Um editor de árvores de decisão para construção de jogos: aplicações no diagnóstico e tratamento do câncer de mama [Digital]
Tese
Português
681.3:614
Fortaleza, 2024.
201f.
Ouso de jogos sérios e simulações no campo da saúde tem se mostrado uma abordagem eficaz para o treinamento de profissionais, permitindo a prática em ambientes seguros e controlados. No contexto do câncer de mama, onde o diagnóstico precoce e o tratamento adequado são fundamentais, o uso de...
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Ouso de jogos sérios e simulações no campo da saúde tem se mostrado uma abordagem eficaz para o treinamento de profissionais, permitindo a prática em ambientes seguros e controlados. No contexto do câncer de mama, onde o diagnóstico precoce e o tratamento adequado são fundamentais, o uso de ferramentas interativas pode melhorar significativamente a capacitação técnica e o cuidado clínico. A principal contribuição desta tese é a proposta de uma abordagem genérica e extensível para a criação, manipulação e exportação de árvores de decisão, possibilitando a implementação de jogos sérios e simuladores em diferentes contextos. Essa abordagem é concretizada através da criação do Editor NEED, que permite a geração ilimitada de casos clínicos reais e a simulação de processos complexos, como a evolução do câncer de mama. Sua abordagem orientada a dados separa a lógica de decisão dos dados clínicos, garantindo escalabilidade, extensibilidade e facilidade de atualização. Essa flexibilidade também permite a sua aplicação em outros domínios do conhecimento, contribuindo para a evolução da área de jogos sérios e a melhoria da modelagem de processos da vida real. Dois jogos interativos voltados para o treinamento de profissionais da saúde foram desenvolvidos como demonstração do potencial do editor. O primeiro, Câncer: E Agora?, é focado no diagnóstico clínico de câncer de mama, utilizando animações com arte orgânica para simular estados emocionais das pacientes, com o objetivo de promover uma experiência de aprendizado que inclua aspectos técnicos e de atendimento. O segundo jogo, CâncerSM, simula o tratamento do câncer de mama, baseado em evidências científicas e diretrizes clínicas, oferecendo uma plataforma para a prática de decisões terapêuticas em diferentes fases do tratamento. Ambos os jogos foram desenvolvidos em colaboração com um time de mastologistas, oncologistas e especialistas em Farmácia, assegurando que os conteúdos e simulações estejam alinhados com a prática médica atual. Essas ferramentas têm o potencial de aprimorar as habilidades diagnósticas e terapêuticas de estudantes, residentes e médicos, contribuindo para a capacitação técnica no tratamento do câncer de mama. As contribuições desta tese impactam os âmbitos computacional, científico, social e econômico. O editor facilita o desenvolvimento de simuladores educacionais de alta qualidade, enquanto os jogos desenvolvidos oferecem uma abordagem prática para o treinamento médico.
Palavras-chave: Jogos Sérios. Jogos Orientado a Dados. Aprendizado Baseado em Jogos. Árvores de Decisão. Modelos Matemáticos de Simulação Tumoral. Metamorfose de Imagens. Inteligência Artificial. Diagnóstico. Tratamento. Câncer de Mama. Ver menos
Palavras-chave: Jogos Sérios. Jogos Orientado a Dados. Aprendizado Baseado em Jogos. Árvores de Decisão. Modelos Matemáticos de Simulação Tumoral. Metamorfose de Imagens. Inteligência Artificial. Diagnóstico. Tratamento. Câncer de Mama. Ver menos
The use of serious games and simulations in the healthcare field has proven to be an effective approach for training professionals, allowing practice in safe and controlled environments. In the context of breast cancer, where early diagnosis and appropriate treatment are critical, the use of...
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The use of serious games and simulations in the healthcare field has proven to be an effective approach for training professionals, allowing practice in safe and controlled environments. In the context of breast cancer, where early diagnosis and appropriate treatment are critical, the use of interactive tools can significantly improve technical training and clinical care. The main contribution of this thesis is the proposal of a generic and extensible approach for creating, manipulating, and exporting decision trees, enabling the implementation of serious games and simulators in various contexts. This approach is materialized through the creation of the NEED Editor, which allows for the unlimited generation of real clinical cases and the simulation of complex processes, such as the progression of breast cancer. Its data-driven approach efficiently separates decision logic from clinical data, ensuring scalability, extensibility, and ease of updates. This flexibility also allows the tool to be applied in other fields of knowledge, contributing to the evolution of serious games and the improvement of real-life process modeling. Two interactive games aimed at training healthcare professionals were developed to demonstrate the editor’s potential. The first game, Cancer: Now What?, focuses on the clinical diagnosis of breast cancer, using organic art animations to simulate patients’ emotional states, with the goal of promoting a learning experience that encompasses both technical and care aspects. The second game, CancerSB, simulates the treatment of breast cancer, based on scientific evidence and clinical guidelines, offering a platform for practicing therapeutic decisions in different phases of treatment. Both games were developed in collaboration with a team of mastologists, oncologists, and pharmacy specialists, ensuring that the content and simulations are aligned with current medical practice. These tools have the potential to enhance the diagnostic and therapeutic skills of students, residents, and physicians, contributing to the improvement of technical training in breast cancer treatment. The contributions of this thesis have computational, scientific, social, and economic impacts. The editor facilitates the development of high-quality educational simulators, while the developed games offer a practical approach to medical training.
Keywords: Serious Games. Data-Driven Games. Game-Based Learning. Decision Trees. Mathematical Models of Tumor Growth. Image Morphing. Artificial Intelligence. Diagnosis. Treatment. Breast Cancer. Ver menos
Keywords: Serious Games. Data-Driven Games. Game-Based Learning. Decision Trees. Mathematical Models of Tumor Growth. Image Morphing. Artificial Intelligence. Diagnosis. Treatment. Breast Cancer. Ver menos
Rodrigues, Maria Andreia Formico
Orientador
Hounsell, Marcelo da Silva
Banca examinadora
Albuquerque, Adriano Bessa
Banca examinadora
Clua, Esteban Walter Gonzalez
Banca examinadora
Mendonça, Nabor das Chagas
Banca examinadora