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Tokenização, NLP e Question-Answering aplicados à Assistência à Saúde

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Tokenização, NLP e Question-Answering aplicados à Assistência à Saúde

Da resposta a clientes à resposta clínica, institucional e social

Por Ricardo Costa Val do Rosário auxiliado por ChatGPT 2.0 Plus

1. Definição Técnica

Question-Answering (QA) é uma subárea do Processamento de Linguagem Natural (NLP) 
dedicada a sistemas capazes de responder perguntas formuladas em linguagem natural a partir 
de um contexto textual específico, como documentos, bases de dados ou registros clínicos.

- Esses sistemas utilizam:
•	Tokenização: fragmentação do texto em unidades semânticas (tokens);
•	Embeddings: representação vetorial que captura significado contextual;
•	Modelos Transformer (BERT, RoBERTa e derivados): capazes de compreender relações
bidirecionais entre palavras;
•	Mecanismos de atenção: que identificam os trechos mais relevantes do texto para responder 
à pergunta.
- Na prática, o modelo recebe pergunta + contexto, processa semanticamente o texto e prediz 
o intervalo exato onde a resposta se encontra, com alta precisão contextual .

2. Contextualização: da lógica corporativa à lógica assistencial

- No ambiente corporativo, o QA é amplamente utilizado para:
•	Suporte ao cliente,
•	Consulta a contratos,
•	Análise de normas e legislações,
•	Gestão do conhecimento institucional.

- Na Assistência à Saúde, essa lógica sofre uma transformação qualitativa: 
- Não se trata apenas de responder rápido, mas de responder com segurança clínica, 
responsabilidade ética e impacto direto sobre decisões humanas.
- Aqui, o “cliente” deixa de ser um consumidor e passa a ser:
•	Um paciente,
•	Um profissional de saúde,
•	Uma instituição pública,
•	Um sistema de saúde sobrecarregado.

3. Fundamentos Técnicos Relevantes para a Saúde

# 3.1 Tokenização em linguagem médica
- A tokenização em saúde enfrenta desafios próprios:
•	Termos compostos (“insuficiência cardíaca congestiva”),
•	Siglas (“IAM”, “AVC”, “DPOC”),
•	Linguagem híbrida (técnica + coloquial),
•	Erros ortográficos em prontuários.
- Uma tokenização ingênua compromete diretamente a resposta clínica.

# 3.2 Leitura contextual profunda
- Modelos baseados em atenção conseguem:
•	Relacionar sintomas ao longo do texto,
•	Entender temporalidade (“há 3 dias”, “desde a admissão”),
•	Diferenciar hipótese diagnóstica de diagnóstico confirmado.
- Isso é fundamental para não gerar respostas perigosas ou ambíguas.

4. Aplicações na Assistência à Saúde

# 4.1 Suporte clínico baseado em evidências
•	Pergunta: “Quais critérios justificam uso de trombólise neste prontuário?”
•	Contexto: Evoluções médicas, exames, diretrizes institucionais.
•	Resposta: Trechos objetivos, auditáveis e rastreáveis.

# 4.2 Tecnovigilância e dispositivos médicos
•	Consulta automatizada a manuais técnicos, alertas regulatórios e eventos adversos;
•	Respostas contextualizadas para equipes assistenciais e de engenharia clínica.

# 4.3 Gestão hospitalar e administrativa
•	Interpretação de portarias, normativas e contratos;
•	Respostas rápidas para gestores sem leitura manual extensiva.

# 4.4 Apoio ao paciente e familiares (com limites claros)
•	Sistemas de orientação baseados em documentos institucionais;
•	Sem substituir o ato médico, mas reduzindo ruído informacional.

5. Situações Reais e Casos de Uso

# Caso 1 – Pronto-Socorro de grande volume
- Um hospital público recebe milhares de atendimentos/dia.
- O QA permite:
•	Consulta rápida a protocolos internos;
•	Padronização de condutas;
•	Redução de variabilidade assistencial.

# Caso 2 – Saúde mental e triagem textual
- Análise de relatos escritos para:
•	Identificar sinais de risco,
•	Direcionar atendimento prioritário,
•	Apoiar decisões da equipe multiprofissional.

# Caso 3 – Auditoria e conformidade legal
- Respostas automáticas baseadas em:
•	Prontuários,
•	Normas do SUS,
•	Protocolos assistenciais, facilitando auditorias internas e externas.

6. Cenários Nacionais que se Beneficiarão no Brasil

# 6.1 SUS e sistemas públicos
•	Escassez de profissionais,
•	Excesso de documentos,
•	Necessidade de decisões rápidas e fundamentadas.
- QA + NLP permitem ganho de eficiência sem aumento proporcional de custos.

# 6.2 Hospitais de ensino
•	Apoio à formação médica,
•	Consulta orientada a diretrizes,
•	Aprendizado baseado em casos reais.

# 6.3 Regulação, vigilância e tecnovigilância
•	Leitura automatizada de alertas da Anvisa,
•	Correlação com eventos adversos locais,
•	Respostas institucionais mais ágeis.
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7. Desafios Éticos, Técnicos e Assistenciais

•	Privacidade e LGPD: dados sensíveis exigem arquiteturas seguras;
•	Viés algorítmico: modelos treinados fora da realidade brasileira;
•	Risco de automação acrítica: QA não substitui julgamento clínico;
•	Explicabilidade: respostas precisam ser auditáveis e rastreáveis.
- Na saúde, não basta acertar estatisticamente — é necessário justificar clinicamente.

8. Evolução Intelectual do Projeto

- Este movimento representa uma transição clara:
1. De uso instrumental da IA
2. Para uso reflexivo, ético e estrutural da IA na saúde

- O foco deixa de ser a tecnologia em si e passa a ser:
1. Como a tecnologia organiza conhecimento para proteger pessoas.
2. Esse é o estágio de maturidade que diferencia experimentação de responsabilidade
institucional.

9. Linguagem Computacional

A seguir códigos no padrão Pseudocódigo (estilo Python, mas conceitual) seguido do equivalente em 
JSON (para documentação, especificação, integrações e governança) mantendo o foco em Tokenização 
+ NLP + QA aplicados à assistência, com preocupações de segurança, auditabilidade e LGPD.

1) Pipeline mínimo de Question-Answering clínico (contexto fechado)

Pseudocódigo

FUNÇÃO responder_pergunta_QA(pergunta, contexto_textual, config):
    ASSERT pergunta NÃO vazia
    ASSERT contexto_textual NÃO vazio

    # 1) Normalização (mínima e segura)
    pergunta_norm  = normalizar(pergunta)
    contexto_norm  = normalizar(contexto_textual)

    # 2) Tokenização (pergunta + contexto)
    tokens = tokenizar(
        texto_1=pergunta_norm,
        texto_2=contexto_norm,
        truncation="only_second",   # preserva pergunta; corta contexto se exceder
        max_length=config.max_len
    )

    # 3) Inferência QA (start/end logits)
    logits = modelo_QA.forward(tokens)

    # 4) Decodificação do span (trecho-resposta)
    span = escolher_melhor_intervalo(logits.start, logits.end, top_k=config.top_k)

    resposta = extrair_texto(contexto_norm, span)

    # 5) Critérios de recusa / "sem resposta"
    SE confianca(span) < config.limiar_confianca OU resposta muito curta:
        RETORNAR {
            "status": "NO_ANSWER",
            "resposta": "Não encontrei evidência suficiente no contexto fornecido.",
            "evidencia": []
        }

    # 6) Evidência (para auditoria)
    evidencia = [{
        "trecho": resposta,
        "offset_inicio": span.inicio,
        "offset_fim": span.fim,
        "confianca": confianca(span)
    }]

    # 7) Saída estruturada
    RETORNAR {
        "status": "OK",
        "resposta": resposta,
        "evidencia": evidencia
    }

JSON (especificação do fluxo)

{
  "pipeline": "qa_contexto_fechado",
  "inputs": {
    "pergunta": "string",
    "contexto_textual": "string"
  },
  "preprocessamento": {
    "normalizacao": ["trim", "unicode_nfkc", "espacos_multiplos"],
    "tokenizacao": {
      "strategy": "pair",
      "truncation": "only_second",
      "max_length": 384
    }
  },
  "modelo": {
    "task": "extractive_question_answering",
    "outputs": ["start_logits", "end_logits"]
  },
  "posprocessamento": {
    "span_selection": { "top_k": 20 },
    "no_answer_policy": {
      "confidence_threshold": 0.35,
      "min_answer_chars": 4
    }
  },
  "output": {
    "status": ["OK", "NO_ANSWER"],
    "resposta": "string",
    "evidencia": [
      {
        "trecho": "string",
        "offset_inicio": "int",
        "offset_fim": "int",
        "confianca": "float"
      }
    ]
  }
}

4) Caso Tecnovigilância: responder “o que fazer” com base em manual + alerta

Pseudocódigo

FUNÇÃO QA_tecnovigilancia(pergunta, manual_equip, alertas_anvisa, config):
    # 1) Unificar contexto confiável e versionado
    contexto = ""
    contexto += "MANUAL:\n" + manual_equip.texto_versionado
    contexto += "\n\nALERTAS:\n" + alertas_anvisa.texto_mais_recente

    # 2) Perguntas típicas:
    # "Quais sinais indicam falha do sensor X?"
    # "Qual procedimento de verificação recomendado?"
    # "O alerta menciona lote/modelo específico?"

    saida = QA_clinico_seguro(pergunta, contexto, paciente_id="NA", config=config)

    # 3) Regras adicionais: exigir referência explícita
    SE saida.status == "OK" E nao_menciona_referencia(saida.evidencia):
        saida.status = "NO_ANSWER"
        saida.resposta = "Não localizei no texto uma referência direta que sustente a resposta."

    RETORNAR saida

JSON

{
  "use_case": "tecnovigilancia_qa",
  "context_sources": [
    { "type": "manual", "versioned": true },
    { "type": "regulatory_alert", "authority": "anvisa", "versioned": true }
  ],
  "policies": {
    "must_cite_evidence": true,
    "reject_if_no_direct_reference": true
  }
}

5) Modelo de “contrato” de saída (para integração hospitalar)

- Este é o padrão que permite plugar em dashboard, prontuário, service desk, ou app.

JSON (output contrato)

{
  "request_id": "uuid",
  "timestamp": "ISO-8601",
  "status": "OK",
  "question": "string",
  "answer": "string",
  "evidence": [
    {
      "doc_id": "string",
      "doc_title": "string",
      "doc_version": "string",
      "snippet": "string",
      "start_offset": 123,
      "end_offset": 164,
      "confidence": 0.78
    }
  ],
  "safety": {
    "mode": "extractive_only",
    "pii_redaction": true,
    "disclaimer": "string"
  }
}

9. Cenários Clínicos Assistenciais

A seguir estão três cenários clínico assistenciais completos, concebidos para aplicabilidade prática real, 
mantendo o rigor técnico e a coerência ética.  O objetivo é demonstrar  como a tecnologia pode ser integrada:
1.	à decisão clínica, 
2.	à governança institucional,
3.	à segurança do paciente.

CENÁRIO 1 — Pronto-Socorro

- QA para critérios de trombólise no AVC isquêmico
    
# Contexto assistencial real
- Serviços de urgência frequentemente lidam com:
•	Prontuários extensos,
•	Pressão temporal,
•	Necessidade de aderência estrita a protocolos.
- O QA atua como sistema de leitura dirigida, não como prescritor.

# Pergunta clínica
“O prontuário descreve critérios que justificam trombólise endovenosa neste paciente?”

# Contexto textual (exemplo)
•	Evolução médica inicial
•	Horário de início dos sintomas
•	TC de crânio sem sangramento
•	Protocolo institucional de AVC

Pseudocódigo

FUNÇÃO QA_AVC_Trombolise(pergunta, prontuario, protocolo):
    contexto = combinar_textos([
        prontuario.evolucao_inicial,
        prontuario.exames_imagem,
        protocolo.avc_isquemico
    ])

    resposta = QA_clinico_seguro(
        pergunta=pergunta,
        contexto=contexto,
        paciente_id=prontuario.id,
        config=CONFIG_QA_CLINICO
    )

    SE resposta.status == "OK":
        resposta.disclaimer +=
          "Esta resposta não substitui avaliação neurológica e decisão médica."

    RETORNAR resposta

JSON (contrato de saída)

{
  "use_case": "qa_avc_trombolise",
  "question": "Há critérios documentados para trombólise?",
  "answer": "TC de crânio sem evidência de sangramento e início dos sintomas há menos de 3 horas.",
  "evidence": [
    {
      "doc_title": "Evolução Médica",
      "snippet": "Paciente com início súbito de déficit neurológico há 2h30...",
      "confidence": 0.82
    }
  ],
  "safety": {
    "mode": "extractive_only",
    "disclaimer": "Resposta informacional baseada no texto."
  }
}

CENÁRIO 2 — UTI

- QA para identificação de critérios de sepse
    
# Contexto assistencial real
- Em UTIs:
•	Dados são fragmentados,
•	Evoluções são longas,
•	A leitura humana pode perder sinais precoces.
- O QA atua como organizador semântico da informação clínica.

# 	Pergunta clínica
“Existem critérios documentados que sugerem sepse ou choque séptico?”

# 	Contexto textual (exemplo)
•	Evoluções médicas seriadas
•	Resultados laboratoriais
•	Protocolo institucional de sepse

Pseudocódigo

FUNÇÃO QA_Sepse_UTI(pergunta, evolucoes, exames, protocolo):
    contexto = concatenar([
        evolucoes.ultimas_48h,
        exames.laboratoriais,
        protocolo.sepse
    ])

    resposta = QA_clinico_seguro(
        pergunta=pergunta,
        contexto=contexto,
        paciente_id=evolucoes.paciente_id,
        config=CONFIG_QA_CLINICO
    )

    SE resposta.status == "OK":
        resposta.disclaimer +=
          "A identificação textual não equivale a diagnóstico confirmado."

    RETORNAR resposta

JSON

{
  "use_case": "qa_sepse_uti",
  "question": "Há critérios sugestivos de sepse?",
  "answer": "Hipotensão persistente associada a leucocitose e elevação de lactato.",
  "evidence": [
    {
      "doc_title": "Evolução UTI",
      "snippet": "PA 85x50 mmHg apesar de volume, leucócitos 18.000...",
      "confidence": 0.76
    }
  ],
  "safety": {
    "mode": "extractive_only",
    "disclaimer": "Confirmação clínica e laboratorial obrigatória."
  }
}

CENÁRIO 3 — Tecnovigilância Hospitalar

- QA para falhas em dispositivos médicos
    
# Contexto institucional real
- Eventos adversos com dispositivos envolvem:
•	Manuais técnicos extensos,
•	Alertas regulatórios,
•	Dificuldade de correlação rápida.
- Aqui, o QA é instrumento de segurança institucional.

# 	Pergunta técnica
“O manual ou alertas regulatórios descrevem falhas relacionadas a alarmes intermitentes deste equipamento?”

# 	Contexto textual (exemplo)
•	Manual do fabricante (versão controlada)
•	Alertas da Anvisa
•	Relato interno de evento adverso

Pseudocódigo

FUNÇÃO QA_Tecnovigilancia(pergunta, manual, alertas):
    contexto = juntar([
        manual.texto_versionado,
        alertas.regulatorios
    ])

    resposta = responder_pergunta_QA(
        pergunta=pergunta,
        contexto_textual=contexto,
        config=CONFIG_QA_TECNOVIGILANCIA
    )

    SE resposta.status == "OK" E nao_cita_referencia(resposta):
        resposta.status = "NO_ANSWER"
        resposta.resposta =
          "Não há referência explícita que sustente a associação."

    RETORNAR resposta

Json

{
  "use_case": "qa_tecnovigilancia",
  "question": "Há descrição de falhas de alarme intermitente?",
  "answer": "O manual descreve instabilidade do sensor em ambientes com interferência eletromagnética.",
  "evidence": [
    {
      "doc_title": "Manual do Fabricante",
      "doc_version": "v3.2",
      "snippet": "Interferências eletromagnéticas podem causar alarmes intermitentes...",
      "confidence": 0.81
    }
  ],
  "governance": {
    "must_cite_evidence": true,
    "version_control": true
  }
}

11. Encerramento Conceitual do Documento e Considerações Finais

- Este documento original aborda o contexto da saúde no Brasil apresentando os seguintes pontos:
1.	Tokenização estrutura a linguagem médica de maneira organizada;
2.	NLP (Processamento de Linguagem Natural) possibilita compreensão contextual aprofundada;
3.	Question-Answering converte informações textuais em suporte para tomada de decisão;
4.	Pseudocódigo e JSON asseguram:
•	auditabilidade,
•	reprodutibilidade,
•	integração institucional.
    
- Adicionalmente, constata-se que a aplicação de Tokenização, NLP e QA na Assistência à Saúde:
1.	Transforma dados em decisões qualificadas,
2.	Reduz ruídos cognitivos,
3.	Eleva o nível de segurança assistencial,
4.	Reforça tanto sistemas públicos quanto privados.

- Tais recursos representam uma necessidade estrutural na atualidade, e não apenas uma perspectiva futura. 
A IA não realiza decisões autônomas; ela proporciona subsídios interpretativos ao texto, ampliando a base 
para as decisões humanas.

Oi, Ricardo! Como vai?

Agradeço por compartilhar suas reflexões e aprendizados com a comunidade Alura.

Gostei da forma como você articulou Question-Answering, NLP e tokenização no contexto da Assistência à Saúde, do jeito que você explicou a transição do uso corporativo para o uso assistencial ficou bem claro o impacto ético e institucional envolvido. A construção dos cenários clínicos e o cuidado com auditabilidade, LGPD e explicabilidade mostram um entendimento maduro do papel da IA como apoio à decisão, não como substituição do julgamento humano. Isso dialoga bem com o que o curso propõe ao tratar QA como leitura dirigida e contextual.

Como incentivo, vale destacar que esse tipo de reflexão amplia muito a aplicação prática do conteúdo estudado e fortalece sua visão crítica sobre tecnologia e responsabilidade social.

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

Oi Rafaela, sua análise me deixou muito feliz, obrigado. De fato, os artigos passaram a ser mais abrangentes, mais específicos e focados na busca de soluções práticas e realizáveis para problemas reais do país. Como você destacou muito bem, todos os artigos que venho publicando possuem peculiaridades e conteúdos que os tornam muito interessantes. É com foco nesses aspectos que pretendo abrir portas para alcançar o que almejo.
Att,
Ricardo