00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IC - INSTITUTO DE COMPUTAÇÃO Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IC
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Tipo: Dissertação
Título: Análise de confiabilidade de monitores multiparamétricos utilizados em unidades de terapia intensiva
Título(s) alternativo(s): Reliability analysis of monitor multiparameter used in units of intensive therapy
Autor(es): Araujo, Matheus Soares de
Primeiro Orientador: Silva, Leandro Dias da
metadata.dc.contributor.advisor-co1: César Sobrinho, Alvaro Alvares de Carvalho
metadata.dc.contributor.referee1: Cordeiro, Thiago Damasceno
metadata.dc.contributor.referee2: Souza, Gilberto Francisco Martha de
metadata.dc.contributor.referee3: MontecchI, Leonardo
Resumo: Um sistema de monitoramento multiparâmetro geralmente é aplicado para monitorar a condição clínica de pacientes em Unidades de Terapia Intensiva (UTIs). As UTIs são ambientes de monitoramento contínuo utilizados para hospedar pacientes em estados graves de saúde. Esses sistemas de sistemas (Systems of Systems (SoS)), usados em UTIs, são compostos por conjuntos de sistemas constituintes (Constituent Systems (CS)) para medir valores deparâmetros, como, por exemplo, frequência cardíaca, frequência respiratória e temperatura. Devido à natureza crítica e relevância de UTIs, este tipo de SoS deve ser o mais confiável possível. Principalmente, em situações de emergência, como é o caso da pandemia de COVID-19, que resultou na sobrecarga de sistemas de saúde em todo o mundo. Sistemas de monitoramento multiparâmetro em UTIs devem possuir altos níveis de confiabilidade, dado que falhas podem acarretar riscos à integridade física de pacientes. Neste trabalho, foram realizadas análises de confiabilidade e fornecidas recomendações para auxiliar no gerenciamento dos sistemas de monitoramento multiparâmetro utilizados em UTIs, considerando também estratégias de manutenção preventiva. Foram elicitados requisitos com base em entrevistas com um profissional que possui mais de quinze anos de experiência em manutenção em hospitais. Além disso, foram analisados sistemas existentes e desenvolvidas revisões da literatura. Foi definido um modelo de sistemas de monitoramento multiparâmetro para UTIs usando a linguagem de modelagem CHESS-ML. Posteriormente, foram realizadas análises de confiabilidade aplicando a análise baseada em estados do plugin CHESS-SBA, simulando diferentes cenários. Com base nas análises, foi identificado que a fonte de alimentação principal e a bateria são os CS que apresentaram maiores impactos negativos na confiabilidade de todo o sistema em situações de falha. Em situações de emergência, intervalos de tempo reduzidos de manutenção preventiva, quando aplicados durante um curto período, mostraram-se estratégias promissoras para aumentar a confiabilidade de sistema.
Abstract: A multi-parameter monitoring system is usually applied to keep track of the clinical condition of patients in Intensive Care Units (ICUs). ICUs are continuous monitoring environments used to host patients in serious health conditions. These Systems of Systems (SoS), used in ICUs comprise of a set of Constituent Systems (CS) to measure parameters such as heart rate, respiratory frequency, and temperature. Due to the critical nature and relevance of ICUs, such SoS shall be as reliable as possible. This is specially true in emergency situations, as is the case of the COVID-19 outbreak, which resulted in the burden of health care systems. Multi-parameter monitoring systems in ICUs shall have high levels of reliability, given that failures can provide risks to the safety of patients. We performed relia-bility analysis and provided insights to assist the management of multi-parameter monitoring systems used in ICUs, also considering preventive maintenance. We elicited requirements by interviewing a professional with more than fifteen years of hospital experience in maintenance. In addition, we analyzed existing systems and literature reviews. Therefore, we modeled multi-parameter monitoring systems for ICUs using the CHESS-ML modeling language. Afterward, we conducted reliability analysis by applying the CHESS-SBA plugin state-based analysis, simulating different scenarios. Based on the reliability analysis, we identified that main power supply and the battery are the CS that present major negative impacts in the total reliability the entire system in failure situations. In emergency situations, reduced time ranges of preventive maintenance, when applied during a short period, showed to be promising strategies to increase quality of multiparameter monitoring systems for ICUs.
Palavras-chave: Confiabilidade de software
Modelagem computacional
Monitor multiparamétrico
Unidades de terapia intensiva
Chess, Metodologia
Reliability
Modeling
Multi-parameter
Insensitive care units
CHESS Methodology
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Informática
Citação: ARAUJO, Matheus Soares de. Análise de confiabilidade de monitores multiparâmetro utilizados em unidades de terapia intensiva. 2020. 103 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Instituto de Computação, Programa de Pós Graduação em Informática, Universidade Federal de Alagoas. Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/7800
Data do documento: 30-nov-2020
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