FUNDAMENTE DE SISTEME BIOLOGICE ŞI INFORMATICĂ MEDICALĂ BIOINFORMATIC Ă STRUCTURALĂ

1. FUNDAMENTE DE SISTEME BIOLOGICE ŞI INFORMATICĂ MEDICALĂBIOINFORMATICĂ STRUCTURALĂ

2. Obiectivele cursului • 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

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 relaţiacu 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 materiecu mediul De multe ori sistemele reale sunt analizate considerând ipotezasimplificatoare că ele sunt sisteme izolate

6. Sisteme biologice - caracteristici • sunt dinamice – datorită faptului că sunt sisteme deschise (biosistemele fac permanent schimb de energie şimaterie cu mediul) • au caracter informaţional – recepţionează, prelucrează şitransmit 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 suntfoarte 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 transmisăcentrului de comandă (creierul), care comandă dispozitivulefector (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: Sistem informatic medical • informaticianul Medic Pacient • medicul • pacientul • Trebuie privite din cele trei perspective Informatician

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. 3 2 1 Dateinformaţiicunoştinţe • 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)

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 • Lăcrămioara STOICU-TIVADAR: “Sisteme informatice aplicate în servicii de sănătate”, Editura Politehnica, 2005 • Wikipedia: • http://en.wikipedia.org/wiki/Biological_system • http://en.wikipedia.org/wiki/Circulatory_system • http://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_nervos

31. Vă mulţumesc pentru atenţie