Informatyka Medyczna




Pobierz 53.6 Kb.
NazwaInformatyka Medyczna
Data konwersji26.11.2012
Rozmiar53.6 Kb.
TypDokumentacja


Informatyka Medyczna




Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej
Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki
Instytut Informatyki


Informatyka Medyczna


Ryszard Tadeusiewicz




Lublin 2010

Strona edytorska


Spis treści

PRZEDMOWA……………………………………………………………...VII


1. DLACZEGO WARTO POZNAĆ INFORMATYKĘ MEDYCZNĄ? ..…….1


1.1. Uniwersalność komputerów i lokalizacja informatyki medycznej………………………………………………………... 2

1.2. Analiza SWOT czynników rozwoju informatyki medycznej………… 5

1.3. Czynniki wymuszające rozwój informatyki medycznej …………....... 8

1.4. Charakterystyka informatyki medycznej……………………………. 20


2. ZRÓŻNICOWANE ROLE KOMPUTERA W SŁUŻBIE ZDROWIA …….21


2.1. Rodzaje systemów informatyki medycznej ………..………………… 22

2.2. Komputerowa obsługa administracji szpitalnej ………………...……. 25

2.3. Budowa i zadania szpitalnej bazy danych ………………………...…. 27

2.4. Szpitalne i inne medyczne sieci komputerowe……………………..… 29

2.5. Komputerowo wspomagane zbieranie sygnałów, obrazów i innych danych diagnostycznych ……………………………………….…….. 32

2.6. Komputerowo wspomagane podejmowanie decyzji diagnostycznych oraz komputerowo wspomagana terapia…………………………....… 34


3. KOMPUTERY W ADMINISTRACJI SZPITALNEJ………………………39


3.1. Szpitalny system informatyczny ……..…………………………….... 40

3.2. Tworzenie elektronicznej dokumentacji pacjenta …………………... 42

3.3. Zawartość i zadania elektronicznego rekordu pacjenta ……………... 43

3.4. Elektroniczny rekord pacjenta a proces jego leczenia ………………. 48

3.5. Protokoły i standardy stosowane w medycznych systemach informatycznych……………………………………………………... 54

3.6. Sieć komputerowa jako narzędzie integrujące system szpitalny …… .56

3.7. Kodowanie danych w systemie szpitalnym …………………………..56

3.8. Uwagi końcowe ……………………………………………………… 58


4. SPECJALISTYCZNE MEDYCZNE BAZY DANYCH ………………….. 61


4.1. Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych ……………….… 62

4.2. Cechy szczególne medycznej bazy danych…………..................… 67

4.3. Sposób wykorzystywania szpitalnej bazy danych…………….…… 72

4.4. Czynności wykonywane w szpitalnej bazie danych ………………. 76

4.5. Problem objętości medycznych baz danych i kodowanie danych medycznych……………………………………………………… 80

4.6. Medyczne bazy danych bibliograficznych …………………………. 83

4.7. Podsumowanie ……………………………………………………… 85


5. METODY KOMPUTEROWEJ ANALIZY I PRZETWARZANIA
DANYCH MEDYCZNYCH ……………………………………….. 87


5.1. Co można zrobić ze zgromadzonymi w systemie szpitalnym danymi medycznymi ………………………..………….…………………..… 88

5.2. Wykorzystanie komputera dla potrzeb statystyki medycznej ………... 93


6. KOMPUTEROWE PRZETWARZANIE SYGNAŁÓW MEDYCZNYCH.. 99


6.1. Komputerowe przetwarzania sygnałów medycznych jako poszerzenie możliwości zmysłów lekarza-diagnosty ………………………..100

6.2. Szczególna rola sygnałów bioelektrycznych…………………….... 106

6.3. Problem standardu zapisu sygnałów biomedycznych na przykładzie EKG…………………………………………………………….. 110

6.4. Standard zapisu dowolnych sygnałów medycznych………………. 115

6.5. Zagadnienia interoperacyjności …………………………………… 118

6.6. Inicjatywa Open ECG ………………………………………………120

6.7. Reprezentacja sygnałów medycznych w systemach
komputerowych…………………..………………………………….. 121


7. SYSTEMY INFORMATYCZNE ZWIĄZANE Z OBRAZAMI MEDYCZNYMI ………………………………………………..……123


7.1. Rodzaje obrazów medycznych i cele ich pozyskiwania ……………124

7.2. Porównanie różnych typów obrazów medycznych………….……..129

7.3. Wykorzystywanie obrazów medycznych…………………………. 132

7.4. Standard DICOM………………………………………………….. 139

7.5. Uwagi końcowe ………………………………..............................… 144


8. SIECI KOMPUTEROWE W INFORMATYCE MEDYCZNEJ ………… 145


8.1. Wprowadzenie ………………………………………….……….… 146

8.2. Sieci o zasięgu lokalnym – LAN ………………………………...... 147

8.3. Sieci o zasięgu metropolitalnym – MAN …………………………. 154

3.4. Sieci rozległe – WAN i Internet…………………………………… 158


9. TELEMEDYCYNA ……………………………………………....……… 161


9.1. Potrzeby stosowania telemedycyny ………………………...……… 162

9.2. Czynniki rozwoju telemedycyny …………………………………… 165

9.3. Ogólny schemat systemu telemedycznego …………………………. 166

9.4. Zdalne konsultacje i badanie pacjenta w jego domu ………......…… 170

9.5. Telemedycyna w ratownictwie medycznym …………………...…... 176

9.6. Wyposażenie stanowiska eksperta przy telekonsultacjach ……...…. 178

9.7. Ubrania wyposażone w czujniki jako element telemedycyny ……. 179

9.8. Zakończenie ………………………………...………………...…..... 182


10. PROBLEMY BEZPIECZEŃSTWA W SYSTEMACH INFORMATYKI MEDYCZNEJ ………………………………………………….…… 185


10.1. Przyczyny i natura zagrożeń……………………………….……... 184

10.2. Cechy charakterystyczne aplikacji internetowych ……………… 186

10.3. Bezpieczeństwo aplikacji internetowych …………………….…. 189

10.4. Podstawowe kategorie zagrożeń ………………………………… 190

10.5. Analiza zagrożeń ………………………………………………… 197

10.6. Dziesiątka największych zagrożeń ……………………………… 199

10.7. Podstawowe metody ochrony ……………………………………. 202

10.8. Kopie zapasowe …………………………………………………. 205

10.9. Programy antywirusowe ………………………………………….. 207

10.10. Tak zwane „ściany ogniowe” firewall ……………………….… 208

10.11. Wirtualne sieci prywatne – VPN ………………………………. 209

10.12. Uwierzytelnianie użytkowników ………………………………. 211

10.13. Zabezpieczenia personalne i organizacyjne …………………… 212


BIBILOGRAFIA …………………


Przedmowa

Jak wynika z tytułu książka ta poświęcona jest temu fragmentowi techniki komputerowej, który związany jest z jej zastosowaniami w medycynie. Problematyka informatyki medycznej jest obszerna i ważna, bo (jak zostanie wykazane w tym podręczniku) coraz więcej działań i procesów w służbie zdrowia wykonywanych jest obecnie przy znaczącym udziale komputerów. Bardzo opiniotwórcze pismo amerykańskie noszące tytuł Communications of the ACM1 na okładce najnowszego numeru (najnowszego w momencie pisania tej książki, która w całości powstała w sierpniu 2010, ale kończona była przed oddaniem do druku we wrześniu 2010) zamieściło przedstawiony niżej obrazek:



Rysunek P.1. Okładka czasopisma z zapowiedzią artykułu prezentującego opinię, że rozwój informatyki medycznej jest wciąż zbyt wolny

Artykuł anonsowany przez tę ilustrację prezentował tezę, że rozwój informatyki medycznej jest wciąż zbyt wolny, gdyż potrzeby społeczne w tym zakresie są ogromne i stale rosną. Oznacza to, że na osoby, które zajmą się tą dziedziną czeka już teraz wiele atrakcyjnych zadań, bo na jej rozwój będą alokowane duże środki, a jeszcze więcej tych zadań (i związanych z nimi intratnych zleceń) spodziewać się można w przyszłości, bowiem – jak zostanie pokazane w rozdziale 1. tego skryptu komputery używane w medycynie są i będą szczególnie potrzebne.

Prognoza rosnącego zapotrzebowania na produkty informatyki medycznej jest wysoce wiarygodna, bo tylko ich szerokie stosowanie (wraz z innymi systemami techniki medycznej) może przyczynić się do rozwiązania problemu dysproporcji pomiędzy rosnącym społecznym zapotrzebowaniem na usługi medyczne (spowodowanym między innymi starzeniem się społeczeństwa) a ograniczonymi możliwościami ekonomicznymi zaspakajania tego zapotrzebowania. Tak więc w sposób nieuchronny liczba systemów komputerowych wykorzystywanych w służbie zdrowia będzie szybko rosła, w związku z czym w miarę upływu czasu coraz więcej osób znajdować będzie zatrudnienie właśnie w obszarze informatyki medycznej. W związku z tym wiedza na temat informatyki medycznej może dla wielu osób okazać się wiedzą bardzo ważną, bo dającą pracę. Z tego powodu zdecydowanie warto będzie poświęcić trochę czasu na przestudiowanie tego podręcznika.



Rysunek P.2. Liczba publikacji naukowych na temat informatyki medycznej rejestrowanych w bazie INSPEC w poszczególnych latach (Źródło: https://tspace.library.utoronto.ca/html/1807/4743/jmir.html - sierpień 2010)

Podręcznik ten warto przestudiować jeszcze z jednego powodu. Otóż liczba publikacji naukowych na temat informatyki medycznej jest ogromna i w dodatku w ostatnich czasach bardzo szybko rośnie. Na rysunku P.2. przedstawiono ten wzrost na podstawie liczby takich publikacji rejestrowanych w bazie danych INSPEC, jednym z głównych światowych rejestrów bibliograficznych zbierającym dane o pracach naukowych z zakresu informatyki. Widać, że liczna prac na rozważany tu temat ukazujących się w poszczególnych latach bardzo szybko rośnie. Samodzielne śledzenie wszystkich tych prac w celu uzyskania jakiegoś syntetycznego oglądu zbiorczego – jest bardzo trudne. Natomiast podręcznik ten oferuje taką właśnie wiedzę syntetyczną, której przestudiowanie pozwoli wyrobić sobie pogląd na temat całości dziedziny, a także znacząco ułatwi przyszłe poznawanie zagadnień szczegółowych.

Co zawiera przedstawiany podręcznik?

Pierwszy rozdział zatytułowany jest Dlaczego warto poznać informatykę medyczną? Przedyskutowane są w nim potrzeby wymuszające rozwój informatyki medycznej. Przeprowadzona jest tak zwana analiza SWOT czynników warunkujących rozwój informatyki medycznej oraz mogących stanowić dla tego rozwoju ograniczenia i zagrożenia. Przeprowadzona jest też ogólna charakterystyka informatyki medycznej z podkreśleniem elementów decydujących o jej odmienności w stosunku do na przykład informatyki technicznej czy informatyki ekonomicznej.

Rozdział drugi ma tytuł: Zróżnicowane role komputera w służbie zdrowia. Pokazuje on, w jaki sposób uniwersalne narzędzia informatyczne dostosowuje się do realizacji specyficznych zadań związanych z ochroną zdrowia. Podane są przykłady aktualnie eksploatowanych rozwiązań i prowadzona jest dyskusja prawdopodobnych kierunków rozwoju. W szczególności przedstawione są komputerowe systemy szpitalne i problem ich integracji, wzmiankowane są systemy informatyczne dla potrzeb przychodni i gabinetów lekarskich, zasygnalizowana jest informatyzacja aptek, omówione wstępnie skomputeryzowane laboratoria diagnostyczne, podane są także wstępne uwagi na temat telemedycyny, która jednak jest dodatkowo obszernie omawiana w oddzielnym rozdziale.

Kolejny rozdział omawia krótko komputery w administracji szpitalnej. Zarysowane są w nim zagadnienia komputerowo wspomaganego zarządzania szpitalem, omawiana jest struktura i zawartość elektronicznego rekordu pacjenta, dyskutowany jest problem braku standardów kodowania i zapisu danych medycznych oraz jego konsekwencje, i wreszcie omawiany jest informatyczny system szpitalny jako narzędzie integracji działalności wszystkich elementów nowoczesnego szpitala.

Centralnym elementem większości systemów informatyki medycznej są specjalistyczne medyczne bazy danych, będące przedmiotem rozważań w następnym rozdziale. Przedstawione w nim są struktury danych charakterystyczne dla medycznych baz danych oraz naświetlona jest specyfika i odmienność baz danych medycznych w stosunku do baz danych o innym przeznaczeniu.

Kolejny rozdział poświęcony jest problematyce metod komputerowej analizy i przetwarzania danych medycznych. Przedstawia on krótko przyczyny ogromnej popularności statystycznych metod przetwarzania danych medycznych, omawia przykładowe zdania stawiane przed techniką komputerową przez lekarzy oraz podaje charakterystykę narzędzi informatycznych wykorzystywanych przy analizie i przetwarzaniu danych medycznych.

Specyfika systemów informatyki medycznej polega także na tym, że istotną rolę odgrywa w nich komputerowe przetwarzanie sygnałów medycznych. W odpowiednim (szóstym) rozdziale książki przedstawione jest w związku z tym pojęcie sygnału medycznego i podany jest przegląd oraz charakterystyka typowych sygnałów medycznych.

Także specyficzne dla zastosowań medycznych są systemy informatyczne związane z obrazami medycznymi. Ich prezentację zawiera rozdział siódmy, w którym przedstawione są między innymi źródła zobrazowań medycznych i ich charakterystyka. Przedyskutowane są także problemy związane z gromadzeniem i dystrybucją obrazów medycznych oraz scharakteryzowane są specjalistyczne systemy PACS oraz RIS. W szczególności dyskutowana jest kwestia standardu cyfrowej reprezentacji obrazów medycznych – DICOM jako technika kodowania, która ma szansę się upowszechnić.

Następny rozdział przedstawia sieci komputerowe w informatyce medycznej. Omawiane są kolejno sieci LAN w szpitalach i przychodniach, sieci metropolitalne (MAN) w zastosowaniach medycznych a także wykorzystanie sieci rozległych (WAN) a zwłaszcza Internetu w informatyce medycznej.

Przedmiotem dyskusji w rozdziale 9 jest telemedycyna. Na początku wskazane są potrzeby rozwoju telemedycyny wynikające z uwarunkowań demograficznych, społecznych i ekonomicznych. Następnie przedstawione są możliwości rozwoju telemedycyny wynikające z postępu w obszarach telekomunikacji, informatyki, automatyki, metrologii, elektroniki i mechatroniki. Resztę rozdziału wypełniają przykłady zastosowań telemedycyny: zdalna opieka nad ludźmi starymi i samotnymi, teleinformatyczny nadzór nad pacjentami szczególnego ryzyka, oraz zdalne konsultacje medyczne.

Ze względu na szczególnie wrażliwy charakter danych medycznych przedmiotem końcowego rozdziału książki są problemy bezpieczeństwa w systemach informatyki medycznej. Wzmiankowana jest kwestia pewności i niezawodności działania osprzętu informatyki medycznej, ale głównym przedmiotem rozważań jest bezpieczeństwo danych.

1 ACM to skrótowa nazwa Association for Computing Machinery – najstarszego (założone w 1947 roku), największego (około 100 tys. członków na całym świecie) i najbardziej szanowanego towarzystwa naukowego związanego z informatyką.


Dodaj dokument na swoim blogu lub stronie

Powiązany:

Informatyka Medyczna iconInformatyka informatyka ekonomiczna

Informatyka Medyczna iconBiologia medyczna

Informatyka Medyczna iconBiologia medyczna

Informatyka Medyczna iconPropedeutyka medyczna

Informatyka Medyczna iconPierwsza pomocy medyczna

Informatyka Medyczna iconPierwsza pomoc medyczna

Informatyka Medyczna iconLaboratoryjna diagnostyka medyczna

Informatyka Medyczna iconDomowa pomoc medyczna cz. IV

Informatyka Medyczna iconZałącznik nr 3 ankieta medyczna

Informatyka Medyczna iconKierunek Analityka medyczna Semestr

Umieść przycisk na swojej stronie:
Rozprawki


Baza danych jest chroniona prawami autorskimi ©pldocs.org 2014
stosuje się do zarządzania
Rozprawki
Dom