GIS Brasil 1996
UM SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS
COMO APOIO A PROGRAMAS DE VIGILÂNCIA
EPIDEMIOLÓGICA EM ATENÇÃO PRIMÁRIA À SAÚDE
Perna, Marco Antonio L.;
Matos, Haroldo J. de;
Floriano, Daniel B.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ
Projeto GIS - LAMPADA/FCM/UERJ
Boulevard 28 de Setembro 87, fds., 2º andar, Vila Isabel
20551-030 - Rio de Janeiro - RJ
e-mail : maperna@vmesa.uerj.br
RESUMO
Um Sistema de Informações Geográficas (GIS) baseado em microcomputadores para apoiar decisões associadas a programas de vigilância epidemiológica está sendo proposto. O desenvolvimento do sistema inclui o projeto e a implementação de um banco de dados de pacientes arrolados no programa de tuberculose da Secretaria Municipal de Saúde, desenvolvido pela unidade central de atenção primária à saúde da IX região administrativa do município do Rio de Janeiro, que está localizada em Vila Isabel, CMS Maria Augusta Estrela.
O objetivo do sistema é a localização geográfica dos pacientes a partir dos endereços residenciais dos mesmos em mapas digitais reproduzidos em telas de microcomputadores, bem como disponibilizar futuras análises espaciais de georeferenciamento em função de variáveis de morbidade e mortalidade da área de abrangência, além de variáveis sócio-econômico-demográficas.
O desenvolvimento do referido sistema permitirá um apoio fundamental a tomada de decisões na área da vigilância epidemiológica, bem como estabelecerá bases para pesquisa epidemiológica, permitindo estabelecimento de áreas de riscos ou de risco potencial em um nível local de atenção, no sentido de propiciar melhores intervenções tanto para controle como para prevenção de tuberculose nessa área.
INTRODUÇÃO
O advento do computador, e o avanço da informática nos últimos anos, representam um novo marco no desenvolvimento da informação médica [1,2]. Em muitos países, sistemas de informação em saúde computadorizados vêm sendo desenvolvidos há mais de vinte anos, como na Suécia [3] e na Inglaterra [3]. Muitos desses sistemas estão ligados à atenção primária em saúde e à medicina preventiva. Em vários países, também, o desenvolvimento de sistemas computadorizados em saúde pública já ganha impulso [4,5,6].
No Brasil, tem-se observado uma valorização de sistemas locais, dentro da conceituação de atenção primária à saúde, que representa um dos principais objetivos do SISTEMA ÚNICO DE SAÚDE (SUS), que constitui a coluna vertebral da política nacional de saúde. Os sistemas locais de saúde são particularmente importantes, tanto para um diagnóstico de saúde da comunidade através da utilização de uma metodologia epidemiológica já bem estabelecida, quanto para implantação de novos modelos de Saúde Pública. Constituem exemplos a versão moderna do médico de família, como nos modelos inglês e cubano [6], os programas de visitas domiciliares, ou ainda controle e avaliação de riscos ambientais específicos da comunidade, bem como seus hábitos e carências alimentares e de infra-estrutura.
Nesse sentido, o programa de vigilância de tuberculose da SMS-RJ aponta para um maior controle dessa infecção que resurge nos dias de hoje.
Na área tecnológica, os anos 80 testemunharam uma expansão do uso de microcomputadores em praticamente toda atividade humana, inclusive a área médica [8]. Em particular, é no campo da atenção primária à saúde que se pode estabelecer uma das áreas mais propicias à aplicação imediata de tecnologias de informação, e em especial para a utilização de microcomputadores, pela sua portabilidade, facilidade operacional, e potencialidade para comunicação rápida de dados [7].
Na atenção primária à saúde também numerosas iniciativas de utilização de microcomputadores têm surgido, trazendo alguma esperança de que sua aplicação aos problemas de medicina preventiva, representados pela carência de recursos econômicos nos países do terceiro mundo, possa tornar mais próximo o objetivo de "Saúde para Todos".
Sistemas de informação geográfica (GIS) vêm ganhando espaço como aplicação de microcomputadores. Tradicionalmente utilizados em Geociências, identifica-se nesta metodologia uma poderosa ferramenta para processamento de dados e imagens em Epidemiologia, Ecologia humana, e atenção primária à saúde.
A visualização gráfica da informação por uma equipe de planejamento de uma unidade de atenção primária pode significar um auxílio importante no planejamento de campanhas, ou na plena utilização de recursos humanos, tecnológicos ou econômicos.
Portanto, a proposta essencial do presente trabalho é contribuir para a modernização do sistema de atenção primária à saúde, com ênfase na melhoria da qualidade da informação, através de sistemas locais de saúde.
OBJETIVO
O objetivo específico deste trabalho é o desenvolvimento no LAMPADA, de um sistema de informações geográficas cuja população-alvo é o público usuário do programa de tuberculose, em Atenção Primária à Saúde da Secretaria Municipal de Saúde do Rio de Janeiro. O sistema deve contar com recursos gráficos, incluindo mapas da região determinada, no caso a área de abrangência da IX RA, que é basicamente coberta pelo Centro Municipal de Saúde Maria Estrela, localizado no bairro de Vila Isabel. Para possibilitar a localização geográfica de cada paciente, a partir de seu endereço. Este trabalho tem como base a dissertação de mestrado de Matos [9].
O desenvolvimento desse sistema inclui o planejamento e a implementação de um banco de dados de pacientes, contando ainda com informações geográficas como a localização dos endereços em função de coordenadas geográficas. O sistema deve incluir um algoritmo computacional capaz de, a partir dos arquivos de dados de pacientes e de logradouros, gerar o posicionamento geográfico de cada paciente, ou de cada variável relacionada a um conjunto de pacientes.
Será feito um estudo de diversos softwares de GIS, os comerciais e os acadêmicos, para que se possa utilizar os melhores recursos disponíveis, com o menor custo, e menor necessidade de implementação de rotinas, computacionais ou não, para interligação das fases do projeto (aquisição de dados, conversões de formatos, visualização, etc.).
POSICIONAMENTO
O mapeamento das doenças é fundamental quando se considera a necessidade de vigilância diante de uma epidemia, como a do cólera [10], pois o conhecimento do padrão geográfico de doenças pode fornecer informações sobre etiologia e fisiopatologia de determinados eventos mórbidos. De fato, muitas doenças possuem um padrão geográfico bem definido, e em certas situações as razões para tal não são difíceis de se entender. Algumas doenças representam a conseqüência de uma deficiência ou excesso de oligoelementos nutricionais, refletindo particularidades do ambiente geoquímico. Alguns exemplos são o bócio endêmico, a fluorose, e o envenenamento crônico por arsênico [11]. A própria virulência de determinados agentes infecciosos pode ser influenciada por fatores físicos e climáticos tais como características físicas e químicas do solo, água, exposição solar, temperatura, humidade e pressão barométrica [12]. Algumas vezes, os principais fatores geográficos de doenças representam características específicas das pessoas que habitam uma determinada região. Estas características podem ser tanto culturais [13] quanto genéticas [12]. Por exemplo, a deficiência de Ferro é considerada por muitos autores como a forma de desnutrição mais prevalente em todo o mundo. Pode ser causada por uma ingestão inadequada de Ferro, como por situações de perda crônica de sangue, ou estar associada a helmintíases [12]. Entretanto, em certas regiões da Etiópia, apesar da alta prevalência de helmintíases, a anemia ferropriva é praticamente desconhecida. O principal componente alimentar dos povos desta área é o teff, um grão semelhante ao trigo, porém menor. O grão teff propriamente é pobre em Ferro, mas o solo é rico, e como conseqüência uma alta ingestão de Ferro contrabalança uma perda por helmintíases.
No Brasil, as principais endemias apresentam distribuição geográfica bem estabelecida. A doença de Chagas, por exemplo, está associada às "casas de pau a pique", comuns nas regiões do sertão de Minas Gerais e Bahia, que constituem verdadeiros nichos ecológicos dos Triatomídeos, vetores do Trypanosoma cruzi [12]. Já o Trypanosoma gambiense, agente da doença do sono, concentra-se mais no norte da África, predominantemente na Etiópia, onde vive o vetor da doença, a mosca tsé-tsé, ou Glossina palpalis [12]. A esquistossomose mansônica está associada ao hábito de banhos em rios e lagos, habitat de caramujos do gênero Biomphalaria, que se distribuem em extensas áreas geográficas abarcando Minas Gerais, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro, entre outras [12]. Vários outros exemplos de padrões geográficos são apontados em [11] e [12].
Entretanto para que informações geográficas sobre doenças constituam sistemas de informação geográfica não basta que os dados existam, e estejam agregados. A sua forma de representação deve constituir uma comunicação efetiva. O emprego de mapas de informação constitui um meio efetivo de comunicação, ajustável à qualidade e quantidade dos dados disponíveis [13]. Dependendo desses dados, os mapas de informação podem apresentar desde informações dicotômicas, indicando a presença ou ausência de um determinado evento mórbido, passando por expressões quantitativas da doença dentro de várias regiões de uma determinada área geográfica, até alcançar um nível de interrelações complexas entre índices de doenças e extensa variedade de fatores ecológicos, que podem afetar a ocorrência ou persistência daquela doença. A apresentação de mapas de informação pode constituir um útil instrumento de pesquisa [13], como ocorreu no caso da disseminação do cólera [10].
A ciência e a tecnologia computacionais virtualmente eliminaram as restrições para a produção de mapas médicos com respeito a custo e tempo. Vários tipos de mapas podem ser produzidos, em diferentes escalas, e a facilidade para superposição de informações permite ao usuário escolher o plano de informação mais adequado ou desejado, de uma forma bastante rápida e interativa. A produção de mapas por computador ainda apresenta a vantagem, importante para o epidemiologista, de se obter a atualização visual dos casos em poucos minutos ou segundos. Portanto, os mapas computadorizados podem ser utilizados para apresentar a informação no curso do estudo de uma doença e não somente para registrar os resultados após a conclusão do estudo [12, 13].
No final da década de 80 e no início dos anos 90 apareceram vários modelos de sistemas de informação geográfica, muitos deles com aplicações em geociências, e recentemente mais voltados para monitoração ambiental [14, 15, 16, 17, 18]. Alguns chegam a um grande nível de sofisticação, gerando saídas gráficas a partir do processamento de informações obtidas por rastreamento de sinal de radar, ou de imagens de satélites [16, 17].
Na área de sistemas de informação em saúde alguns exemplos merecem citação. A nível internacional, por iniciativa da OMS (Organização Mundial de Saúde), e com recursos também do CDC americano, foi desenvolvido o EPI-MAP [19], a partir da preocupação com a pandemia da AIDS. Recentemente, no Brasil, o Programa de Engenharia Biomédica (PEB) da COPPE-UFRJ desenvolveu o SIG-MALÁRIA [20], gerando mapas com informações selecionadas para o controle da malária. O PEB recentemente desenvolveu o SIGEPI, que é um GIS de uso mais genérico, já inclusive funcionando em Windows 3.1.
Dessa forma, pode-se verificar um interesse crescente nas aplicações de sistemas de informações geográficas em saúde, que efetivamente poderão constituir-se não só em instrumentos de apresentação elegante de dados ou de utilidade de pesquisa, veiculando informações vitais na área da atenção primária à saúde visando os objetivos de "saúde para todos".
DESENVOLVIMENTO
Projetos na área de GIS são multi-disciplinares por natureza, e por essa razão os profissionais envolvidos são de áreas bastantes distintas, sendo que a linha de pesquisa de GIS no Laboratório Médico de Pesquisas Avançadas (LAMPADA) da UERJ, está sendo coordenada por um analista de sistemas com formação em engenharia cartográfica, e cada projeto específico é coordenado por um médico. O presente trabalho consiste basicamente em três fases :
(i) Aquisição de dados, na qual estão envolvidos um estagiário de geografia e um de medicina, para aquisição da base cartográfica e da base de pacientes, respectivamente.
(ii) Cruzamento de dados, na qual estão envolvidos um programador e um analista de sistemas com formação em engenharia cartográfica.
(iii) Visualização e Análise, na qual estão envolvidos toda a equipe mais um médico.
AQUISIÇÃO DE DADOS
Esta é considerada a fase mais crítica, pois normalmente é demorada e com grande possibilidade de falhas, logo o cuidado tem que ser redobrado.
A montagem da base de dados de pacientes, base essa chamada de convencional, que é feita na fase chamada de aquisição de dados, foi feita a partir de fichas de cadastro dos pacientes do programa de tuberculose do posto de saúde Maria Estrela, por estagiário de medicina. Para essa montagem, da base, foi utilizado o módulo de entrada de dados do programa EPI-INFO do CDC americano, que permite a exportação em formato DBF, de fácil intercâmbio entre softwares de gerenciamento de banco de dados (SGBD) ou sistemas de informação geográfica (GIS).
Nesse arquivo DBF, além de constar todos os dados originais da ficha, foi acrescentado um campo para a latitude e um campo para a longitude, que correspondem ao endereço do paciente. Esses campos nessa fase foram deixados vazios, para que sejam preenchidos automaticamente durante o georeferenciamento da fase de cruzamento de dados.
A base de dados cartográficos foi montada com a digitalização dos logradouros do bairro de Vila Isabel e adjacências, de acordo com a área de abrangência do posto de saúde Maria Estrela.
Foram efetuadas duas digitalizações distintas da mesma área, ambas contendo todos os logradouros, porém com metodologias diferentes de aquisição.
A primeira contém todos os logradouros na forma de um segmento vetorial, com apenas um nó a cada inflexão do vetor, essa digitalização foi feita para a composição do mapa propriamente dito, visando uma base com o menor número de nós possível.
A segunda digitalização foi feita para gerar uma base para georeferenciamento dos endereços dos pacientes. Os logradouros foram digitalizados na forma de segmentos vetoriais com nós a cada esquina, contendo sua coordenada.
Foi efetuada também a aquisição da numeração dos logradouros que, para compatibilização com a segunda digitalização, foi efetuada considerando apenas a numeração das esquinas, lado direito e esquerdo. Esse novo arquivo com a informação da numeração permite, juntamente com a base vetorial da segunda digitalização, o georeferenciamento da base convencional a partir do endereço do paciente. Essa numeração foi obtida a partir de guias e catálogos da cidade do Rio de Janeiro, e posteriormente confirmada por reambulação.
O processo de digitalização foi feito utilizando o software QDIGIT do tipo shareware [23], em uma mesa digitalizadora Calcomp, pertencente à UERJ, a partir de mapas na escala 1/25.000 confeccionados pela prefeitura do Rio de Janeiro. As coordenadas de aquisição foram UTM/SAD69, convertidas posteriormente para coordenadas geográficas através de software desenvolvido no LAMPADA, que a partir do arquivo gerado pelo QDIGIT com coordenadas UTM e cruzando com o arquivo de numeração dos logradouros, gerou um novo arquivo com as coordenadas convertidas e a numeração dos lados direito e esquerdo do logradouro, seguindo a proposta do formato TIGER americano [24].
CRUZAMENTO DE DADOS
A fase de cruzamento de dados consiste em gerar coordenadas geográficas, latitude e longitude, para cada paciente a partir de georeferenciamento da base convencional com a cartográfica. Possibilitando, ao final, que se tenha uma base de dados de pacientes, em formato DBF, com localização geográfica de cada um, nos campos de latitude e longitude. Essa base pode ser utilizada em qualquer software de GIS que se faça uso.
Foi desenvolvido no LAMPADA um programa que a partir do endereço do paciente, localiza na base cartográfica, com coordenadas geográficas e numeração, a quadra em que ele mora, fazendo então uma interpolação dentro das coordenadas das esquinas dessa quadra, levando em consideração o lado do logradouro e a esquina mais próxima. Essa interpolação tem como objetivo obter uma aproximação das coordenadas reais, precisa o suficiente para os propósitos desse trabalho.
VISUALIZAÇÃO E ANÁLISE
A fase de visualização e análise é a final. Estamos utilizando, para visualiação, o programa Atlas GIS e consideramos o uso futuro do ARC-INFO. Porém, o software SIGEPI, desenvolvido no PEB/COPPE/UFRJ, provavelmente será o escolhido devido a atender as necessidades técnicas desse trabalho, bem como por mantermos convênio técnico com os desenvolvedores, o que nos permite discutir, opinar e acrescentar módulos sobre o programa, como o módulo de compressão da base cartográfica, proposto em [21, 22].
A análise dos resultados, no momento da redação deste texto não estava concluída, e dependerá de análise de médicos do posto de saúde que gerenciam o programa de tuberculose.
BIBLIOGRAFIA