Uma Proposta de ChatBot Para Telediagnóstico de Câncer do Colo do Útero: Uma abordagem Inovadora e Centrada nos Usuários de Unidades Básicas de Saúde

Abstract

In Brazil, cervical cancer (CC) causes high mortality, despite government prevention campaigns and programs. In this context, this work presents the construction and use of chatbots as a potential strategy for offering cervical cancer prevention and tele diagnosis programs. Because it is a low-cost technology, the ANGELA conversation robot can be applied in Basic Health Units (UBS) linked to the Unified Health System (SUS), throughout the Brazilian territory. O Cáncer do Colo do Útero (CCU) é causado pela infecçao persistente por alguns tipos do Papilomavírus Humano (HPV) [2], que, neste caso, o órgao acometido é o útero, mais precisamente o colo, que fica em contato com a vagina. Neste contexto, o curso de Medicina da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas) campus Poços de Caldas, no Brasil, oferece um ambiente adequado para que alunos e pesquisadores pudessem criar a chatbot ANGELA, que, utilizando mecanismos e estratégias de Inteligencia Artificial, pretende aconselhar e orientar as mulheres sobre o cáncer do colo do útero. 4.Histórico do Diagnóstico e Tratamento do Cáncer do Colo do Útero Na década de 1940, George Papanicolaou foi o pioneiro no estudo da citologia e na detecçao do cáncer do colo de útero.

Headnote

Resumo: O cáncer representa uma das causas mais frequentes de morbidade e mortalidade no mundo. No Brasil, o cáncer do colo do útero (CCU) provoca alta mortalidade, apesar das campanhas e programas governamentais de prevençao. A prevençâo e o diagnóstico precoce sao as estratégias mais eficientes para o combate å doença, sendo mais efetivas do que muitos tratamentos. Neste contexto, este trabalho apresenta a construçao e o uso de chatbots como estrategia potencial para oferta de programas de prevençao e telediagnóstico do cáncer de colo do útero. Por se tratar de uma tecnología de baixo custo, o robo de conversaçao ANGELA pode ser aplicado nas Unidades Básicas de Saúde (UBS) vinculadas ao Sistema Único de Saúde (SUS), em todo o território brasileiro.

Palavras-chave: Cáncer do Colo do Útero; Prevençao. Tratamento. Diagnóstico.

Abstract: Cancer represents one of the most frequent causes of morbidity and mortality in the world. In Brazil, cervical cancer (CC) causes high mortality, despite government prevention campaigns and programs. Prevention and early diagnosis are the most efficient strategies to fight the disease, being more effective than many treatments. In this context, this work presents the construction and use of chatbots as a potential strategy for offering cervical cancer prevention and tele diagnosis programs. Because it is a low-cost technology, the ANGELA conversation robot can be applied in Basic Health Units (UBS) linked to the Unified Health System (SUS), throughout the Brazilian territory.

Keywords: Cervical cancer. Prevention. Treatment. Diagnosis.

1.Introduçao

O cáncer nao deve ser visto apenas como uma doença pontual, mas como um conjunto de diversas doenças diferentes. De modo simplificado, o cáncer ocorre devido a uma série de mudanças que provocam um crescimento celular desordenado, que nao é controlado pelo organismo, comprometendo tecidos e órgaos [1].

O Cáncer do Colo do Útero (CCU) é causado pela infecçao persistente por alguns tipos do Papilomavírus Humano (HPV) [2], que, neste caso, o órgao acometido é o útero, mais precisamente o colo, que fica em contato com a vagina. O tumor de colouterino se apresenta, na sua fase inicial, de uma forma assintomática ou pouco sintomática, fazendo com que muitas pacientes nao procurem ajuda no inicio da doença [13]. Por esta razao, é muito importante a vigiláncia continua, através de medidas de prevençao e rastreamento [2].

Geralmente, as defesas imunológicas sao suficientes para eliminar o vírus do corpo humano. No entanto, em alguns individuos, alguns tipos de HPV podem desenvolver verrugas genitais ou alteraçoes benignas no colo do útero [14]. Essas células anormais, se nao forem diagnosticadas e tratadas precocemente, podem levar ao pré-cáncer ou ao cáncer [з][14].

Para que seja possível a detecçao eficaz do cáncer do colo do útero, há programas organizados de rastreamento, que dependem de uma ampla cobertura e organizaçao das Unidades Básicas de Saúde (UBS), tanto para instruir as mulheres, quanto para a realizaçao do exame cito-patológico do colo do útero, método principal e seguro para se detectar precocemente o CCU [4].

Neste contexto, tecnologias de informaçao e comunicaçao, como é o caso da chatbot ANGELA, podem ser fundamentais para detectar e prover açoes para o tratamento precoce das lesoes precursoras, na tentativa de evitar que ocorra a evoluçao para a doença invasiva.

2.Principais Problemas

O cáncer é uma das causas mais comuns de morbidade e mortalidade no mundo. Segundo dados do Instituto Nacional do Cáncer (INCA), entre 2020 e 2021 sao esperados 16.710 novos casos de cáncer do colo do útero no Brasil, com um risco aproximado de 15,38 casos para cada 100 mil mulheres. Os estudos do INCA demonstram que a estimativa é de que o virus resulte em, aproximadamente, 570 mil novos casos por ano. De forma geral, o cáncer do colo do útero corresponde a cerca de 15% de todos os tipos de cánceres femininos, sendo o segundo tipo de cáncer mais comum entre as mulheres no mundo, responsável, anualmente, por cerca de 500 mil casos novos e, aproximadamente, 311 mil mortes. No Brasil, a mortalidade causada pelo cáncer do colo de útero também é alta, sendo que ocorreram 6.526 óbitos, em 2018 [5].

Uma característica marcante do cáncer do colo do útero é a sua consistente associaçao com os grupos que apresentam maior vulnerabilidade social. Sao nesses grupos que se concentram as maiores barreiras de acesso a rede de serviços de atençao primária, tanto para detecçao quanto para o tratamento precoce de doenças e de suas lesoes precursoras [6]. Neste contexto, tomam-se muito relevantes as medidas eficientes de comunicaçao, que tenham como objetivo essencial fornecer informaçoes para a populaçao, de maneira segura e curada (validada). O conhecimento dos métodos de prevençao, detecçao e tratamento do cáncer do colo de útero sao fundamentais para que as mulheres possam aderir aos exames preventivos.

3.Hipóteses e Objetivos da Proposta

No contexto em que este trabalho está inserido, considera-se relevante a hipótese de que é possível implementar e difundir uma chatbot (robó de conversaçao) que auxilie as mulheres, numa etapa de pré-atendimento nas UBS, promovendo uma conscientizaçao sobre o cáncer do colo do útero.

Muitas mulheres nao possuem conhecimento sobre a gravidade e prevalencia do cáncer do colo do útero. Neste sentido, é possível utilizar os chatbots para oferecer informaçao, considerando aspectos como o baixo custo desse tipo de tecnología, além de sua eficiencia, praticidade e alcance. Portanto, o objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de um protótipo de chatbot, que, além de oferecer atendimento as mulheres, prioriza também a diminuiçao das filas de espera nas UBS.

Neste contexto, o curso de Medicina da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas) campus Poços de Caldas, no Brasil, oferece um ambiente adequado para que alunos e pesquisadores pudessem criar a chatbot ANGELA, que, utilizando mecanismos e estratégias de Inteligencia Artificial, pretende aconselhar e orientar as mulheres sobre o cáncer do colo do útero.

4.Histórico do Diagnóstico e Tratamento do Cáncer do Colo do Útero

Na década de 1940, George Papanicolaou foi o pioneiro no estudo da citologia e na detecçao do cáncer do colo de útero. No Brasil, entre 1900 e 1910, foi desenvolvido por alguns médicos ginecologistas um modelo original de prevençao a este tipo de cáncer, baseado na observaçao direta do colo do útero por um aparelho chamado coloscópio [7].

Em novembro de 1948, foi realizada a primeira campanha educativa sobre o cáncer, tendo como estratégia central a realizaçao de uma exposiçao com imagens dos vários tipos de cánceres e os locais onde ocorrem no corpo, regioes geográficas de maior incidencia, dentre outros aspectos. Uma das mensagens primordiais apresentadas era a possibilidade de cura da doença, se diagnosticada precocemente. Nos anos 1950, o exame citopatológico (Papanicolaou) foi introduzido no Brasil, e a partir da década de 1970, começaram as campanhas de rastreamento nos estados mais economicamente mais ricos da federaçao [7].

A política nacional de controle da doença teve forte influencia da reforma sanitária, no final dos anos 1980, e das açoes dos movimentos sociais em defesa da saúde da mulher. O INCA, nos anos de 1990, juntamente com o Sistema Único de Saúde (SUS), passou a coordenar essa política nacional. Em 2002, o programa tornou-se permanente, enfatizando a assessoria técnica aos estados, aperfeiçoamento da rede de atençao a doença e monitoramento de suas açoes [7]. Vale ressaltar que no ano de 2006 foi inaugurada a Política Nacional de Atençâo Oncológica (PNAO), criada pela Portaría No. n° 2.439, de 2005, que teve como principio o controle dos cánceres do colo do útero e de mama, como sendo componentes essenciais a serem previstos nos planos estaduais e municipais de saúde [8].

A importância da detecçao precoce dessas neoplasias foi reafirmada no Pacto pela Saúde, em 2006. Ainda que o Sistema de Informaçâo do Cáncer do Colo do Útero (SISCOLO) tenha registrado cerca de 11 milhoes de exames cito-patológicos no Brasil, no ano de 2009, além dos avanços em nivel da atençâo primaria no SUS, reduzir a mortalidade por cáncer do colo do útero no Brasil ainda é um importante desafio [9].

O exame cito-patológico é um dos métodos mais exitosos para a prevençâo do cáncer do colo do útero. O exame consiste na coleta de células esfoliadas do colo do útero e a análise microscópica das mesmas, utilizando coloraçao, para que se possa identificar anormalidades e avaliar a possibilidade de ameaça de lesâo precursora, clinicamente indetectável [9]. Os dois primeiros exames devem ser realizados com intervalo anual e, se ambos os resultados forem negativos, os próximos devem ser realizados a cada tres anos. O inicio da coleta deve ser aos 25 anos de idade, para as mulheres que já tiveram ou tem atividade sexual. O rastreamento antes dos 25 anos deve ser evitado, uma vez que há maiores chances de regressâo da lesâo. Além disso, os exames periódicos devem seguir até os 64 anos de idade e, naquelas mulheres sem história prévia de doença, devem ser interrompidos quando essas mulheres tiverem pelo menos dois exames negativos consecutivos, nos últimos cinco anos. Para mulheres com mais 64 anos de idade e que nunca se submeteram ao exame cito-patológico, deve-se realizar dois exames com intervalo de um a tres anos [9].

No Brasil, foram adotadas as recomendaçoes da Organizaçâo Mundial de Saúde, baseadas em estudos realizados pela International Agency for Research on Cancer (IARC), publicados em 1986, e que envolveram oito países. Esses estudos, que serviram de base para toda uma geraçâo de normas ainda hoje vigentes no mundo, demonstraram que, em mulheres entre 35 e 64 anos, depois de um exame cito-patológico do colo do útero negativo, o exame subsequente pode ser realizado a cada tres anos, com eficácia semelhante a realizaçâo anual [9].

Os tumores epiteliais do colo do útero sao classificados em dois níveis, dependendo da origem do epitélio comprometido: a) o carcinoma epidermóide, tipo mais incidente, que representa cerca de 90% dos casos e acomete o epitélio escamoso; b) o adenocarcinoma, mais raro, responsável por cerca de 10% dos casos, que acomete o epitélio glandular [5].

É importante pontuar que individuos com o diagnóstico precoce e tratamento adequado possuem uma alta possibilidade de cura. Na fase pré-clínica, a detecçâo é feita através da raspagem delicada do colo, através do exame cito-patológico. O vírus HPV pode ser de baixo e alto risco, quanto ao desenvolvimento do cáncer. Pesquisas e estudos já identificaram 12 tipos distintos como sendo de alto risco (HPV tipos 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58 e 59) que tem uma chance maior de apresentar lesoes précancerígenas. Foram identificados também os tipos 16 e 18, que provocam a maioria dos casos de cáncer do colo de útero, cerca de 70%. Eles também sâo responsáveis por até 90% dos casos de câncer de ânus, até 60% dos cânceres de vagina e até 50% dos casos de câncer vulvar [10]. Os vírus HPV de tipo 6 e 11, encontrados na maioria das verrugas genitais (ou condilomas genitais) e papilomas laríngeos, parecem n&acaron;o oferecer nenhum risco de progress&acaron;o para malignidade. Em grande parte dos casos, o HPV n&acaron;o manifesta sintomas e é eliminado pelo corpo de forma espontánea. O HPV pode estar no organismo durante longos períodos, sem que o individuo apresente qualquer manifestag&acaron;o de sinais e sintomas. Em uma pequena quantidade de pessoas, determinados tipos de HPV podem perdurar por um tempo mais longo, proporcionando alteraçoes nas 12 células, que podem evoluir para as doenças associadas ao vírus. Essas alteraçoes nas células podem causar verrugas genitais, les&acaron;o precursora e vários tipos de cánceres, como os do colo de útero, vagina, vulva e ánus [10].

O tratamento das lesoes precursoras do cáncer do colo do útero deve ser individualizado, considerando-se as especificidades de cada caso, podendo ser clínico ou cirúrgico, variando de acordo com o estágio em que se encontra a doença, tamanho do tumor e fatores pessoais, como idade da paciente e o desejo de ter filhos, por exemplo. Nos casos em que há a presença de les&acaron;o precursora, essa poderá ser tratada em nível ambulatorial, por meio de uma eletro-cirurgia [9].

5.Metodologia e Estrategias de Pesquisa

Para o desenvolvimento deste trabalho, foram necessárias atividades contínuas de pesquisa e análise em bancos de dados, tais como Medline e Scielo, e em cadernos do Ministério da Saúde, especialmente para identificaçao dos principais aspectos relacionados ao cáncer do colo do útero. Entrevistas técnicas com profissionais que trabalham com essa temática foram igualmente importantes. Aspectos da Medicina Baseada em Evidencias, desenvolvidos no contexto em que este trabalho se insere, foram considerados e contribuíram de forma expressiva para os resultados esperados [15].

Conforme apresentado nos objetivos deste trabalho, o uso de chatbots oferece possibilidades avançadas para coleta de dados, uma vez que as técnicas de conversaçăo eletrônica podem alcançar diretamente o público-alvo.

A Organizaçăo Mundial de Saúde (OMS) recomenda o desenvolvimento de programas de controle de cáncer do colo uterino para reduzir a incidencia e mortalidade associada a esta doença. No entanto, o sucesso de planejamento, implementaçăo e avaly&acaron;o de programas de controle do cáncer necessitam da disponibilidade de dados epidemiológicos sobre a frequencia e a distribuyo em cada regi&acaron;o, preferencialmente através de registros de base populacional do cáncer [11].

O uso de chatbots em Unidades Básicas de Saúde pode fomentar aspectos da Telemedicina, tais como o telediagnóstico e teleatendimento. De um modo geral, pretende-se oferecer acompanhamento a distáncia (remoto) a pacientes (notadamente, as mulheres), como qualidade e cientificamente orientado.

A chatbot ANGELA foi desenvolvida na plataforma Google DialogFlow, que emprega mecanismos de Inteligencia Artificial na construçao de estratégias de diálogo entre o ser humano e os robôs de conversaçăo.

Para a criaçao de robôs na plataforma Dialogflow, é importante compreender dois conceitos essenciais: as intençoes de fala (intents) e as entidades de dados (entities). As intençoes de fala sao estrategias utilizadas para caracterizar uma entrada do usuario e direcionar uma açao de resposta, que seja compatível com o fluxo esperado para um diálogo. As entidades sao utilizadas para estruturar uma escolha de fluxo, a partir de uma intençao, funcionando como contexto para uma determinada açao [12]. A figura 1 apresenta um momento na conversaçao, no qual a chatbot ANGELA segue a intente de boas-vindas a um usuario, a partir de uma frase de saudaçao, informada pelo usuario. De um modo geral, pode-se observar que a chatbot ANGELA foi programada para atuar como conselheira da mulher, oferecendo-lhe apoio, numa conversa eletrônica sobre a saúde da mulher.

Essa tentativa de diálogo humanizado e próximo a paciente pode ser observado em diversas das frases de treinamento, tais como "Bem-vinda! Meu nome é Angela, sua amiga virtual. Estou aqui para conversarmos sobre saúde da mulher. Posso ajudála?", ou ainda "Obrigada pela visita! Estamos sempre disponíveis para te ajudar!", dentre outras.

No que se refere as respostas oferecidas pela chabot ANGELA, os textos também sao humanizados e tem por objetivo prover informaçao curada e validada, como é o caso das mulheres que estao na faixa etária de 25 a 64 anos e que tem vida sexual ativa, a saber: "É muito importante realizar o Papanicolau para a prevençao de cáncer de colo de útero! Procure o posto de saúde mais próximo de sua residencia. Esse fator é fundamental para a manutençao da sua saúde".

As perguntas iniciais tem o objetivo de identificar o usuário, através da solicitaçao do nome da paciente e idade, para posicioná-la em tres grupos etários distintos: a) o primeiro consiste em pacientes de até 25 anos; b) o segundo, de 25 a 64 anos; c) o terceiro, acima de 64 anos. Essas faixas etárias foram definidas a partir de protocolos de rastreamentos fornecidos pelo Ministério da Saúde e INCA, que servem como referencial teórico nas unidades básicas de saúde no Brasil [9].

As faixas etárias permitem estabelecer abordagens e protocolos terapéuticos diferentes; portanto, a partir da resposta fornecida pela paciente, a chatbot ANGELA segue uma tomada de decisao (follow-up intent) distinta, conforme pode ser observado na figura 2.

Ao detalhar as intengÐes de fala, observa-se que, se a idade informada for de até 25 anos, necessita-se saber se a mulher já iniciou sua vida sexual. Em caso negativo, a chatbot ANGELA irá esclarecer sobre a nao obrigatoriedade de realizaçao do exame preventivo até os 25 anos e conscientizar sobre as medidas anticoncepcionais e prevençao de doenças. Se a mulher informar que já iniciou sua vida sexual e a mantém ativa, serao feitos questionamentos sobre a utilizaçao de preventivos, por exemplo. Em caso de resposta afirmativa sobre o uso de preservativos, mensagens de incentivo e apoio serao exibidas, enfatizando a importancia da prevençao de infecgÐes sexualmente transmissíveis (ISTs) e gravidez nao planejada. Também é emitido um aviso sobre a importancia de acompanhamento presencial (ou remoto) na UBS de preferéncia da mulher, além da realizaçao do exame de rastreio do CCU, ao completar 25 anos. Se a resposta for negativa, quanto ao uso de preservativos, a chatbot ANGELA emitirá alertas de conscientizaçao, com destaque para a importancia da utilizaçao deste método, bem como a verificaçao do cronograma estabelecido para a realizaçao do exame preventivo.

6. Ambiente e Cenários de Testes

Após a construçao do modelo básico de inteligencia artificial e implementaçao da chatbot ANGELA, foi iniciada a fase de testes preliminares, que contaram com a participaçao de 200 alunos e professores do curso de Medicina da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas) campus Poços de Caldas, além de profissionais da área da Saúde.

Para validar o uso de chatbots na área da Saúde, cenários de simulaçao foram configurados e construídos usando o próprio chatbot e outras ferramentas tecnológicas complementares, como é o caso de bancos de dados, para armazenar respostas e interaçoes dos usuários.

Para a construçao de um cenário de simulaçao e testes, sao definidos os parámetros que se deseja verificar junto aos usuários, ajustando-os em frases de treinamento para os robôs de conversaçao. Entāo, os chatbots podem capturar as respostas dos usuários as perguntas-chave e armazená-las, para análise posterior. Uma vez obtidos os dados, ferramentas de análise e ciencia de dados auxiliam na tomada de decisoes, de maneira automática e/ou controlada, sobre as melhores formas de abordar o problema do cáncer do colo do útero, como é o caso do melhor encaminhamento que se deve fazer a partir da UBS. Adicionalmente, permitir que profissionais das UBS, que fizeram o atendimento básico e primário, possam acompanhar, de forma remota, o avanço do atendimento em outros setores e pontos de atençao a Saúde.

6.1. Aplicabilidade

Embora os testes tenham se mostrado satisfatórios, em funçao dos resultados preliminares de usabilidade e funcionalidade, é necessário implantar a chatbot ANGELA nas unidades básicas de saúde do municipio de Poços de Caldas (MG), o que deverá ocorrer no primeiro semestre de 2021. Cabe ressaltar que o uso de tecnologias de informaçao e comunicaçao na área da Saúde é complexo, pois é preciso validar aspectos de funcionalidade e eficácia. No entanto, num contexto mais amplo de difusāo da Telemedicina no Brasil, espera-se que os chatbots, como é o caso da ANGELA, possam ser utilizados como ferramentas de apoio ao trabalho dos profissionais da Saúde, especialmente nas Unidades Básicas de Saúde e no contexto do SUS.

7. Consideraçoes Finais

O uso de chatbots pode ser viável para coleta de dados e essencial em açoes de apoio aos usuários das Unidades Básicas de Saúde, notadamente no que se refere ao combate a desinformaçao. Trata-se de uma estratégia inovadora, baseada no estabelecimento de conversaçoes eletrônicas com os usuários. Neste sentido, profissionais de saúde, que atuam nas UBS, passam a ter mais uma ferramenta para apoiá-los na atençao primária, permitindo o monitoramento remoto do usuário/paciente, sem a necessidade de presença física, o que pode ser decisivo e importante em muitas situaçoes, como é o caso do período da pandemia de COVID-19. Com relaçao a saúde da mulher, mais precisamente no rastreamento do cáncer do colo do útero, chatbots se apresentam como um importante facilitador na difus&acaron;o de informaçoes, que podem ser decisivas nas açoes de prevençao e no tratamento precoce.

References

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