Este documento apresenta um sistema de apoio ao diagnóstico diferencial de cardiopatias congênitas em recém-nascidos. O sistema utiliza uma árvore de decisão com perguntas e respostas sobre sintomas, exames e achados para sugerir possíveis diagnósticos. O sistema foi desenvolvido com a ajuda de especialistas e oferece diagnósticos precisos para auxiliar médicos na detecção precoce de anomalias cardíacas.

1. MODELO DE SISTEMA INTERATIVO PARA O DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL DAS
CARDIOPATIAS CONGÊNITAS NO RECÉM NASCIDO
J. J. Filartiga1
, G. Vilar2
e S. Mattos3
1,2
Universidade Católica de Pernambuco/Dep. Estatística e Informática, Pernambuco, Brasil
3
Real Hospital Português de Beneficência, Pernambuco, Brasil
e-mails: {jana,vilar}@dei.unicap.br, ssmattos@cardiol.com.br
Resumo: Este artigo apresenta um Sistema de Apoio ao Diagnóstico, construído com base em
uma árvore de diagnóstico diferencial das cardiopatias congênitas no recém nascido. Essa árvore
utiliza sinais, sintomas e as mais freqüentes alterações do eletrocardiograma e raio X do tórax
observadas nos pacientes, visando o desenvolvimento de um sistema para o diagnóstico clínico
destas anomalias. A árvore foi construída com os conhecimentos com ajuda de especialistas na
área de cardiologia pediátrica, o que é de extrema importância no desenvolvimento de um sistema
especialista médico. Esse tipo de sistema é bastante utilizado para resolução de problemas mais
complexos e menos estruturados, sendo uma forte ferramenta para auxílio ao diagnóstico médico.
O Sistema de Apoio ao Diagnóstico Diferencial das Cardiopatias Congênitas no Recém Nascido
(SADD-CCRN) é interativo, flexível e adaptável a mudanças, ajudando aos médicos a tornarem o
exame clínico mais rápido, uma vez que a base de dados incorporada possui inúmeras
informações, auxiliando o médico em um diagnóstico mais preciso, possibilitando um meio útil de
decisão e, por conseguinte, diminuindo a margem de erros.
Palavras Chaves: Inteligência Artificial (IA), Sistema de Apoio ao Diagnóstico, Cardiopatias
Pediátricas, Sistemas de Apoio à Decisão e Sistemas Especialistas Médicos.
Abstract: This article presents a Support System for Diagnosis, constructed with a base in a tree
for the differential diagnosis of congenital heart diseases in neonates, using signs, symptoms and
the most frequent alterations seen in the eletrtocardiograma and chest x-ray with the aim of
developing an interactive clinical support system for the diagnosis of these anomalies. This tree was
built with knowledge acquired from research and with the help of a specialist in pediatric cardiology,
which is fundamental for the development of specialized medical systems. Through this approach,
the development of the system becomes a lot easier, as its major application is in clinical
medicine.The System of Support to the Differential Diagnosis of the Congenital Cardiopathies in
neonates (SSDD-CCN) is adaptable, flexible and interactive, helping the doctors to obtain the
clinical examination quicker, since the data base included has several informations, assisting the
specialist in a more precise diagnosis making possible a useful way of decision and consequently
diminishing the margin of error.
Key words: Artificial intelligence (AI), Support System for Diagnosis, Congenital Heart Disease,
Support Systems for Decision and Medical Specialized Systems.
Introdução
Cerca de 90% de todos os casos de
insuficiência cardíaca durante a infância
ocorrem antes de terminar o primeiro ano de
vida e a maioria dentro dos primeiros meses.
Dentre essas cardiopatias, as congênitas
ocorrem em quase 1% das crianças nascidas
vivas em todo o mundo e provavelmente são
causadas pela interação entre predisposição
genética e fatores ambientais. O importante
em anomalidades congênitas é que o
diagnóstico seja feito logo após o
nascimento, ou ainda na gestação, o que
dificulta o diagnóstico clínico. Nesta área, o
diagnóstico clínico constitui o elemento de
maior dificuldade, uma vez que ele deve ser
feito logo após o nascimento, ou ainda na
gestação.
Para que haja melhores resultados no
tratamento de recém nascidos, há
necessidade de uma abordagem cada vez

2. mais precoce e intervencionista [1]. Por conta
disso a informática tem crescido
substancialmente na área médica, uma vez
que além da melhoria na qualidade do
atendimento, percebe-se a importância do
desenvolvimento de sistemas que ajudem no
diagnóstico. Os sistemas que auxiliam no
diagnóstico são denominados Sistemas
Especialistas, e tentam emular a capacidade
de resolver problemas e tomar decisões
utilizando métodos de Inteligência Artificial
(IA), que imitam o processo básico do
aprendizado humano por meio do qual as
novas informações são absorvidas e se
tornam disponíveis para referências futuras.
Sistemas que empregam o conhecimento
humano para resolver problemas que
requererem a presença de um especialista
são denominados Sistemas Especialistas
[2,3]. Esses sistemas podem ser
classificados de dois modos diferentes:
sistemas de apoio à decisão e sistemas de
tomada de decisão.
Para que esses sistemas sejam
efetivamente úteis e confiáveis na área
médica, é de grande importância á
participação de profissionais especializados
na área tanto em seu desenvolvimento e
implementação, uma vez que estes possuem
o perfil típico dos usuários que irão trabalhar
com tais sistemas em situações de rotina
[4,5], ou seja, todo o conhecimento em um
sistema especialista é fornecido por pessoas
que são especialistas naquele domínio. O
propósito desses sistemas não é o de
substituir o médico, mas sim ampliar a sua
experiência e conhecimentos, fazendo com
que os erros em diagnósticos sejam
reduzidos [4]. Os sistemas especialistas
podem ser classificados de dois modos
diferentes: sistemas de apoio à decisão e
sistemas de tomada de decisão [2].
Os Sistemas de Apoio à Decisão
(SAD) são mais comumente utilizados em
medicina, uma vez que estes não visam
tomar decisões no lugar dos médicos, e sim,
auxiliá-los na tomada de decisões [5]. Nos
SAD’s, regras de inferência são aplicadas
sobre uma grande base de conhecimento,
que incluem sintomas e tratamentos
possíveis, para que se possa identificar a
doença e posteriormente oferecer um
tratamento adequado. A tomada de decisão é
basicamente a escolha de uma opção entre
diversas alternativas existentes, seguindo
determinados passos previamente
estabelecidos e culminando na resolução de
um problema de modo correto [2].
A tomada de decisão na área médica é
um processo complexo, baseado em
probabilidades e cercado de incertezas, pois
os mecanismos mentais e o processo de
raciocínio pelo qual os clínicos chegam ao
diagnóstico é pouco conhecido [7,8]. Além de
ser um processo que permite erros, a
aquisição do conhecimento é uma atividade
que consome muito tempo e de difícil
realização. Portanto uma base de dados com
as informações necessárias para um
diagnóstico preciso é muito útil. Assim, o uso
dos SAD’s pode vir a aumentar a qualidade
do atendimento oferecido ao paciente, uma
vez que a prática médica exige uma
constante tomada de decisões [2].
Metodologia
Para a obtenção de um escopo
eficiente no desenvolvimento de um Sistema
de Apoio ao Diagnóstico, foram realizadas
diversas reuniões com uma especialista na
área de cardiologia pediátrica. Com objetivo
de um desenvolvimento adequado do SADD-
CCRN, obteve-se uma compreensão do
sistema cardiovascular, envolvendo sua
anatomia e funcionamento, juntamente com
suas respectivas anomalias, dando enfoque
às cardiopatias congênitas no período
neonatal.
Resultados
Para que o sistema tenha utilidade na
área de cardiopatias congênitas, utilizou-se
uma estrutura hierárquica das cardiopatias
com seus respectivos sintomas [8]. Essa
estrutura é composta por perguntas e
respostas até que se chegue a um
diagnóstico final. Cada pergunta respondida
pelo médico é seguida por outra até a
chegada do diagnóstico final [8]. A seqüência
de perguntas dependerá dos sintomas
identificados no paciente que está sendo
consultado.
A seguir é detalhada toda essa
estrutura de pergunta-resposta, a base do
SADD-CCRN, de modo a oferecer um
entendimento da estruturação de todo o
sistema [8].
1. Qual o fator preponderante no quadro
clínico?
o Cianose

3. o Insuficiência Cardíaca
o Ambos
o Nenhum
1.1. Cianose
1.1.1. Há sopros associados?
Sim, há sopro sistólico ejetivo,
bem audível.
• Se for uma cardiopatia com
obstrução à circulação
pulmonar.
o Tetralogia de Fallot
• Se for uma cardiopatia com
circulação em paralelo.
o Transposição com CIV
ou EP
Não, não há sopros associados.
• Se for uma cardiopatia com
obstrução mecânica à
circulação pulmonar.
o Atresia da Valva
Pulmonar
• Se for uma cardiopatia com
circulação em paralelo.
o Transposição das
Grandes Artérias
1.1.2. Como se comportam o
precórdio e os ruídos
cardíacos?
O precórdio é calmo as bulhas
normais ou a 2ª bulha é única.
o Transposição Dos
Grandes Vasos
o Tetralogia de Fallot
o Atresia Pulmonar
O precórdio é ativo e a 2ª bulha
desdobra e é hiperfonética.
o Persistência do Padrão
Fetal
1.1.3. Há Hipo, Normo ou
Hiperfluxo pulmonar no RaioX
do tórax?
Há Hipofluxo Pulmonar.
• Com sopro Sistólico Ejetivo.
o Tetralogia de Fallot
• Sem sopros significantes.
o Atresia Pulmonar
o Persistência do Padrão
Fetal
Há Normo ou Hiperfluxo
pulmonar.
o Transposição dos
Grandes Vasos
1.1.4. Há Hipertrofia Ventricular no
eletrocardiograma?
Não há hipertrofia ventricular.
o Transposição dos
grandes vasos
Há hipertrofia ventricular direita.
o Tetralogia de Fallot
o Transposição dos
grandes vasos
o Persistência do padrão
fetal
Há hipertrofia ventricular
esquerda.
o Atresia Tricúspide ou
Atresia Pulmonar
Há hipertrofia biventricular.
o Transposição com CIV
1.2. Insuficiência Cardíaca Congestiva
1.2.1. Como se comportam os
pulsos da criança?
São todos palpáveis, porém
diminuídos.
o Estenose Aórtica
Valvar
o Miocardiopatia dilatada
Os femurais têm aplitude
reduzida ou estão ausentes, os
radiais tem amplitude normais.
o Coarctação da Aorta
o Interrupção da Aorta
Os femurais têm amplitude
normal e os radiais têm
amplitude diminuída ou estão
ausentes.
o Atresia Aórtica
o Hipoplasia do Coração
Esquerdo
Os pulsos têm amplitude
aumentada.
o Persistência do Canal
Arterial.
1.3. Ambos
1.3.1. Cardiopatias com Mistura
Completa.
o Truncus Arterious,
Anomalias da Valva
Tricúspide
o Atresia Mitral
o Drenagem Anômala
Total das Veias
Pulmonares
o Outras Complexas
1.4. Nenhum (apenas sopro)
1.4.1. Cardiopatias Obstrutivas ou
com Hiperfluxo Pulmonar.
o Estenose Aórtica ou
Estenose Pulmonar
o Comunicação
interatrial
o Comunicação
interventricular
pequena

4. o Canal arterial
persistente
É importante observar que, como esse
sistema não substitui e sim auxilia o médico,
muitas vezes obtém-se mais de um
diagnóstico para um mesmo caso. O SADD-
CCRN reduz as possibilidades de diagnóstico
para um grupo específico de cardiopatias,
com isso o usuário terá que possuir
conhecimentos suficientes para escolher
dentre as alternativas de diagnósticos.
Para uma melhor visualização dessa
estrutura hierárquica, parte dela foi disposta
em forma de árvore. Os itens 1 e 1.1
detalhados acima, podem ser observados na
figura abaixo. A sub-árvore da Figura 1
apresenta a primeira pergunta que o sistema
fará ao médico e um caminho que ele poderá
seguir no próximo nível, com as possíveis
possibilidades de respostas.
Para que o sistema possua uma
interface amigável com o usuário, as
respostas terão que estar dispostas em
forma de múltipla escolha, em que o usuário
escolherá apenas uma das respostas dadas
pelo sistema.
O mais importante no desenvolvimento
das telas de pergunta-respostas é a
presença do médico, uma vez que este será
o principal usuário do sistema.Uma das telas
utilizadas no SADD-CCRN é mostrada na
Figura 2. Todas as telas do sistema seguem
esse mesmo padrão.
Figura 1: Sub-árvore da Árvore de Diagnóstico Diferencial.

5. Figura 2: Protótipo de tela.
Com essa disposição de perguntas e
respostas fica muito mais fácil a manipulação
do SADD-CCRN por qualquer tipo de
usuário. Após responder a pergunta, o
médico clica no botão PRÓXIMO e o sistema
o leva para próxima pergunta, e assim
sucessivamente, até ele chegue no
diagnóstico provável do paciente em
questão.
Além de perguntas e respostas, cada
tela do sistema contem informações e dicas a
respeito das cardiopatias (Ex: descrição,
imagem,...), raciocínio lógico e sinais, que
poderão ser necessárias ao usuário na
escolha correta de uma das opções.
Informações mais detalhadas podem ser
consultadas por meio de links encontrados
na própria tela.
Discussão e Conclusões
Uma vez que inicialmente o sistema
está sendo utilizado na clínica médica pelos
próprios médicos, é importante a utilização
de um software de fácil entendimento e com
todas as ferramentas necessárias para um
bom desenvolvimento do sistema. Para tanto,
produzir uma interface amigável com usuário,
bem como um banco de dados confiável é
imprescindível para garantir a segurança e
integridade dos dados. Também existe a
possibilidade de utilizar ferramentas que
possibilitem a utilização do O Sistema de
Apoio ao Diagnóstico de Cardiopatias
Congênitas no Recém Nascido (SADD-
CCRN) na Web, e com isso fazer com que
profissionais situados em qualquer
localização geográfica no mundo utilizem o
sistema.
As informações detalhadas no
presente documento serão de grande
importância para a implantação e
monitoração do Sistema de Apoio ao
Diagnóstico, uma vez que o escopo do
Sistema em questão pode ser observado na
estrutura detalhada na sessão resultados.
Essas informações permitem visualizar de
uma forma bastante evidente o papel da
informática em serviços de rotina médica,
principalmente na Cardiologia Pediátrica,
onde o diagnóstico precoce pode modificar
significativamente os resultados.
Espera-se que a utilização do SADD-
CCRN no ambiente clínico mostre-se útil na
prática da Cardiologia Pediátrica, pois,
potencialmente, além de contribuir para a
redução do tempo da consulta e gerar uma
lista simples e objetiva dos diagnósticos mais
prováveis, o sistema possibilitará educação à
distância através da produção de tutoriais e
de uma segunda opinião em Telemedicina.
Referências
[1]FONTES, V.F. “A cardiologia Pediátrica.”
[http://www.brasilmedicina.com]. Out.
2003.
[2]CUER, A.O. HIRABARA, L.Y.”Sistemas
Especialistas Aplicados à Medicina”
[http://www.din.uem.br/ia/medicina]. Out.
2003.
[3]RUSSELL, S.J. NORVIG, P.(2004)
“Inteligência artificial”. Rio de Janeiro:
Elsevier, p. 1021.
[4]ILHA, J.O. “O Registro Clínico
Computadorizado: Funções e
Vantagens.”
[http://www.epub.org.br/informed/recclin3
.htm]. Dez. 2003.

6. [5]SABBATINI, R.M.E. ''Uso do Computador
no Apoio ao Diagnóstico Médico''
[http://www.epub.org.br/informed/decisao.
htm]. Fev. 2003.
[6]LEVINE, R.I., DRANG, D.E., DIANE E.
(1988) “Inteligência artificial e sistemas
especialistas”. ed.1, Sao paulo: McGraw-
Hill, p. 264.
[7]SEGULEM,D. et.al. “Informática na
Medicina: Recursos aos Sistemas de
Apoio à Decisão em Saúde.” Ciência
Hoje. 19(111): 24-5, 1995.
[8]MATTOS, S. (199 -?).
“Diagnóstico Diferencial das Cardiopatias
na Infância.” Métodos Diagnósticos –
História, Exame Físico e Diagnóstico
Diferencial em Cardiologia para Pediatras:
Educação Médica Continuada.”, Recife, p
15-7.
Contato
Jana Jasmin Del Prado Filartiga, Estudante
do curso de Ciência da Computação na
Universidade Católica de Pernambuco
(UNICAP), Rua do Príncipe 526, Boa Vista,
CEP 50050-900, Recife-PE, Fone: 55 81
3216 5175.