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Caso Clínico Computacional 2: Monitoramento de DM IA e Detecção Automatizada de Falhas (Tecnovigilância Digital)

Por Ricardo Costa Val do Rosário auxiliado por ChatGPT Thinking e Microsoft Copilot 365

1 Contextualização Clínica e Tecnológica

- Dispositivos médicos inteligentes (DM IA) assumem papel fundamental na prática assistencial 
contemporânea, sobretudo em ambientes críticos como unidades de terapia intensiva, 
centros cirúrgicos e setores de emergência. Bombas de infusão, monitores multiparamétricos, 
ventiladores mecânicos e sistemas de hemodinâmica operam de forma contínua, sendo que 
qualquer interrupção pode ocasionar eventos adversos significativos. 

- Sob a perspectiva da Tecnovigilância, são observados desafios recorrentes, tais como:
•	Subnotificação de falhas
•	Detecção tardia de erros em equipamentos
•	Registros não padronizados
•	Limitações na rastreabilidade técnico-clínica
•	Integração insuficiente entre sistemas assistenciais e administrativos

- O presente caso clínico computacional ilustra a integração entre:
1.	TypedDict (padronização estrutural)
2.	Serviços reutilizáveis (modularização)
3.	Monitoramento automatizado de dispositivos

- Isso contribui para o desenvolvimento de um modelo robusto de Tecnovigilância 
Digital em tempo real.

2 Cenário Clínico Real Simulado

- Paciente hospitalizado em unidade de terapia intensiva, submetido a:
•	Bomba de infusão contínua de noradrenalina
•	Monitorização hemodinâmica permanente
    
- Evento simulado:
•	Queda aguda da pressão arterial
•	Paralisação inesperada da bomba de infusão decorrente de falha elétrica intermitente
    
- Objetivos do sistema:
1.	Detectar automaticamente a ocorrência da falha
2.	Classificar sua gravidade
3.	Emitir alerta clínico imediato
4.	Registrar evidências estruturadas para fins de auditoria e notificação legal

3 Estruturas de Dados Padronizadas com TypedDict

# 3.1 Estrutura do Dispositivo Médico

from typing import TypedDict

class DispositivoMedico(TypedDict):
    device_id: int
    tipo: str
    fabricante: str
    modelo: str
    numero_serie: str
    setor: str

# 3.2 Estrutura de Telemetria do Dispositivo

class TelemetriaDispositivo(TypedDict):
    device_id: int
    status_funcionamento: str
    taxa_infusao_ml_h: float
    energia_eletrica: bool
    data_hora: str

# 3.3 Estrutura de Evento de Falha Tecnológica

class EventoFalhaTecnologica(TypedDict):
    evento_id: int
    device_id: int
    tipo_falha: str
    gravidade: str
    impacto_potencial: str
    data_hora: str
    paciente_id: int
    notificacao_obrigatoria: bool

- Essas estruturas garantem:
•	Contratos formais de dados
•	Interoperabilidade entre sistemas
•	Padronização para auditoria
•	Base jurídica para Tecnovigilância

4 Serviços Reutilizáveis de Monitoramento e Detecção de Falhas

# 4.1 Serviço de Verificação Automática de Funcionamento

def verificar_funcionamento_dispositivo(telemetria: TelemetriaDispositivo) -> bool:
    if telemetria["status_funcionamento"] != "OPERANTE":
        return False
    if telemetria["energia_eletrica"] is False:
        return False
    return True

# 4.2 Serviço Reutilizável de Classificação da Falha

def classificar_falha_dispositivo(telemetria: TelemetriaDispositivo) -> str:
    if telemetria["energia_eletrica"] is False:
        return "FALHA ELÉTRICA"
    if telemetria["taxa_infusao_ml_h"] <= 0:
        return "INTERRUPÇÃO DE INFUSÃO"
    return "FALHA OPERACIONAL"

# 4.3 Serviço de Avaliação de Gravidade Tecnológica

def avaliar_gravidade_falha(tipo_falha: str) -> str:
    falhas_criticas = ["FALHA ELÉTRICA", "INTERRUPÇÃO DE INFUSÃO"]
    if tipo_falha in falhas_criticas:
        return "CRÍTICA"
    else:
        return "MODERADA"

5 Execução do Caso Clínico Simulado

# 5.1 Cadastro do Dispositivo

bomba_infusao_01: DispositivoMedico = {
    "device_id": 9001,
    "tipo": "Bomba de Infusão",
    "fabricante": "MedTechX",
    "modelo": "InfusePro 500",
    "numero_serie": "INF-2025-334455",
    "setor": "UTI Adulto"
}

# 5.2 Telemetria em Tempo Real
telemetria_01: TelemetriaDispositivo = {
    "device_id": 9001,
    "status_funcionamento": "INTERROMPIDO",
    "taxa_infusao_ml_h": 0.0,
    "energia_eletrica": False,
    "data_hora": "2025-12-03 02:14"
}

# 5.3 Detecção Automatizada da Falha

funcionando = verificar_funcionamento_dispositivo(telemetria_01)

tipo_falha = classificar_falha_dispositivo(telemetria_01)
gravidade = avaliar_gravidade_falha(tipo_falha)

# 5.4 Geração do Evento de Tecnovigilância

evento_falha_01: EventoFalhaTecnologica = {
    "evento_id": 88001,
    "device_id": telemetria_01["device_id"],
    "tipo_falha": tipo_falha,
    "gravidade": gravidade,
    "impacto_potencial": "Interrupção de droga vasoativa",
    "data_hora": telemetria_01["data_hora"],
    "paciente_id": 701,
    "notificacao_obrigatoria": True
}

print(evento_falha_01)
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5.5 Resultado Estruturado Produzido pelo Sistema

{
  "evento_id": 88001,
  "device_id": 9001,
  "tipo_falha": "FALHA ELÉTRICA",
  "gravidade": "CRÍTICA",
  "impacto_potencial": "Interrupção de droga vasoativa",
  "data_hora": "2025-12-03 02:14",
  "paciente_id": 701,
  "notificacao_obrigatoria": true
}

 - Evento:
•	Estruturado
•	Rastreável
•	Juridicamente robusto
•	Pronto para notificação à ANVISA
•	Reutilizável por diferentes sistemas

6 Integração Institucional e Fluxo de Notificação

- O objeto EventoFalhaTecnologica pode ser automaticamente encaminhado para:
1.	Sistema interno de Tecnovigilância
2.	Núcleo de Segurança do Paciente
3.	Engenharia Clínica
4.	Diretoria Técnica
5.	Sistema de Notificação Compulsória (externo)

- Tudo de forma:
1.	Automática
2.	Padronizada
3.	Auditável
4.	Com registro temporal completo

7 Implicações Diretas para a Segurança do Paciente

- A automação proposta:
•	Reduz o tempo de resposta clínica
•	Minimiza risco de eventos catastróficos
•	Elimina subnotificações
•	Cria vigilância tecnológica em tempo real
•	Aumenta a confiabilidade dos dispositivos médicos
•	Fortalece a cultura de segurança institucional

8 Análise Crítica do Modelo

1. Vantagens
•	Detecção precoce de falhas
•	Rastreabilidade técnico-clínica
•	Padronização de notificações
•	Integração com órgãos reguladores
•	Base estruturada para IA preditiva de falhas
•	Fortalecimento da Tecnovigilância

2. Limitações
•	Dependência de infraestrutura de conectividade
•	Qualidade dos sensores do dispositivo
•	Necessidade de governança de dados rígida
•	Integração com equipamentos legados

9 Síntese do Caso Clínico Computacional 2

-  Este caso demonstra que a aplicação conjunta de TypedDict, reutilização 
 de código e monitoramento automatizado permite estruturar um sistema 
 moderno de Tecnovigilância Digital, capaz de:
•	Detectar falhas tecnológicas em tempo real
•	Classificar impacto clínico
•	Gerar evidência auditável
•	Integrar-se automaticamente a fluxos regulatórios
•	Reduzir riscos assistenciais
•	Proteger vidas
solução!

Oi, Ricardo! Como vai?

Gostei da forma como você conectou Tecnovigilância Digital, monitoramento automatizado e padronização de dados usando TypedDict, mostrando claramente como a programação pode apoiar decisões clínicas críticas.

Alura Conte com o apoio da comunidade Alura na sua jornada. Abraços e bons estudos!