1

Εισαγωγή στην ΙατρικήΠληροφορική

∆ρ. Παναγιώτης ∆. Μπαµίδης

Λέκτορας Ιατρικής Πληροφορικής

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 2

Τεχνικές επεξεργασίας βιοσηµάτων και εξαγωγή βιοπαραµέτρων

Μικρο και νανο βιοαισθητήρες για την καταγραφή βιοσηµάτων και 24ωρηςιατρικής παρακολούθησης

Αναζήτηση και αξιολόγηση ιατρικής πληροφορίας

ISBMDA (7-8/12/2006)

Βιοπληροφορική – Ειδικότερες έννοιες

∆ιαχείριση και αναπαράσταση ιατρικής γνώσης – Είσοδος δεδοµένων

Βιοπληροφορική – Γενικές έννοιες

Ηλεκτρονικός φάκελος ασθενούς - Εργαστήριο

Ηλεκτρονικός φάκελος ασθενούς - Εργαστήριο

Ηλεκτρονικός φάκελος ασθενούς

Εισαγωγή – Εννοιες πληροφορικών συστηµάτων υγείας

Θεµατικές ενότητες Ι.Π.

2

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 3

Θεµατικές ενότητες 2ωρου

• Τι είναι Ι.Π. - Ορισµός• Εφαρµογές Ι.Π.• Ιατρικά ∆εδοµένα - Ιατρική Πληροφορία• Βιοπληροφορική• Σύγκριση• Πληροφορικά Συστήµατα υγείας - θέµατα

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 4

Τι είναι η Ιατρική Πληροφορική

• Θεµελιωµένα χαρακτηριστικά ως επιστήµη• Εφαρµοσµένα χαρακτηριστικά ως τεχνική• ∆ιαφέρει πολύ από άλλες επιστήµες:

– η Ιατρική δανείζεται το πειραµατικόπεριεχόµενο της από ένα σύνολο άλλωνεπιστηµών

– γι’ αυτό και υπάρχει ως χώρος, ενώ δεν υπάρχειΦυσική Πληροφορική!

3

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 5

Σύνθεση Ορισµού Ι.Π.

• Η γνώση αναζητείται:– στα εργαστήρια Ιατρικής έρευνας– στην κλινική πράξη

• Η Ι.Π. είναι πολυδιάστατη σαν νόηµα– επεξεργάζεται την Ιατρική επιστήµη και τηνΙατρική περίθαλψη σαν σύνολο

– οι ερευνητές της Ι.Π. προέρχονται εξ’ αρχήςαπό διαφορετικούς χώρους

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 6

Σύνθεση Ορισµού Ι.Π. - συνέχεια• Η έρευνα της Ι.Π. στοχεύει στον συγκερασµό:

– της κατακτηµένης γνώσης όλων των Φυσικών Επιστηµών– των ειδικών γνώσεων ή των εµπειριών της κλινικήςπράξης

• Η Ι.Π. βρίσκεται στην τοµή:– της Επιστήµης της Πληροφορικής και– των διαφόρων Ιατρικών πεδίων/χώρων

• Στην Ι.Π. αναπτύσσουµε και αξιολογούµε µεθόδουςκαι συστήµατα για :– λήψη, επεξεργασία, και εξήγηση δεδοµένων απόασθενείς, µε τη βοήθεια γνώσης που παράγεται στηνεπιστηµονική έρευνα

4

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 7

Σύνθεση Ορισµού Ι.Π. -Ιδιότητες

• Η Ι.Π. περιέχει ένα τοµέα όπουαναπτύσσονται θεωρητικά µοντέλα

• ∆εν είναι απλώς µια εφαρµοσµένη επιστήµη• ∆εν εξαρτάται µονίµως από την τεχνολογία• Τα προβλήµατα της Ι.Π. λύνονται µε

µαθηµατικές µεθόδους χρησιµοποιώντας τιςαρχές της αφαίρεσης και της γενίκευσης

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 8

1ος Ορισµός Ι.Π.

• Η Ι.Π. είναι µια επιστήµη που χρησιµοποιείειδικά εργαλεία ανάλυσης και εµπέδωσηςσυστηµάτων ώστε να αναπτύξειαλγορίθµους και λειτουργίες για τηνδιαχείριση, τον έλεγχο της διαδικασίας, τηστήριξη αποφάσεων και την επιστηµονικήανάλυση της ιατρικής γνώσης (Shortliffe, 1984).

5

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 9

2ος Ορισµός Ι.Π.

• Η Ι.Π. περιλαµβάνει τις θεωρητικές καιπρακτικές έννοιες της πληροφορικής καιεπικοινωνιακής διαδικασίας, βασιζόµενηστην γνώση και την εµπειρία που προκύπτειαπό την Ιατρική Επιστήµη και την ΙατρικήΠερίθαλψη (Van Bemmel, 1984).

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 10

Εφαρµογές Ι.Π.• ∆εδοµένα• Πληροφορία• Γνώση

Τοµείς εφαρµογής Ι.Π.• Τηλεµατική και Επικοινωνίες• Αποθήκευση, ταξινόµηση, και αναζήτηση γνώσης• Επεξεργασία δεδοµένων και Αυτοµατισµός• Στήριξη αποφάσεων• Θεραπεία και Έλεγχος• Έρευνα και Ανάπτυξη

6

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 11

Βρόγχοι ανάδρασης Πληροφορίας

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 12

∆εδοµένα και Πληροφορία• Ιατρικό δεδοµένο: οποιαδήποτε (απλή) παρατήρηση σε ένα ασθενή (π.χ. µέτρησητης θερµοκρασίας, της πίεσης, ιστορικόφυµατίωσης κτλ.)

• Ιατρικά ∆εδοµένα: συλλογή τέτοιωνπαρατηρήσεων

• Όλες οι ιατρικές δραστηριότητες έχουν νακάνουν µε τη συλλογή, ανάλυση ή/καιχρήση δεδοµένων

• Πληροφορία: επεξεργασµένα δεδοµένα

7

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 13

∆εδοµένα - Γνώση - Πληροφορία

– ∆ιαγνωστικές µετρήσεις σ’ ένα εργαστήριο νευροφυσιολογίας, παράγουν δεδοµένα, ταοποία αφού επεξεργαστούν δίνουν πληροφορίες για τις “πηγές” ενεργότητας, καιµπορούν να βοηθήσυν τους γιατρούς να πάρουν αποφάσεις για τους ασθενείς τους.

EEGMEG

MEG data

Knowledge is derived through the formal or informal analysis (interpretation)of data

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 14

∆ιαγνωστικός - Θεραπευτικός κύκλος

Ασθενής

Παρατήρηση

Απόφαση

Πλάνο

∆εδοµένα Πληροφορία

∆ιάγνωσηΘεραπεία

8

Περιοχές Ανθρώπινης∆ραστηριότητας

Στάδιο Γενικά Επιστηµονική έρευνα

Ιατρική Περίθαλψη

Επεξεργασία µε Η/Υ

1 Παρατήρηση Μετρήσεις ∆εδοµένα ασθενή

Εισαγωγή δεδοµένων

2 Αιτιολόγηση Θεωρία ∆ιάγνωση Επεξεργασία δεδοµένων

3 Ενέργεια Πείραµα Θεραπεία∆ηµιουργία

αποτελεσµάτων

Σκοπός Ι.Π.

1950 1960 1970 1980Εφαρµογές ∆εδοµένων

Έρευνα Προτυποποίηση Ωρίµανση Βελτιστοποίηση

Πληροφορικά Συστήµατα Θεµελίωση Έρευνα Προτυποποίηση Ωρίµανση

Συστήµατα Στήριξης

ΑποφάσεωνΘεµελίωση Θεµελίωση Έρευνα Προτυποποίηση

9

Τι είναι Βιοπληροφορική

ΟρισµόςΟ επιστηµονικός κλάδος που ασχολείται µε την ανάλυση, διαχείρισηκαι επεξεργασία των βιολογικών δεδοµένων µε σκοπό την εξαγωγήπληροφοριών που συνδέουν τη γονιδιωµατική µε την κλινική έρευνα.

Με τη βοήθεια της Πληροφορικήςοι επιστήµες της Ιατρικής και

της Μοριακής Βιολογίαςσυγκλίνουν µε σκοπό την

αναζήτηση νέων διαγνωστικώνκαι θεραπευτικών µεθόδων

Στατιστική

ΜοριακήΒιολογία Ιατρική

Πληροφορική

Βιοπληροφορική

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 18

Η ατέλεια και ηυποκειµενικότητα τωνκλινικών δεδοµένων κάνουνδύσκολη τη µετάφραση καιµεταφορά των αποτελεσµάτωντων µεθόδων data mining

Επιστηµονικά δεδοµένα: Οελεγχόµενος θόρυβος και ταµοντέλα αβεβαιότηταςεπιτρέπουν την απευθείαςεφαρµογής µεθόδων data mining

Ποιότητα δεδοµένων καιανάλυση: θόρυβος καιαβεβαιότητα.Η συµβολή του data mining

Προτυποποίηση, χρήσηεργαλείων επεξεργασίας καιδιαχείρισης δεδοµένων στηκλινική µε σκοπό τηνπροώθηση της Βιοιατρικήςέρευνας και εκπαίδευσης

Ανάλυση και διαχείρισηβιολογικών δεδοµένων µεσκοπό την επιστηµονικήγνώση

Επιστηµονικό περιεχόµενο, καιστόχοι

Ιατρική ΠληροφορικήΒιοπληροφορικήΠαράµετροιεπιστηµονικής περιοχής

Επιστηµονικές δραστηριότητες και κατευθύνσεις τηςΒιοπληροφορικής και Ιατρικής Πληροφορικής

Οµοιότητες και διαφορές

10

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 19

Ιατρικά δίκτυα: Medline, SUMEX-AIMΤεκµηρίωση, πρότυπα, κωδικοποίηση: UMLS, SNOMED, HL7Κλινικές βάσεις δεδοµένων: όχιδηµόσια διαθέσιµες.

Μεγάλο πλήθος δωρεάνδιαθέσιµων βάσεων στο ∆ιαδίκτυο.∆ιαλειτουργικότητα: ικανοποιητικήΠροβλήµατα ποιότητας: αντιµετωπίζονται.

Ενοποίηση δεδοµένων καιγνώσης: δίκτυα, βάσειςδεδοµένων, διαλειτουργικότητα, προτυποποίηση και ανάκτησηπληροφοριών

Η ατέλεια και η υποκειµενικότητατων κλινικών δεδοµένων κάνουνδύσκολη τη µετάφραση καιµεταφορά των αποτελεσµάτων τωνµεθόδων data mining

Επιστηµονικά δεδοµένα: Οελεγχόµενος θόρυβος και ταµοντέλα αβεβαιότητας επιτρέπουντην απευθείας εφαρµογής µεθόδωνdata mining

Ποιότητα δεδοµένων καιανάλυση: θόρυβος καιαβεβαιότητα.Η συµβολή του Data mining

Ιατρική ΠληροφορικήΒιοπληροφορικήΠαράµετροιεπιστηµονικής περιοχής

Επιστηµονικές δραστηριότητες και κατευθύνσεις τηςΒιοπληροφορικής και Ιατρικής Πληροφορικής

Οµοιότητες και διαφορές

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 20

3D αναπαράσταση ιστολογικών καιάλλων εικόνων για κλινικούς καιεκπαιδευτικούς σκοπούς.

3D µοντελοποίηση πρωτεϊνικώνδοµών. Ανάλυση εικόνων καιπροσοµοίωση µοριακώνλειτουργιών.

Εργαλεία υποστήριξης τηςέρευνας: επεξεργασία σήµατοςκαι εικόνας, υπολογιστικήµοντελοποίηση

Έµφαση σε ιατρικά και νοσοκοµειακάπληροφορικά συστήµατα, εκπαίδευσηκαι τηλεϊατρική.

Έµφαση στις οντολογίες και στηνκατασκευή γονιδιακών καιπρωτεϊνικών µοντέλων. Η µελέτητων SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) αναµένεται ναβοηθήσει την ανάπτυξη ιατρικώνφαρµογών.

Εργαλεία υποστήριξης τηςιατρικής πράξης

Ιατρική ΠληροφορικήΒιοπληροφορικήΠαράµετροιεπιστηµονικής περιοχής

Επιστηµονικές δραστηριότητες και κατευθύνσεις τηςΒιοπληροφορικής και Ιατρικής Πληροφορικής

Οµοιότητες και διαφορές

11

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 21

Εκπαιδευτικά προγράµµατα από το1970, που ενισχύονται σταθερά καιεκτείνοται σε πολλέςδιεπιστηµονικές περιοχές.

Πρόσφατα ξεκίνησε η oργάνωσηεκπαιδευτικών προγραµµάτων πουεπεκτείνονται ταχύτατα.

Εκπαίδευση επαγγελµατιών ΒΙκαι ΜΙ:Ο ρόλος των επιστηµόνων, µηχανικών και παροχέωνβιοϊατρικής πληροφοριίας

Μεγάλο πλήθος ιστοσελίδων καιπολυµεσικών εργαλείων µεπρόσβαση σε βιοϊατρικά δεδοµένα. Λιγότερα τα εργαλεία ανάλυσηςιατρικών δεδοµένων.

Μεγάλο πλήθος εργαλείων γιαεπιστηµονική ανάλυση δεδοµένων. Μελλονικές κατευθύνσεις: πρόληψηκαι εξατοµικευµένη διάγνωση.

Εκπαίδευση

Ιατρική ΠληροφορικήΒιοπληροφορικήΠαράµετροιεπιστηµονικής περιοχής

Απώτερος σκοπός της σύγκλισης της Βιοπληροφορικής µε την Ιατρική Πληροφορική είναι ηαποκρυπτογράφηση του τρόπου που η γονιδιακή έκφραση επηρεάζει την εκδήλωση διαφόρων

aσθενειών µέσα από τη συσχέτιση του φαινοτύπου µε το γονότυπο των οργανισµών.

Επιστηµονικές δραστηριότητες και κατευθύνσεις τηςΒιοπληροφορικής και Ιατρικής Πληροφορικής

Οµοιότητες και διαφορές

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 22

Πληροφορικά συστήµατα υγείας -θέµατα

• Βασικοί περιορισµοί• Ανοικτή αρχιτεκτονική• Ενδυνάµωση των ασθενών ως χρηστών• Κοινωνικο-τεχνικά θέµατα• Μεζούρες – πρότυπα αξιολόγησηςαπόδοσης/αποτελεσµατικότητας

12

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 23

Παραδείγµατα από τις ∆.Υ.Πε.

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 24

[∆εν Υπάρχει]

[Υπάρχει]

[Ναι]

[Οχι]

Ενέργειες Χρήστη

Ενέργειες Συστήµατο

Λιστα ΜΟ (ανα Γεωγρ. περιοχή)Επιλογή ΜΟ

Λιστα Ειδικοτήτων

Ηµερολογιο ελευθέρων ραντεβού

Επιλογή ειδικότητας

Επιλογή ώρας

Συµπλήρωση στοιχείων

Ανάκτηση στοιχείων απο κεντρικα

Υπάρχει Ειδικότητα

Υπάρχει Ελραντεβού

∆ιαδυκτιακή Πύλη (Portal) ∆.Υ.Πε. γιαραντεβού

Ασθενής

Πρωινά Ιατρεία

Απογευµατινα

Γεωγραφικός Προσδιορισµός

Χρονικός Προσδιορισµός

Πλοήγηση

Αναζήτηση

Κλεισιµο Ραντεβού

13

∆ρ. Π.∆. Μπαµίδης 25

Έλεγχος / Έγκριση ΑποτελεσµάτωνΡόλος VΙ

Τέλεση Χειροκίνητων ΕξετάσεωνΡόλος V

Χειρισµός ΑναλυτήΡόλος ΙV

∆ιαχωρισµός ∆ειγµάτων / Παρασκευασία

Ρόλος ΙΙΙ

∆ειγµατοληψία / Υποδοχή∆ειγµάτων

Ρόλος ΙΙ

ΓραµµατείαΡόλος Ι

ΠαρατηρήσειςΡόλος