Informática Biomédica, sob a orientação do Prof.Dr. Renato M.E. Sabbatini. O autor agradece a todas as instituições e pessoas que o apoiaram no desenvolvimento do trabalho.
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