O presente artigo, por Paulo Cabral, para a revista TecnoHospital nº 127, janeiro/fevereiro 2025, “procura dar uma perspetiva da importância que as medições assumem na moderna Medicina, apresentando alguns dos mais recentes desenvolvimentos no domínio da Metrologia, a ciência da medição.”
Um aspeto que a Metrologia tem em comum com a Saúde é que muitas pessoas só se apercebem da sua verdadeira importância quando alguma coisa começa a falhar. No caso da Metrologia isso acontece, por exemplo, quando um equipamento apresenta valores que não correspondem ao que é esperado, seja numa transação comercial, numa operação de fiscalização rodoviária, numa linha de produção industrial, ou no decurso de um ato médico.
Perspetiva histórica das medições na Saúde
O século XX revolucionou todas as áreas do conhecimento humano. Muito em especial, a utilização generalizada da eletricidade originou enormes mudanças na forma como vivemos e trabalhamos, a tal ponto que o século XX ficou conhecido como o século da eletricidade. A invenção que se lhe seguiu, conduziu ao aparecimento dos computadores digitais, da internet, das comunicações móveis e de tantas outras facilidades tecnológicas que hoje nos parece que sempre existiram. Os recentes desenvolvimentos verificados na inteligência artificial e todas as perspetivas que isso está a abrir são apenas mais uma etapa nesse percurso.
Essa evolução desafiou os limites da Física e da Engenharia. No que à Metrologia diz respeito, exigem-se medições cada vez mais rigorosas, mais fiáveis e com menores incertezas. Ao mesmo tempo, torna-se imperioso que os resultados sejam obtidos cada vez mais rapidamente, em geral de forma praticamente instantânea.
Como é obvio, as ciências médicas não poderiam ficar imunes a essa (r)evolução tecnológica verificada ao longo do século XX e que prossegue, imparável. A “arte de curar” evoluiu, assim, de práticas que ainda no final do século XX eram muito empíricas (por vezes sem fundamento científico) para a Medicina baseada na evidência que hoje conhecemos. A simpática figura do João Semana, imortalizada no romance de Júlio Dinis “As Pupilas do Senhor Reitor”, faz hoje parte de uma memória muito longínqua no modo, ainda que relativamente próxima de nós no tempo.
Importância da Metrologia na Engenharia Hospitalar
Pelo que anteriormente se referiu, não existem dúvidas quanto à importância que a Engenharia e a Metrologia assumem hoje no setor da saúde, sendo ambas fundamentais para o desenvolvimento das ciências médicas.
A generalidade dos meios de diagnóstico, cirurgia e terapêutica que se encontram numa unidade hospitalar moderna utilizam algumas das tecnologias mais avançadas que a Engenharia desenvolve. Esses equipamentos, dos quais dependem vidas humanas, medem a multiplicidade enorme de parâmetros físicos, químicos e biológicos, medições essas que exigem níveis de rigor que frequentemente desafiam os limites das melhores tecnologias disponíveis.
Por tudo isto, podem afirmar que a Saúde é hoje indissociável da Medição – isto é, da Metrologia. Neste contexto, a Engenharia Hospitalar assume especial importância, ao promover a “ponte” entre os profissionais de Saúde e a Metrologia. Por serem esses técnicos de Engenharia que, no meio hospitalar, asseguram o correto funcionamento dos equipamentos de medição, é a eles que os profissionais de Saúde recorrem em primeira linha, em relação a tudo o que tenha a ver com Metrologia.
No entanto, é essencial lembrar que, como qualquer outro sistema físico, os equipamentos de medição e ensaio estão sujeitos a degradação. Por isso, para que possa existir confiança nos valores que apresentam, é essencial serem periodicamente controlados, submetendo-os a calibrações e/ou ensaios e procedendo à subsequente validação dos resultados objetivos nessas operações, efetuando o que se designa por confirmação metrológica.
Isso implica assegurar, antes de mais, a adequada gestão de equipamentos, cumprindo os planos definidos. Requer também a sensibilização de profissionais de Saúde, para garantir que os equipamentos são utilizados de forma correta e que quaisquer suspeitas são reportadas de imediato, só regressando o equipamento em causa ao seu uso normal após validação pela Engenharia Hospitalar.
Conceitos fundamentais
Como é evidente, a Metrologia não diz respeito apenas à Engenharia Hospitalar. Todos os profissionais de Saúde precisam de ter conhecimentos básicos de Metrologia, o que passa desde logo por conhecerem e utilizarem a terminologia que é utilizada na ciência da medição.
Num interessante artigo [1], os médicos Pierre Squara (França), Michel Imhoff (Alemanha) e Maurizio Cecconi (Reino Unido) reconhecem que:
«Uma compreensão básica da metrologia é essencial para a prática diária da medicina. Em cuidados intensivos, a tomada de decisão clínica é frequentemente determinada por medições de variáveis fisiológicas e outras, numa extensão incomparável com a maioria das outras especialidades médicas. O sucesso terapêutico e, em última análise, os resultados nos doentes críticos dependem da interpretação correta de tais medições. Por isso, os médicos devem conhecer os conceitos metrológicos e compreender as limitações e as restrições.
Além disso, as interações entre a medicina e as outras disciplinas científicas exigem uma linguagem comum. Uma vez que existem definições de consenso internacional, devemos utilizá-las e promovê-las na investigação e na literatura médica.»
Daqui se percebe a importância de existir uma terminologia que seja adotada internacionalmente e que seja transversal a todas as disciplinas científicas. Foi assim que surgiu o Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM) [2], que constitui o principal repositório dos termos fundamentais e gerais utilizados na ciência da medição. Este Vocabulário, atualmente na sua 3ª edição internacional, foi elaborado conjuntamente pelas oito mais relevantes organizações internacionais relacionadas com medições: Bureau Internacional dos Pesos e Medidas (BIPM), Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), Federação Internacional de Química Clínica e Medicina Laboratorial (IFC), Cooperação Internacional de Acreditação de Laboratórios (ILAC), Organização Internacional de Normalização (ISO), União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), União Internacional de Física Pura e Aplicada (IUPAP) e Organização Internacional de Metrologia Legal (OIML).
Deste Vocabulário existe uma tradução em Português, que resultou da estreita colaboração entre as autoridades de Metrologia de Portugal (IPQ) e do Brasil (INMETRO). Essa versão está disponível livremente nas páginas eletrónicas desses organismos [3] [4].
O VIM fixa os principais conceitos que são utilizados em tudo o que envolve medições, como por exemplo: mensurada, erro, repetibilidade, reprodutibilidade, incerteza, calibração, rastreabilidade, validação, grandeza de influência, correção, resolução, erro máximo admissível, padrão, entre muitos outros termos.
Outra importante referência documental no que diz respeito à terminologia associada às medições é o Vocabulário Internacional de Metrologia Legal (VIML) [6]. Este documento define os termos utilizados na aplicação da Metrologia no âmbito regulamentar, designado por Metrologia Legal, ou Controlo Metrológico Legal, que tem por finalidade assegurar o rigor das medições envolvidas em todas as transações comerciais, garantindo assim a equidade nessas transações, bem como garantir medições corretas em tudo o que se relaciona com a Saúde, com a Segurança ou com a proteção do Ambiente.
É no VIML que se encontram definidos conceitos como aprovação de modelo, verificação de um instrumento de medição, primeira verificação, verificação periódica, entre outros.
Um conceito que é especialmente importante conhecer é o de rastreabilidade metrológica, definida como propriedade do resultado de uma medição pela qual esse resultado pode ser relacionado a uma referência através de uma cadeira ininterrupta e documentada de calibrações, cada uma contribuindo para a incerteza de medição. De forma simplificada, pode-se dizer que corresponde à “árvore genealógica” de uma medição e assegura a comparabilidade internacional das medições, ao assegurar referências metrológicas comuns para todas as medições de determinada grandeza SI.
O Sistema Internacional de Unidades na atualidade
O Sistema Internacional de Unidades (SI), expressão moderna do sistema métrico, tem conhecido ao longo do tempo diversas atualizações, para acompanhar a evolução científica e responder adequadamente às necessidades das tecnologias em cada momento. A alteração mais recente constitui uma profunda mudança de paradigma na forma como as unidades são definidas.
No SI que estava em vigor até há poucos anos, as unidades eram definidas de forma explícita (“a unidade […] é ]…]”). A Tabela 1 apresenta essas definições.
Na 26ª. Conferência Geral dos Pesos e Medidas, realizada em novembro de 2018, foi adotada uma nova formulação para as unidades SI, que passaram a ter definições de “constante explícita” (em vez de “unidade explícita” como era anteriormente), o que permite separa a definição das unidades da sua realização, a partir de equações da Física. Por outras palavras, passou a ser “a unidade […] é definida fixando o valor numérico da constante […]”. Essa redefinição das unidades SI entrou oficialmente em vigor no Dia Mundial da Metrologia a 20 de maio. Essas novas definições estão apresentadas na Tabela 2.
A referência oficial em que podem ser encontradas todas as informações relativas ao SI é a Brochura SI [9], cuja versão original é em francês e inglês, documento do qual está também disponível uma tradução em Português [10].
As regras e definições relativas ao SI têm desde há muitos anos força de lei, tanto em Portugal como na União Europeia, estando atualmente plasmadas no Decreto-Lei nº 76/2020, de 25 de setembro [7], diploma legal que adapta ao progresso técnico as novas definições das unidades de base do Sistema Internacional das unidades de base do Sistema Internacional de Unidades, ao mesmo tempo que transpões a Diretiva (UE) 2019/1258 [8].
Metrologia legal e Saúde
Como anteriormente se referiu, compete à Metrologia Legal, ou Controlo Metrológico Legal, assegurar o rigor das medições envolvidas em todos os aspetos relacionados com a Saúde. É assim que, por via legislativa, são fixadas as regras aplicáveis aos instrumentos de medição utilizados na prática hospitalar e que têm uma relação direta com os utentes dos serviços.
A vertente da Metrologia aplicada à Saúde assume uma importância cada vez maior, à medida que se altera a pirâmide etária e existe um aumento da esperança de vida, com o consequente incremento da proporção de pessoas com idades mais avançadas e que requerem mais cuidados médicos. Ao mesmo tempo, verifica-se um aumento das viagens internacionais, com implicações que isso tem na rapidez com que se propagam doenças contagiosas. Outro aspeto igualmente a considerar são as constantes inovações que ocorrem na Medicina e que dependem diretamente das capacidades de medição dos equipamentos envolvidos.
Para assegurar a confiança nas medições efetuadas no domínio da Saúde e garantir a conformidade dos equipamentos com as normas e outras especificações técnicas aplicáveis, permitindo assim que os resultados objetivos sejam fiáveis e rastreáveis ao SI, independentemente do local e da pessoa que efetua essas medições, têm vido a ser criadas regras legais específicas para os equipamentos neste âmbito. Isto tanto se verifica em relação aos equipamentos mais tradicionais na prática clínica como relativamente a instrumentos utilizados em novos domínios.
Neste momento, estão em vigor em Portugal os seguintes regulamentos de controlo metrológico no domínio da Saúde:
– Audiómetros, Portais nº 351/2023 [11]
– Instrumentos de medição da pressão arterial, Portaria nº. 354/2023 [12]
– Instrumentos de pesagem não automáticos (vulgarmente designadas por “balanças”, Decreto-Lei 43/2017 e Portaria 320/2019 [13]
– Instrumentos de medição de radiações ionizantes, Portaria nº 356/2023 [14]
– Refratómetros clínicos, Portaria nº. 372/2023 [15]
– Termómetros clínicos, Portaria nº. 367/2023 [16]
– Tonómetros, Portaria nº 368/2023 [17]
Estão também em preparação vários outros regulamentos de controlo metrológico neste âmbito, cuja publicação se prevê para breve. Ainda que não tenham caráter obrigatório, estão igualmente disponíveis diversos guias elaborados pela Comissão Setorial para a Saúde (CS/09), cuja consulta se recomenda [18].
Perspetivas futuras
A evolução das tecnologias utilizadas na Saúde, a par com as alterações demográficas já mencionadas, a que por vezes se junta a escassez de médicos especialistas em determinadas áreas clínicas, reforçam a importância de recorrer a abordagens diferentes. São os casos da telemedicina ou da monitorização remota de parâmetros fisiológicos, em que entre o profissional de saúde e o paciente existe uma infraestrutura eletrónica e de comunicação complexa. A inteligência artificial, a robótica ou a realidade virtual, entre outras tecnologias, assumem aqui um papel muito relevante, mas colocam novos desafios que é imperioso ter em conta.
Aspetos como a compatibilidade eletromagnética, a cibersegurança ou a proteção de dados pessoais especialmente sensíveis devem merecer uma particular atenção neste contexto por parte dos profissionais de Engenharia Hospitalar.
Referências
[1] Pierre Squara (France); Michael Imhoff (Germany); Maurizio Cecconi (United Kingdom); “Metrology in Medicine: From Measurements to Decision, with Specific Reference to Anesthesia and Intensive Care”
[2] BIPM, International Vocabulary of Metrology – Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM), 3rd Edition
[3] VIM, edição IPQ
[4] VIM, edição INMETRO
[5] OIML, International vocabulary of terms in legal metrology (VIML)
[6] VIML, edição IPQ
[7] Decreto-Lei n.º 76/2020, de 25 de setembro, que adapta ao progresso técnico as novas definições das unidades de base do Sistema Internacional de Unidades, transpondo a Diretiva (UE) 2019/1258
[8] Diretiva (UE) 2019/1258 da Comissão, de 23 de julho de 2019, que altera, para efeitos da sua adaptação ao progresso técnico, o anexo da Diretiva 80/181/CEE do Conselho no que se refere às definições das unidades de base do SI
[9] SI Brochure: The International System of Units (SI), https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure
[10] Brochura do Sistema Internacional de Unidades, tradução Luso-Brasileira da 9.ª edição
[11] Regulamento do Controlo Metrológico Legal dos Audiómetros, Portaria n.º 351/2023, de 14 de novembro
[12] Regulamento do Controlo Metrológico Legal dos Instrumentos de Medição da Pressão Arterial, Portaria n.º 354/2023, de 14 de novembro
[13] Decreto-Lei 43/2017, de 18 de abril, que estabelece as regras aplicáveis à disponibilização no mercado e colocação em serviço de instrumentos de pesagem não automáticos e Regulamento do Controlo Metrológico Legal dos Instrumentos de Pesagem Não Automáticos, Portaria 320/2019, de 19 de setembro
[14] Regulamento do Controlo Metrológico Legal dos Instrumentos de Medição de Radiações Ionizantes, Portaria n.º 356/2023, de 14 de novembro
[15] Regulamento do Controlo Metrológico Legal dos Refratómetros, Portaria 372/2023, de 15 de novembro
[16] Regulamento do Controlo Metrológico Legal dos Termómetros Clínicos, Portaria n.º 367/2023, de 15 de novembro
[17] Regulamento do Controlo Metrológico Legal dos Tonómetros, Portaria n.º 368/2023, de 15 de novembro
[18] Publicações da Comissão Setorial para a Saúde (CS/09)