Durante momentos críticos, é uma questão de vida, morte e dados
Equipes do COVID Critical Care Consortium colaboram com a IBM para combater a pandemia

"Não sabemos o que fazer!" Essas são seis palavras que nenhum médico de terapia intensiva quer ouvir. Mas no início de 2020, quando relatos sobre um novo tipo de infecção por coronavírus chegaram ao Prof. John Fraser, ele ouviu essas palavras perturbadoras com frequência alarmante.

"Ouvimos de colegas que diziam que isso não parecia uma praga", diz o Prof. Fraser, professor e diretor do grupo de pesquisa de cuidados críticos da Universidade de Queensland (UQ) em Brisbane, Austrália. "Os pulmões estavam agindo de maneira diferente. Pacientes estavam sofrendo insuficiência renal e delírios bizarros. Amigos e colegas da região Ásia-Pacífico, exaustos de seus plantões, me ligavam todas as noites e perguntavam: 'O que você faria nesta situação?'"

Na época, o Prof. Fraser não tinha nada a oferecer. Ele nunca tinha visto a doença antes. A falta de informações clínicas sobre o tratamento de infecções por COVID-19 — como o vírus foi chamado — o abalou profundamente. "A sensação de impotência intelectual realmente nos uniu", diz o Prof. Fraser. "Tínhamos que fazer algo agora, antes que as vacinas e tratamentos chegassem. Como poderíamos ajudar nossos amigos a cuidar dos mais gravemente doentes?"

No início, à medida que a pandemia de COVID-19 se espalhava de país para país, médicos de emergência e de UTIs contavam com fontes díspares de informações de tratamento. Estas incluíam pilhas de planilhas, revistas médicas, uma variedade de recursos online e, como sempre, consultas improvisadas com colegas em uma variedade de grupos de mídias sociais rapidamente formados. Mas os problemas com os recursos de referência clínica existentes e desatualizados logo se tornaram evidentes.

Mais de 50 países

 

Mais de 370 hospitais e centros médicos participantes em mais de 50 países

Banco de dados de pacientes

 

Banco de dados de pacientes da unidade de terapia intensiva (UTI) de COVID-19 de mais de 3.600 casos desidentificados

Era como correr pela estrada em alta velocidade com sua mãe doente no banco de trás e o médico dirigindo vendado... porque ele ou ela nunca tinha visto essa condição. John Fraser Professor e diretor, Critical Care Research Group Universidade de Queensland

Em um ambiente de UTI acelerado, muitas vezes não havia tempo suficiente para os clínicos se aprofundarem nas informações específicas necessárias para cada caso de paciente. Devido à novidade da doença, os bancos de dados de tratamento eram muitas vezes incompletos, e muitos bancos de dados foram criados para acadêmicos trabalhando em um cronograma de pesquisa, e não para médicos responderem constantemente à "Estatística!" no andar da unidade de terapia intensiva (UTI).

Mas então, uma solução surgiu para o Prof. Fraser. "Percebi que havia armas que poderíamos usar, pois já existiam 20.000 registros de pacientes de terapia intensiva por aí", diz ele. "Se pudéssemos reunir esses dados de alguma forma, realmente nos ajudaria."

No início de 2020, o COVID Critical Care Consortium (COVID Critical) lançou o estudo de pesquisa "Oxigenação por membrana extracorpórea para doença respiratória aguda do novo coronavírus de 2019" (ECMOCARD). O ECMOCARD estuda o tratamento e os resultados de pacientes com COVID-19 em hospitais participantes. O banco de dados ECMOCARD é o maior repositório global de informações de pacientes com COVID-19 em UTIs e foi endossado pela Organização Mundial da Saúde e pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA. Agora, o banco de dados inclui mais de 3500 inscrições de pacientes elegíveis e está impulsionando as análises estatísticas para manuscritos liderados por colegas da Universidade de Tecnologia de Queensland (QUT).

Aproveitando o poder dos dados

À medida que as alas de UTI ao redor do mundo começavam a encher de pacientes com COVID-19, os dados sobre tratamentos e resultados dos pacientes cresciam correspondentemente. "Mas nosso entendimento não estava crescendo porque não conseguíamos aproveitar o poder de todas essas fontes de dados separadas e díspares", diz o Prof. Fraser. "Olhando para os silos regionais e nacionais onde essas informações estavam armazenadas, perguntamos: 'Como podemos obter uma imagem e entendimento melhores?'"

O Prof. Fraser viu o desafio como um quebra-cabeça a ser resolvido. "Se você tem milhares de peças de dados espalhadas pelo mundo em diferentes lugares, você não consegue ter uma visão geral", diz ele. "Mas se trouxermos essas peças do quebra-cabeça juntas, podemos ver uma imagem se formar."

Quando a pandemia de COVID-19 atingiu a região Ásia-Pacífico, o Prof. Fraser estava conduzindo um estudo de pesquisa procurando maneiras melhores de preservar corações doados durante o transporte. Ele imediatamente mudou o foco para desenvolver sua ideia de criar um banco de dados de tratamento para COVID-19 projetado para clínicos de UTI. Em março de 2020, o Prof. Fraser discutiu o projeto com a mídia australiana. Logo depois, a equipe da IBM em Brisbane, Austrália, viu a história no jornal local e entrou em contato para descobrir como a IBM poderia ajudar a iniciativa COVID Critical do Prof. Fraser.

No início, o Prof. Fraser e sua equipe receberam mais de 1.000 perguntas por e-mail por dia de todo o mundo. Ele também começou uma série semanal de teleconferências em vídeo assistidas por centenas de clínicos globais para determinar que tipo de ferramenta de informação de tratamento seria mais útil em um ambiente de UTI.

Design e descoberta

Dois pesquisadores de design da IBM iX de Sydney, Austrália, iniciaram a descoberta de design através de um "Safári de Empatia" para entender o cenário que se desenrolava diante dos clínicos nessas chamadas. Os pesquisadores apresentaram suas descobertas ao grupo para confirmar que a gama completa de arquétipos e regiões estava coberta.

Inicialmente, a IBM foi solicitada a aprimorar um protótipo existente de "pesquisa em saúde", desenvolvido por uma equipe acadêmica da Faculdade de Ciências da Universidade de Queensland. Este dashboard usava milhares de linhas de código para selecionar os dados e, embora tenha estabelecido uma base crucial, o dashboard era mais adequado para pesquisadores com mais tempo para analisar e editar grandes quantidades de dados. Para clínicos de UTI exaustos, trabalhando de 14 a 18 horas por dia, consecutivamente, um novo tipo de exibição de dashboard era necessário. Os dados precisavam ser rapidamente acessíveis e consumidos ao lado do leito por clínicos sobrecarregados com equipamentos de proteção pessoal (EPIs) que exigiam 20 minutos para serem colocados e retirados."

Usando o IBM Enterprise Design Thinking e metodologias ágeis, o Prof. Fraser, o COVID Critical e os designers da IBM iX rapidamente começaram a formar insights chave a partir de suas pesquisas. Os clínicos estabeleceram a seguinte declaração que direcionou o desenvolvimento do dashboard desde a concepção até a implementação:

"Como um clínico de UTI ao lado do leito, ou na reunião do meio-dia, quero poder inserir dados de pacientes desidentificados associados às datas-chave do fluxo de pacientes da UTI e comparar isso com os resultados agregados da COVID-19 de todo o mundo, filtrando contra especificidades como países semelhantes ao meu, grupos etários, gravidade da doença, principais terapias ou comorbidades semelhantes ao meu paciente."

Durante a fase do Safári de Empatia da descoberta de design, a IBM recomendou uma visão imparcial do que era a experiência real para os clínicos de UTI e que informações eles precisavam ao alcance das mãos. Durante o design do dashboard, o COVID Critical levou em consideração barreiras linguísticas e experiências clínicas relacionadas às diferenças entre países de alta, baixa e média renda. O COVID Critical também cunhou o termo: "Estamos construindo dados sem fronteiras. Se não podemos viajar, por que nossos dados também não podem?”

Um dashboard para vários dispositivos

"Decidimos que um dashboard que pudesse ser dinâmico em vários dispositivos seria a maneira mais fácil e rápida de atualizar informações diariamente e orientar os clínicos em suas próprias tomadas de decisão", diz o Prof. Fraser. "Quando começamos a descoberta de design, a IBM perguntou: 'Como podemos exibir isso da melhor maneira?' A equipe da IBM se tornou tão apaixonada quanto os médicos."

Cinco pilares fundamentais de design forneceram a base para todas as decisões de design e desenvolvimento daí em diante, incluindo:

  • "Consumibilidade visível" — Os médicos precisam ver rapidamente informações que respondam a todas as principais perguntas dos pacientes em uma única passagem.
  • "Simplicidade é fundamental" — Os médicos trabalham em um ambiente complexo e em constante mudança com muitos desconhecidos. Eles não precisam de nada que adicione incerteza.
  • "Confiança nos dados" – Os médicos precisam estar confiantes de que não são enganados sobre as decisões de vida e morte tomadas nos principais marcos dos pacientes da UTI.
  • "Proteger-me para proteger os outros" – Os médicos precisam disseminar e avaliar informações sobre o uso de EPI.
  • "Contextualizável"—Os médicos precisam posicionar os dados e tomar decisões dentro do contexto das necessidades do paciente." Os dados do paciente também precisam ser colocados no contexto de dados agregados.

Para colocar protótipos funcionais do dashboard nas mãos dos médicos e apoiá-los no novo ambiente de UTI da COVID-19, os designers e médicos da IBM iX rapidamente iteraram designs de dashboard refletindo as pesquisas mais atuais.

Desde janeiro de 2020, mais de 23.000 artigos relacionados à COVID-19 foram publicados. Com o número de artigos publicados dobrando a cada 20 dias, isso representa a maior proliferação de literatura científica na história, resultando em sobrecarga de informações e "fadiga de canal". Além disso, muitos relatórios se tornam inválidos e são retirados, tornando o acesso a informações atuais mais importante do que nunca.

Fontes de dados preferenciais e canais para se manter atualizado com os dados mais recentes da COVID-19 incluem publicações científicas e médicas confiáveis, bem como briefings de gerenciamento diários. As redes sociais também foram usadas para se comunicar com colegas confiáveis, incluindo plataformas como Twitter e grupos de chat privados em redes confiáveis como WhatsApp e Viber.

Com o tempo passando e um assassino misterioso continuando a se espalhar pelo mundo, o tempo é essencial, mas dados clínicos essenciais finalmente estão abundantes e disponíveis.

Anatomia de uma aplicação

Dentro de oito semanas, clínicos do COVID Critical, em parceria com designers e desenvolvedores da IBM, começaram a testar um novo aplicativo "médico e conectado" chamado Patient Outcome Indicator Dashboard. Este dashboard ingere dados limpos pelo código de processamento escrito pela equipe de ciência de dados da UQ.

Compatível com a maioria dos principais navegadores da web e disponível em celulares, tablets e computadores desktop, o dashboard de exibição em tempo real fornece uma experiência de usuário rápida e altamente visual com cinco elementos-chave:

  • Um dashboard de exibição inicial de conjuntos de dados relacionados a pacientes anteriores com COVID-19
  • Um construtor de cenários para filtrar parâmetros de pacientes desejados
  • Um cartão de cenário que resume os parâmetros de pacientes selecionados
  • Exibições estatísticas de fluxos de dados relacionados ao subconjunto de registros de pacientes selecionados
  • Um método para comparar cenários de pacientes com resultados de pacientes atuais e anteriores com COVID-19 para potencializar o prognóstico

O IBM Consulting projetou e desenvolveu os aplicativos de dashboard e o IBM Cloud serviu como uma plataforma de desenvolvimento de plataforma como serviço (PaaS) rica em segurança e escalável. Durante o desenvolvimento de ferramentas, o IBM Security forneceu ferramentas para criptografar e proteger dados confidenciais.

Além disso, unidades de negócios da IBM forneceram tempo e experiência de forma pro-bono e continuam a trabalhar com o COVID Critical para continuar melhorando as soluções.

Respirando mais facilmente com insights sobre tratamento

Atualmente, médicos de UTIs em todo o mundo estão usando o aplicativo COVID Critical enquanto tratam pacientes com COVID-19, informados pelos dados contribuídos pelos hospitais membros do COVID Critical. "Isso nos permite comparar nossos pacientes de UTI com pacientes de todo o mundo, para que possamos acompanhar e entender o que pode acontecer com pacientes individuais", diz o Dr. Asad Usman do departamento de anestesia e cuidados críticos da Universidade da Pensilvânia.

O foco inicial do aplicativo clínico é em dados de tratamento relacionados à ventilação mecânica e diálise. À medida que mais dados são coletados e analisados, o aplicativo será expandido para registrar e compartilhar características clínicas relacionadas à função pulmonar, cardiológica, neurológica e renal.

Embora o foco principal do aplicativo clínico seja capacitar os clínicos em momentos que importam, as informações obtidas do banco de dados de pacientes também fornecem estatísticas de impacto relacionadas ao planejamento e recursos de leitos hospitalares. Por exemplo, o custo da ventilação mecânica para um paciente com COVID-19 foi estimado em USD 20.000 por dia, com um custo total de tratamento no hospital variando de USD 42.000 a USD 500.000.

Em média, pacientes com COVID-19 passam 24 dias na UTI. Análises de dados também revelaram outra estatística preocupante: quando o COVID Critical começou no início de 2020, as taxas de mortalidade na UTI chegavam a 80% — outra razão para a urgência dos esforços do COVID Critical.

"Médicos e enfermeiros são orientados por dados", diz Prof. Fraser. "Gostamos de saber o que fazer a seguir porque os riscos são incrivelmente altos. Precisamos dos dados para ajudar o máximo possível sua mãe e seu pai."

Tecnologia além das fronteiras para uma colaboração saudável

Com a adição de cada novo hospital ao COVID Critical e o input de cada novo registro de paciente desidentificado no banco de dados da COVID-19, a visão fundadora por trás do COVID Critical ganha mais foco. "Não estávamos criando médicos sem fronteiras, mas sim tecnologia sem fronteiras", diz o Prof. Fraser.

Ao colocar os aplicativos nas mãos dos médicos em mais de 50 países — e em crescimento — em todo o mundo, países de baixa e média renda podem se beneficiar de pesquisas desenvolvidas em países de alta renda. Além disso, todos os países participantes podem compartilhar insights globais de tratamento sobre um patógeno em constante mudança que não respeita fronteiras.

Quando o estudo de pesquisa ECMOCARD for concluído, ainda mais lições aprendidas sobre o tratamento da COVID-19 serão amplamente compartilhadas em ambientes clínicos e de pesquisa.

No futuro, a tecnologia por trás do aplicativo tem um grande potencial para outros tópicos de pesquisa clínica, bem como outras tecnologias médicas, incluindo dispositivos vestíveis e tecnologias de bolso projetadas para monitoramento e atualização. E com mais coleta de dados, surge o potencial de evoluir o uso de IA para acelerar a geração de conhecimento selecionado e compartilhamento de insights.

Além da colaboração entre continentes e entre os setores público e privado, o COVID Critical e a IBM também removeram barreiras entre silos profissionais. "Tradicionalmente, a colaboração entre os dois setores, medicina e engenharia de computação, tem sido como óleo e água", diz o Dr. Usman. "Juntos, médicos de terapia intensiva, matemáticos da UQ, cientistas de dados e especialistas da IBM lideraram o design e desenvolvimento rápidos de uma aplicação que capacita médicos e dissemina insights nos momentos-chave que importam."

"O COVID Critical, trabalhando com a IBM, criou um campo de jogo nivelado que todos em diferentes países podem acessar da mesma maneira", diz o Prof. Fraser. "Se usado corretamente, dados e tecnologia ajudarão a prevenir infecções, tratar pacientes e nos ajudar a voltar ao trabalho, ao lazer, às viagens e à educação. Tecnologia e dados usados de forma inteligente são o caminho a seguir."

Logotipo da Universidade de Queensland em Brisbane, Austrália
Sobre o COVID Critical Care Consortium

Sediado na Universidade de Queensland em Brisbane, Austrália, o COVID Critical Care Consortium (link fora de ibm.com) (COVID Critical) começou em janeiro de 2020 para fornecer insights sobre o tratamento de pacientes gravemente doentes infectados pelo vírus SARS-CoV-2. Mais de 370 hospitais aderiram ao COVID Critical, que também apoia o estudo "Oxigenação por membrana extracorpórea para doença respiratória aguda do novo coronavírus de 2019" (ECMOCARD).

Dê o próximo passo

Para saber mais sobre as soluções IBM apresentadas nesta história, entre em contato com seu representante da IBM ou com os parceiros de negócios da IBM.

Ver mais estudos de caso Entre em contato com a IBM Cidade de Austin

Fornecendo informações precisas sobre a COVID-19 aos cidadãos

Leia o estudo de caso
IBM Newsroom

Colocando supercomputadores na luta contra o COVID-19

Leia o artigo
Soluções para cadeias de suprimentos

Reaja com rapidez e convicção para reduzir as interrupções e desenvolver iniciativas de cadeia de suprimentos resilientes e sustentáveis.

Saiba mais
Legal

© Copyright IBM Corporation 2020. IBM Corporation, IBM Consulting, New Orchard Road, Armonk, NY 10504

Produzido nos Estados Unidos da América, dezembro de 2020.

IBM, o logotipo IBM, ibm.com, Enterprise Design Thinking, IBM Cloud, IBM iX e IBM Security são marcas comerciais da International Business Machines Corp., registradas em diversas jurisdições em todo o mundo. Outros nomes de produtos e serviços podem ser marcas comerciais da IBM ou de outras empresas. Uma lista atual de marcas comerciais da IBM está disponível na Web em ibm.com/legal/copyright-trademark.

Este documento é atual na data de sua publicação inicial, podendo ser alterado pela IBM a qualquer momento. Nem todas as ofertas estão disponíveis em todos os países em que a IBM opera.

Os dados de desempenho e exemplos de clientes citados são apresentados apenas para fins ilustrativos. Os resultados reais de desempenho podem variar de acordo com configurações e condições operacionais específicas. AS INFORMAÇÕES CONTIDAS NESTE DOCUMENTO SÃO FORNECIDAS NO ESTADO EM QUE SEM ENCONTRAM, SEM QUALQUER GARANTIA, EXPRESSA OU IMPLÍCITA, INCLUINDO SEM QUAISQUER GARANTIAS DE COMERCIALIZAÇÃO, ADEQUAÇÃO A DETERMINADO FIM E QUALQUER GARANTIA OU CONDIÇÃO DE NÃO INFRAÇÃO. Os produtos IBM têm garantia de acordo com os termos e condições dos contratos sob os quais são fornecidos.

Declaração de boas práticas de segurança: a segurança do sistema de TI envolve proteger sistemas e informações por meio da prevenção, detecção e resposta a acessos inadequados de dentro e fora da empresa. O acesso indevido pode resultar na alteração, destruição, apropriação indevida ou uso indevido de informações ou pode resultar em danos ou uso indevido de seus sistemas, inclusive para uso em ataques a terceiros. Nenhum sistema ou produto de TI deve ser considerado completamente seguro e nenhum produto, serviço ou medida de segurança pode ser completamente eficaz na prevenção de uso ou acesso impróprio. Os sistemas, produtos e serviços IBM são projetados para fazer parte de uma abordagem de segurança legal e abrangente, que necessariamente envolverá procedimentos operacionais adicionais, e podem exigir outros sistemas, produtos ou serviços para serem mais eficazes. A IBM NÃO GARANTE QUE NENHUM DE SEUS SISTEMAS, PRODUTOS OU SERVIÇOS ESTEJA IMUNE NEM QUE TORNARÁ SUA EMPRESA IMUNE A CONDUTAS MALICIOSAS OU ILEGAIS POR PARTE DE TERCEIROS.