BIS_Cursul_02
Download
Report
Transcript BIS_Cursul_02
FUNDAMENTE DE
SISTEME BIOLOGICE ŞI
INFORMATICĂ MEDICALĂ
BIOINFORMATICĂ
STRUCTURALĂ
Ş.l.dr.ing. Adriana ALBU
Cursul 2
05-10-2011
[email protected]
www.aut.upt.ro/~adrianaa
Obiectivele cursului
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
3
SISTEME BIOLOGICE
Sistem biologic
4
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
Sistemele (în general)
5
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
Sisteme biologice - caracteristici
6
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
Sisteme biologice - caracteristici
7
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
Sistemul cardiovascular
8
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)
Sistemul cardiovascular
9
Inima
pompează
sânge
oxigenat spre corp şi
sânge neoxigenat spre
plămâni
are patru camere
Sistemul cardiovascular uman este închis –
sângele nu părăseşte
reţeaua de vase
Sistemul cardiovascular
10
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
Sistemul cardiovascular
11
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
Sistemul nervos
12
Alcătuit din:
creier
măduva
spinării
nervi
Acţionează asupra
informaţiei:
colectare
procesare
transfer
Sistemul nervos
13
Responsabilităţi
coordonează activitatea mușchilor
monitorizează organele
primește și prelucrează informațiile primite
prin organele de simț
inițiază acțiuni
responsabil pentru menținerea echilibrului
intern al corpului
Sistemul nervos
14
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
Sistemul muscular
15
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)
Alte sisteme biologice
16
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
Alte sisteme biologice
17
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
Conectat la sistemele biologice
18
Analizatorii corpului uman
care au rolul de a recepționa, conduce și
transforma în senzații specifice excitațiile primite
din mediul extern sau intern
contribuie la
sisteme
realizarea
integrării organismului în mediu
coordonarea funcțiilor organismului
legaţi
văz,
de simţuri
gust, miros, auz, tactil, echilibru
Conectat la sistemele biologice
19
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
Informatica medicală
21
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
cercetării
educaţiei
medicale
Informatica medicală
22
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
Organizaţii
23
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
Conexiuni
24
Un sistem informatic
dezvoltat
pentru
domeniul
medical
are conexiuni cu:
informaticianul
medicul
pacientul
Trebuie privite din
cele trei perspective
Sistem
informatic
medical
Informatician
Facilităţi oferite de sistemele informatice
25
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.
Dateinformaţiicunoştinţe
26
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
3 – Cunoştinţe – informaţii cu o
anumită semnificaţie (informaţii
interpretate)
2
(dacă temperatura pacientului este cu două
sau mai multe grade mai mare decât cea
standard, atunci pacientul este în
pericol)
1
Aplicaţii în medicina veterinară
27
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)
Dificultăţi
28
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
Exemple de sisteme informatice
29
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
Bibliografie
30
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_system
http://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_nervos
Vă mulţumesc pentru atenţie
31