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Inovação tecnológica em saúde D AT A A N A LY SI S A N D H EA LT H IN FO RM AT IC S - H CA 63 0 - 4 .3 Inovação tecnológica em saúde • 2/14 Objetivos de Aprendizagem • Compreender o conceito de inovação tecnológica. • Conhecer as principais inovações tecnológicas que podem ser utilizadas na área da saúde. Inovação tecnológica em saúde Conteúdo organizado por Angela Maria Moed Lopes em 2022 do livro Introdução à Informática em Saúde - Fundamentos, Aplicações e Lições Aprendidas com a Informatização do Sistema de Saúde Americano, publicado em 2020 por Tiago Kuse Colicchio, pela editora Artmed. https://player.vimeo.com/video/765706842 Inovação tecnológica em saúde • 3/14 Introdução O avanço tecnológico proporcionado pela Quarta Revolução Tecnológica tem, na área da saúde, um espaço privilegiado de desenvolvimento e de interação. A inovação tecnológica em saúde corresponde ao desenvolvimento de tecnologias geradas em ambientes de pesquisa científica que resultam no aumento da qualidade e da produtividade das organizações de saúde. A digitalização e a conectividade entre pessoas e coisas, a Inteligência Artificial, o Big Data, a Internet das Coisas (IoT), dentre outras, formam um grupo de inovações tecnológicas com grande potencial para revolucionar as bases técnicas da área da saúde a partir da utilização de redes de máquinas inteligentes. Assim sendo, este tema abordará os principais conceitos das inovações tecnológicas utilizadas na área da saúde. Inteligência Artificial A Inteligência Artificial (IA) compreende um dos campos da ciência de dados relativo à utilização de máquinas de computação avançadas, que apresentam a capacidade de aprender a partir de dados e interagir com o mundo humano. Diversos benefícios têm sido associados à introdução da IA, como a realização de diagnósticos precoces, autocuidado, prevenção e bem-estar, suporte à decisão clínica, prestação de cuidados e gestão de cuidados crônicos (Ferrante, 2021). Os recursos utilizados na Inteligência Artificial incluem: • Tecnologia Assistiva (TA): termo utilizado para descrever os recursos e serviços que contribuem para proporcionar ou ampliar as habilidades funcionais de indivíduos com deficiência a fim de promover a inclusão social e uma vida independente. Segundo Cook (2013) a TA corresponde aos equipamentos, serviços, estratégias e práticas voltadas à redução dos problemas vivenciados pelos indivíduos com deficiência. • Robótica: é o ramo da tecnologia que envolve a mecânica, eletrônica e computação, para o desenvolvimento de sistemas compostos por máquinas e partes mecânicas automáticas, controladas manualmente ou automaticamente por circuitos elétricos, capazes de realizar atividades ou movimentos humanos simples ou complexos (Mataric, 2014). Inovação tecnológica em saúde • 4/14 • Radio Frequency Identification (RFID): trata-se de dispositivos e tecnologia que utilizam sinais de rádio para o intercâmbio de dados de identificação. Estes dispositivos são capazes de reconhecer objetos específicos, por meio de uma etiqueta ou rótulo RFID, e inserir estas informações diretamente em um sistema de computador sem qualquer envolvimento humano. Esta tecnologia foi desenvolvida durante a Segunda Guerra Mundial e tem sido utilizada com diversas finalidades no setor da saúde, como na marcação de recipientes farmacêuticos individuais, monitoramento do progresso da medicação, validação da identidade de paciente, dentre outros (Pal et al., 2021). • Machine Learning (ML): também conhecido como aprendizado de máquina, é uma forma de análise de dados que permite aos computadores aprenderem por conta própria, melhorando seu desempenho diante de problemas específicos. Desta forma, as máquinas utilizam algoritmos complexos para interpretação de dados e tomada de decisão, sem intervenção humana (Bublitz et al., 2019). • Deep Learning (DL): também conhecido como aprendizagem profunda, é uma área que apresenta uma ampla gama de aplicações, como o reconhecimento de fala, visão computacional, mineração de dados, classificação de doenças, previsão do tempo e de eventos extremos relacionados ao clima que afetam a saúde, dentre outras. Pode-se citar, como exemplo, o sistema Watson for Oncology, que foi desenvolvido pela International Business Machines Corporation (IBM) e utiliza o deep learning para resgatar conteúdos da literatura científica e dados clínicos e genéticos do paciente para sugerir opções de tratamento (Neto et al., 2020). • Processamento de linguagem natural: relaciona-se à capacidade que um sistema computacional possui em entender a linguagem humana como ela é falada. As ferramentas de PLN têm por objetivo analisar, reconhecer e/ou produzir textos em linguagens humanas (Neto et al., 2020). • Serious games: outro seguimento da inovação tecnológica que tem ganhado destaque, os “jogos sérios ou jogos levados a sério, são ferramentas digitais, baseadas nos princípios de construção dos jogos e no uso de seus elementos, cujo propósito vai além do entretenimento, tendo como objetivo principal deixar uma mensagem, ensinar um conteúdo ou prática, reabilitar ou promover uma experiência ou atividade, aliado a característica lúdica e motivadora dos jogos” (Neto et al., 2020, p. 9437). Inovação tecnológica em saúde • 5/14 Internet das Coisas (IoT) A Internet das Coisas (IoT - Internet of Things), relaciona-se à interconexão digital de objetos cotidianos com a internet, ou seja, é uma rede de objetos físicos que possuem a capacidade de reunir e transmitir dados. Esses objetos são dotados de sensores e atuadores inteligentes e apresentam recursos computacionais e energéticos limitados. Além disso, são capazes de interagir uns com os outros formando uma infraestrutura de rede global. Na área da saúde, a IoT é utilizada para o gerenciamento de dispositivos clínicos, gerenciamento de medicamentos, gerenciamento de dados clínicos, medicina à distância, atendimento médico móvel e gerenciamento da saúde individual (Huang, 2021). As possibilidades e perspectivas de utilização da IoT são abrangentes, e envolvem desde aplicações mais simples até invenções futuristas e desafiadoras. Dentre as ferramentas incluídas na internet das coisas podemos citar: • Tecnologia 5G: o 5G objetiva elevar o alcance da banda larga móvel atual, conhecida como 4G, a altos padrões de velocidade de conexão e de usuários simultâneos (Huang, 2021). • Healthcare Monitoring Systems (HMS): compreendem softwares cujo objetivo principal é fornecer um ambiente inteligente onde o sistema monitora e avalia as condições de saúde dos pacientes e fornecem serviços de e-saúde oportunos (Huang, 2021). Internet das Coisas Médicas (IoMT) Conhecido como Internet of Medical Things, a IoMT tem elevado a precisão, confiabilidade e produtividade dos dispositivos eletrônicos. Fazem parte da IoMT: • Telemedicina: como visto no tema 1 desta unidade, a telemedicina pode ser caracterizada pelo uso das tecnologias de informação e comunicação na saúde, no intuito de viabilizar a oferta de serviços de cuidados de saúde, especialmente nos casos em que a distância é um fator crítico (Harzheim et al., 2017). Inovação tecnológica em saúde • 6/14 • Cyber-physical system (CPS): também conhecido como Sistemas Ciberfísicos, o CPS conecta o mundo virtual ao mundo físico. Estes sistemas integram dispositivos físicos, como sensores e câmeras, aos componentes cibernéticos, formando um sistema analítico que responde de forma inteligente às alterações dinâmicas nos ambientes do mundo real. Esta ferramenta pode ser utilizada em uma ampla variedade de aplicações, como tecnologia médica inteligente, vida assistida, controle ambiental e gerenciamento de tráfego (Haque, 2014). Big Data O Big Data relaciona-se às informações armazenadas e registradas, que são utilizadas nas análises e nas tomadas de decisões em saúde. O Big Data envolve a análise de grandesconjuntos de dados no intuito de otimizar a qualidade da produção, economizar energia e melhorar os serviços do equipamento, propiciando a avaliação robusta dos dados, que serão utilizados como base para a tomada de decisões em tempo real nas organizações (Rüßmann et al., 2015). https://player.vimeo.com/video/765707071 Inovação tecnológica em saúde • 7/14 Blockchains Apontada como a tecnologia do futuro, os blockchains têm sido utilizados para a minimização da probabilidade de erros, fraudes bem-sucedidas e processos com uso intensivo de papel. “A tecnologia Blockchain é baseada em uma rede ponto a ponto descentralizada, combina tecnologia de criptografia, dados de séries temporais e mecanismos de consenso e, assim, realiza a rastreabilidade e a verificação dos dados. Nesse meio tempo, a proteção da privacidade e o compartilhamento são realizados” (Qian et al., 2018, p. 267). Bioinformática A bioinformática é uma área da informática em saúde que estuda os processos e as ferramentas necessárias para a representação e análise de dados biológicos ao nível molecular. O maior entendimento sobre a estrutura do DNA, bem como seu papel no processo hereditário, resultou no desenvolvimento de diversas tecnologias para análise dos dados biológicos. A continuidade dos avanços e descobertas relacionados aos estudos de bioinformática dependem da expansão do volume das sequências genômicas disponíveis para os estudos científicos, de uma maior conexão entre os dados biomoleculares e seus achados clínicos, do desenvolvimento de uma representação computacional da literatura biomédica e da melhoria da capacidade computacional disponível (Colicchio, 2020). Inovações tecnológicas utilizadas para diagnóstico e trata- mento de doenças Nos últimos anos, diversas tecnologias têm sido desenvolvidas para auxiliar no tratamento e no diagnóstico de pacientes. Dentre as inovações, podemos citar: • Membrana de L-PRF (leukocyte-and platelet-rich fibrin): é uma membrana 3D de fibrina de alta densidade rica em plaquetas, leucócitos, fatores de crescimento e células estaminais circulantes. Esta membrana é usada na reabilitação em implantodontia com o intuito de melhorar as condições e reduzir o tempo de cicatrização tecidual. Inovação tecnológica em saúde • 8/14 • Cirurgias Guiadas: a utilização de softwares específicos permite projetar e implementar estruturas anatômicas de um paciente, de forma que, virtualmente, seja possível planejar uma cirurgia. Esta técnica tem auxiliado na redução do tempo cirúrgico e no aumento da previsibilidade de sucesso (Neto et al., 2020). • StatDX: trata-se de um sistema internacional, que disponibiliza imagens e casos diagnosticados para auxiliar os radiologistas que estão emitindo um laudo, facilitando o diagnóstico de casos mais difíceis ou duvidosos (Neto et al., 2020). • TensorFlow: é um software desenvolvido pelo Google que permite a comparação, por meio de uma inteligência artificial, de fotografias da retina de um paciente com as imagens disponibilizadas na biblioteca, com o objetivo de encontrar algum problema a partir da semelhança entre as imagens (Neto et al., 2020). • Nanomedicina: está relacionada ao desenvolvimento, caracterização e aplicação de sistemas diagnósticos e terapêuticos em escala nanométrica ou micrométrica. Esta tecnologia tem sido bastante utilizada pela indústria farmacêutica para modificar e controlar as propriedades biológicas das nanopartículas (Garcia, 2014). • Terapias gênicas: consiste na modificação pontual do genoma humano para correção de genes alterados (ou mutados) ou modificações sítio-específicas, que tenham com alvo o tratamento terapêutico. Este tipo de procedimento tornou-se possível graças aos avanços na genética e bioengenharia. Exemplos de técnicas empregadas na terapia gênica incluem a imunoterapia com células T do receptor do antígeno quimera (células T CAR) e a edição do DNA genômico por meio do sistema CRISPR/Cas9 (Gonçalves & Paiva, 2017). Inovação tecnológica em saúde • 9/14 Estudo de Caso No ano de 2018, um cientista chinês causou polêmica na comunidade científica internacional após anunciar que havia realizado a edição genética de duas bebês gêmeas para protegê-las da infecção pelo HIV. O cientista He Jiankui realizou a modificação do gene CCR5 nos embriões utilizando a técnica CRISPR/Cas9. Este gene codifica o receptor de quimiocina CCR5, que é utilizado pelo vírus HIV para entrada nas células hospedeiras. Desta forma, a edição do gene CCR5 tinha por objetivo tornar os bebês resistentes ao vírus. No entanto, especialistas sugerem que esta mutação pode trazer riscos às crianças, visto que o CCR5 é importante para o enfrentamento de outras infecções. Em estudo realizado na Universidade da Califórnia, em Berkley, verificou-se que os indivíduos que apresentam mutações no gene CCR5 têm 20% mais probabilidade de morrer antes de chegar aos 78 anos. Acesse o link: https://www.bbc.com/portuguese/geral-48479434 e saiba mais sobre este caso. https://www.bbc.com/portuguese/geral-48479434 Inovação tecnológica em saúde • 10/14 Saiba Mais Assista ao vídeo “Sociedade digital: Tecnologia e informação em saúde” e compreenda os avanços tecnológicos relacionados ao cuidado em saúde. Disponível no link: https://www.youtube.com/ watch?v=MMKy0EpKJOA. Acessado em 25 de setembro de 2022. Conceitos Fundamentais: Bioinformática – é um campo da informática em saúde que estuda a aplicação de técnicas de informática no estudo de dados biológicos. Materiais Complementares: 1. https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3077455, acessado em 25 de setembro de 2022. 2. https://www.scielosp.org/pdf/bwho/2015.v93n7/438-438/en, acessado em 18 de outubro de 2022. Em Resumo A utilização de novas tecnologias na área da saúde pode auxiliar no aumento da qualidade da assistência, proporcionar recursos diagnósticos e terapêuticos que facilitam o processo de tomada de decisão, bem como proporcionar a análise de grande quantidade de informações clínicas e de pesquisa. No entanto, é imprescindível a determinação de questões éticas, legais e sociais relacionadas à tecnologia da informação na área da saúde, no intuito de manter a confidencialidade e integridade do paciente. https://www.youtube.com/watch?v=MMKy0EpKJOA https://www.youtube.com/watch?v=MMKy0EpKJOA https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3077455 https://www.scielosp.org/pdf/bwho/2015.v93n7/438-438/en Inovação tecnológica em saúde • 11/14 Na ponta da língua https://player.vimeo.com/video/765707232 Inovação tecnológica em saúde • 12/14 Referências Bibliográficas Bublitz, M. et al. (2019). Disruptive technologies for environment and health research: an overview of artificial intelligence, blockchain, and internet of things. International journal of environmental research and public health, v. 16, n. 20, 3847. Colicchio, T.K. (2020). Introdução à Informática em Saúde – Fundamentos, Aplicações e Lições Aprendidas com a Informatização do Sistema de Saúde Americano. 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