Banca de DEFESA: DANIEL DA SILVA MELO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : DANIEL DA SILVA MELO
DATA : 06/06/2025
HORA: 14:00
LOCAL: meet.google.com/vrg-xmvb-xxo
TÍTULO:

Uma Abordagem para Indexação de Dados no
Padrão FHIR em Banco de Dados NoSQL
Colunares

PALAVRAS-CHAVES:

Apache Cassandra, Apache Lucene, indexação de dados clínicos, indexação
personalizada, arquitetura de banco de dados distribuído, Recursos de Interoperabilidade
Rápida para Saúde, FHIR, busca de texto completo, HAPI-FHIR.

PÁGINAS: 58
RESUMO:

O avanço na tecnologia de saúde aumentou a necessidade de segurança, velocidade e confiabilidade
de grande volume de dados médicos. Bancos de dados relacionais tradicionais
apresentam limitações em cenários de big data e análise em tempo real, principalmente
devido aos seus requisitos de esquema rígidos e escalabilidade limitada. Os bancos NoSQL
podem servir como alternativa ao relacional em cenários de saúde quando a velocidade
de armazenamento e recuperação da informação é crucial. Entretanto, existem desafios
consideráveis em adaptar alguns dos bancos de dados NoSQL para padrões de interoperabilidade
de dados médicos como o FHIR. Este estudo explora a compatibilidade do padrão
FHIR com o banco de dados NoSQL Apache Cassandra para o gerenciamento de dados
de saúde em aplicações que exigem alta eficiência, como em ambientes da Internet das
Coisas Médicas (IoMT), análise estatística de dados e previsão em tempo real. Embora o
Cassandra seja altamente escalável, tolerante a falhas e eficiente em operações de leitura
e gravação, ele não oferece suporte adequado para buscas com todos os filtros definidos
pelo FHIR, devido a sua estrutura nativa apresentar dependência da chave primária de
uma tabela para realização de buscas eficientes. Para superar essa limitação, é proposto o
uso do indexador Apache Lucene em conjunto com uma biblioteca de implementação do
padrão FHIR chamada HAPI-FHIR para para criar um índice customizado automático
que faça buscas por texto completo. A solução foi validada em um protótipo usando
microbenchmarks, demonstrando que, com um índice customizado, o Cassandra pode
realizar consultas exigidas pelo FHIR com um impacto estatisticamente significativo no
desempenho, com um intervalo de 0,5 a 4 milissegundos de acréscimo em relação à ausência
do índice. Apesar desse aumento, a solução preservou total compatibilidade com o padrão
FHIR e permitiu consultas com as condições exigidas pelo padrão. Isso demonstra que
a busca em texto completo como índice para o FHIR é uma alternativa viável para o
gerenciamento de dados de saúde em sistemas NoSQL colunares sob condições específicas
que permitem latências dentro do intervalo definido.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1765728 - ADLER DINIZ DE SOUZA
Interna - 1556426 - MELISE MARIA VEIGA DE PAULA
Externo ao Programa - 1546710 - LAERCIO AUGUSTO BALDOCHI JUNIOR - UNIFEIExterno à Instituição - FERRUCIO DE FRANCO ROSA - CTI
Externo à Instituição - RODRIGO BONACIN - CTI