fundamente de sisteme biologice Şi informaticĂ medicalĂ bioinformatic Ă structuralĂ
DESCRIPTION
FUNDAMENTE DE SISTEME BIOLOGICE ŞI INFORMATICĂ MEDICALĂ BIOINFORMATIC Ă STRUCTURALĂ. Obiectivele cursului. I ntroducere în domeniul medical cu accent pe no ţ iuni legate de sisteme biologice (dobândirea unui limbaj specific domeniului medical) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Cursul 205-10-2011
Ş.l.dr.ing. Adriana [email protected]
www.aut.upt.ro/~adrianaa
FUNDAMENTE DE SISTEME BIOLOGICE ŞI
INFORMATICĂ MEDICALĂBIOINFORMATICĂ
STRUCTURALĂ
2
Introducere în domeniul medical cu accent pe noţiuni legate de sisteme biologice (dobândirea unui
limbaj specific domeniului medical) informatică medicală (evidenţierea
principiilor de organizare, prelucrare şi interpretare a informaţiei medicale)
Influenţa noilor tehnologii asupra serviciilor de îngrijire a sănătăţii
Obiectivele cursului
3
SISTEME BIOLOGICE
4
Sistem biologic
Grup de organe ale corpului care lucrează împreună în vederea îndeplinirii unei anumite funcţii (cardiovascular, osos, respirator, nervos, digestiv, muscular etc.)
Mai multe astfel de sisteme biologice formează un organism (ex. corpul uman)
Multitudinea de sisteme aferente corpului uman anatomie
5
Sistemele (în general)
În relaţia cu mediul pot fi: sisteme izolate – nu există schimbări de
energie şi materie cu mediul (astfel de sisteme nu există în natură)
sisteme închise – care au doar schimburi energetice cu mediul
sisteme deschise – au atât schimburi energetice cât şi de materie cu mediul
De multe ori sistemele reale sunt analizate considerând ipoteza simplificatoare că ele sunt sisteme izolate
6
Sisteme biologice - caracteristici sunt dinamice – datorită faptului că sunt
sisteme deschise (biosistemele fac permanent schimb de energie şi materie cu mediul)
au caracter informaţional – recepţionează, prelucrează şi transmit informaţie
sunt bine organizate structural şi funcţional – din acest motiv, parametrii fiziologici (temperatura corpului, presiunea sângelui) pot fi controlaţi
7
Sisteme biologice - caracteristici caracterul organizat structural-
funcţional –deşi sunt foarte complexe ele se caracterizează printr-o mare stabilitate dată de numărul mare de conexiuni inverse în procesul de autoreglare dacă atingem cu mâna un obiect fierbinte,
stimulul (temperatura) acţionează asupra dispozitivului de recepţie (senzorii de la nivelul pielii); informaţia este transmisă centrului de comandă (creierul), care comandă dispozitivul efector (muşchiul mâinii) determinând retragerea mâinii
8
Sistemul cardiovascular
Alcătuit din: sânge, inimă şi vase de sânge
Cuprinde două circuite: pulmonar
sângele este oxigenat de plămâni sistemic
sângele oxigenat este transmis corpului cuprinde şi circuitul coronarian – cel prin
intermediul căruia este alimentat cu sânge însuşi miocardul (muşchiul inimii)
9
Sistemul cardiovascular
Inima pompează sânge
oxigenat spre corp şi sânge neoxigenat spre plămâni
are patru camere Sistemul
cardiovascu-lar uman este închis – sângele nu părăseşte reţeaua de vase
10
Sistemul cardiovascular
Tehnici de măsurare electrocardiograma
interpretarea activităţii electrice a inimii tehnică neinvazivă
tensiometru şi stetoscop determină presiunea sângelui
pulsul determinarea tactilă a bătăilor inimii apăsarea unei artere pe un os
11
Sistemul cardiovascular
Boli boli cardiovasculare
implică inima şi/sau vasele de sânge de obicei sunt asociate cu arterioscleroza
defecte congenitale defecte care sunt prezente la naştere cauze
genetice factori de mediu prenatal
12
Sistemul nervos
Alcătuit din: creier măduva spinării nervi
Acţionează asupra informaţiei: colectare procesare transfer
13
Sistemul nervos
Responsabilităţi coordonează activitatea mușchilor monitorizează organele primește și prelucrează informațiile
primite prin organele de simț inițiază acțiuni responsabil pentru menținerea
echilibrului intern al corpului
14
Sistemul nervos
Elementul principal al sistemului nervos este țesutul nervos, format din neuroni interconectați prin axoni și dendrite
Activitatea sistemului nervos se realizează prin actul reflex procesul fiziologic de răspuns la un stimul
care acționează asupra unui anumit câmp receptor
la stimulii sosiți din mediul extern sau intern, sistemul nervos dă un răspuns rapid și adecvat
15
Sistemul muscular
Reprezintă totalitatea muşchilor dintr-un organism, cu ajutorul cărora se realizează locomoția și alte funcții vitale (de exemplu muşchiul cardiac)
Muşchii formează împreună cu oasele (de care sunt ataşaţi) aparatul locomotor
În general muşchii sunt controlaţi de sistemul nervos (există şi excepţii – muşchiul cardiac este complet autonom)
16
Alte sisteme biologice
Digestiv digestia alimentelor, procesarea mâncării şi
eliminarea materiilor nedigerate glande salivare, esofag, stomac, ficat,
pancreas, intestine Endocrin
comunicarea în interiorul organismului prin intermediul hormonilor secretaţi de glandele endocrine
Tegumentar – piele, păr, grăsime, unghii
17
Alte sisteme biologice
Respirator responsabil cu schimbul moleculelor de
oxigen şi dioxid de carbon care se realizează între mediul gazos extern şi sânge (schimb care are loc în plămâni)
organele utilizate în respiraţie: faringe, laringe, trahee, bronhii, plămâni, diafragma
Osos suport structural şi de protecţie oase, cartilagii, ligamente şi tendoane
18
Conectat la sistemele biologice Analizatorii corpului uman
sisteme care au rolul de a recepționa, conduce și transforma în senzații specifice excitațiile primite din mediul extern sau intern
contribuie la realizarea integrării organismului în mediu coordonarea funcțiilor organismului
legaţi de simţuri văz, gust, miros, auz, tactil, echilibru
19
Conectat la sistemele biologice Memoria
proces psihic care constă în întipărirea, recunoașterea și reproducerea senzațiilor, sentimentelor, mișcărilor, cunoștințelor etc. din trecut
lipsa memoriei situaţii mereu noi lipsa experienţei lipsa procedeelor de abordare şi rezolvare
20
INFORMATICĂ MEDICALĂ
21
Informatica medicală
Studiul, crearea şi implementarea structurilor şi algoritmilor utili în transmiterea, înţelegerea şi organizarea informaţiilor în domeniul medical
Utilizarea sistemelor informaţionale, a tehnicii de calcul şi a telecomunicaţiilor în scopul îmbunătăţirii serviciilor medicale cercetării educaţiei
22
Informatica medicală
Combină aspectele ştiinţifice din domeniul medical cu tehnologii informatice
Oferă metodologii prin care se poate ajunge la o mai bună utilizare a bazei de cunoştinţe medicale
Are ca rezultat o îmbunătăţire a actului medical
23
Organizaţii
Atât pe plan naţional, cât şi pe plan internaţional există organizaţii care au ca obiectiv activităţi legate de informatica medicală: IMIA – International Medical Informatics
Association EFMI – European Federation of Medical
Informatics SRIM – Societatea Română de Informatică
Medicală
24
Conexiuni
Un sistem informatic dezvoltat pentru domeniul medical are conexiuni cu:
Sisteminformati
cmedical
Medic
Pacie
nt
Informatician
informaticianul medicul pacientul
Trebuie privite din cele trei perspective
25
Facilităţi oferite de sistemele informatice achiziţia datelor stocarea lor în baze de date (evidenţa
pacienţilor, medicamentelor, medicilor etc.) accesul rapid la informaţii organizarea şi prelucrarea datelor (inclusiv a
imaginilor medicale) transformarea datelor în informaţii şi
cunoştinţe analiză decizională, diagnoză asistată sisteme distribuite educaţie etc.
26
Dateinformaţiicunoştinţe
1 – Date – materialul brut(temperatura unui pacient: 40°)
2 – Informaţii – data procesată
(temperatura corporală standard este de 37°, deci pacientul are o temperatură cu 3° mai mare decât cea standard)
3 – Cunoştinţe – informaţii cu o anumită semnificaţie (informaţii interpretate)
(dacă temperatura pacientului este cu două sau mai multe grade mai mare decât cea standard, atunci pacientul este în pericol)
3
2
1
27
Aplicaţii în medicina veterinară Nu doar medicina umană face obiectul
informaticii medicale În discuţie intră şi medicina veterinară
game variate de “pacienţi” păsări peşti mamifere
cunoştinţe legate de fiecare specie – manipulare dificilă a informaţiilor
cantităţi mari de date (îngrijirea unor populaţii mari – turme)
28
Dificultăţi
Problemele din domeniul informaticii medicale au o dinamică extraordinară datorită evoluţiei
cunoştinţelor medicale a tehnicii de calcul, programelor,
dispozitivelor utilizate De multe ori lucrurile nu pot fi definite
atât de simplu cum se defineşte un algoritm matematic
E nevoie de: comunicare, vocabular comun, standarde
29
Exemple de sisteme informatice Sistemele informatice utilizate acum în
Românea cuprind programe pentru: medici de familie cabinete stomatologice asistarea activităţilor administrative în
spitale şi în instituţii care asigură suport pentru sistemul sanitar (casa de asigurări etc.)
asistarea activităţilor clinice (inclusiv pentru imagistică şi diagnoză)
prelucrarea probelor de laborator dispecerizarea în staţiile de ambulanţă
30
Bibliografie
1. Lăcrămioara STOICU-TIVADAR: “Sisteme informatice aplicate în servicii de sănătate”, Editura Politehnica, 2005
2. Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Biological_system http://en.wikipedia.org/wiki/Circulatory_syste
m http://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_nervos
31
Vă mulţumesc pentru atenţie