Informática Médica: Introducción

1. Informática Médica: Introducción Datos 20 de agosto 2008

2. Introducción y Panorama

3. ¿Qué es la informática médica? • El término informática médica data de la segunda mitad de los años 70s y se tomo de la expresión francesa informatique médicale • Otros nombres: ciencia de computo médico, ciencia de información médica, salud informática, etc. • Líneas de investigación de la informática: • Ciencia básica de computo • Informática orientada a las aplicaciones • Informática aplicada (sistemas de información medica)

4. Definición • La ciencia de la información médica es la ciencia de utilizar herramientas analíticas sistematizadas … para desarrollar procesos (algoritmos) para administración, control de procesos, análisis de toma de decisiones y científicos del conocimiento médico. Shortliffe EH • La informática médica comprende los aspectos teóricos y prácticos de la comunicación y el procesamiento de la información, basado en el conocimiento y experiencia que se derivan de los procesos en medicina y atención médica. Van Bemmel JH

5. En resumen • El campo de estudio de la informática médica (IM) esta determinado por la intersección de los términos de “medicina” e “informática” • El primer término indica su área de investigación y el segundo su metodología • En IM desarrollamos y evaluamos métodos y sistemas para la adquisición, procesamiento e interpretación de datos de pacientes con la ayuda del conocimiento que se obtiene de la investigación científica

6. 1. Introducción • El pensamiento esencialmente esta con la interpretación de las observaciones del mundo real o con los datos con la ayuda del conocimiento de los expertos. • En principio, tanto los datoscomo el conocimiento pueden ser almacenados en la computadora. • Por esta razón el razonamiento humano puede ser asistido por computadoras

7. Rol de la información en la práctica médica Un paciente o un proceso biológico genera datos que son observados por el clínico. La información se deriva de los datos por la interpretación, la cual retroalimenta al clínico. Por un razonamiento inductivo con la interpretación de datos recolectado por muchos pacientes o procesos similares, se obtiene conocimiento nuevo el cual se agrega al cuerpo de conocimiento en medicina. Este conocimiento es usado para la interpretación de otros datos.

8. 2. Ciclo diagnóstico-terapéuticoÁreas de actividad humana

9. Ciclo diagnóstico-terapéutico • Observación: anamnesis, bio-señales, resonancia magnética, etc. • Diagnóstico: “knowledge base” • Tratamiento: análisis de decisiones, interacción medicamento-medicamento, monitoreo

10. 3. Procesamiento de información • Medición y entrada de datos • Procesamiento de datos • Generación de salidas Las computadoras no procesan información, procesan datos. Solo el ser humano es capaz de interpretar datos para transfórmalos en información. En la atención médica, las computadoras no pueden y no deben reemplazar el proceso de pensamiento humano pero pueden amplificar las habilidades del cerebro para la memoria, para aumentar la capacidad de procesamiento de datos, para mejorar la precisión y consistencia de los mismos.

11. Procesamiento de información • Apoyo al pensamiento humano: Internet, sistemas de ordenamiento y estructuración de información • Desarrollos en atención médica: sistemas compartidos de computo, sistemas de telemedicina, protocolos de atención médica • Paralelos: metodología y sistemas de información, etc.

12. Procesamiento de información Aplicaciones de computo

13. 4. Sistematización de las aplicaciones de computo

14. Estructura de las aplicaciones de computo Nivel 1: Comunicaciones y telemática • Comunicaciones: Adquisición y transmisión de datos. Procesos de codificación y decodificación para estandarizar y encriptar datos • Telemática: visualización de signos biológicos, redes locales, telemedicina, imágenes radiológicas e Internet

15. Estructura de las aplicaciones de computo Nivel 2: Almacenaje y recuperación • Almacenaje y recuperación de datos e imágenes en bases de datos. • Sistemas de información hospitalarios: expediente electrónico, MEDLINE, CIE, etc.

16. Estructura de las aplicaciones de computo Nivel 3: Procesamiento y automatización • Aplicaciones inteligentes: automatización del laboratorio, procesamiento de bio-señales, planes de radioterapia, imagines de gabinete • Aquí es donde la mayoría del procesamiento puede hacerse sin mucha interacción humana

17. Estructura de las aplicaciones de computo Nivel 4: Diagnóstico y toma de decisiones • Modelos de reconocimiento: Conocimiento y experiencia, calidad y confiabilidad de datos • Los métodos en este nivel están relacionados con patrones de reconocimiento y técnicas de razonamiento heurística • Ejemplos: Interpretación de ECGs por computación, modelos farmacocinéticas, INTERNIST-I/QMR, etc.

18. Estructura de las aplicaciones de computo Nivel 5: Tratamiento y Control • El objetivo final de todo procesamiento de información el alcanzar resultados concretos que lleven a tomar acciones. • Ejemplos en la práctica médica: sistemas de control de balance de fluidos en la UCI (algoritmos), retroalimentación inmediata (modelos de farmacocinética), radioterapia, registros automatizados de pacientes (sistemas de crítica), marcapaso a demanda

19. Estructura de las aplicaciones de computo Nivel 6: Investigación y Desarrollo • Objetivo de investigación de la IM: un programa de computo solo es exitoso cuando trata con un problema que puede ser estructurado y un modelo que puede ser generalizado • Ejemplos: desarrollo y evaluación de modelos y algoritmos, desarrollo de sistemas de procesamiento, sistemas de información, registros automatizados de pacientes, reconstrucción 3D de imágenes, sistemas de administración de bases de datos, patrones de reconocimiento, modelos de realidad virtual, etc.

20. Información y Comunicación

21. 1. Introducción • Con frecuencia, la gente envía y recibe mensajes y solo esta interesada en el mensaje y no en el canal o la ruta de envío que el mensaje a seguido para llegar a su receptor. • Sin embargo en IM, en algunos temas el interés se centra en el canal o medio por los cuales el mensaje pasa para llegar al receptor.

22. 2. Envío, canal y receptor • Entre el remitente (S) y el receptor (R) siempre hay un canal de transmisión (T) por cual el mensaje debe pasar. • Este canal puede ser corto o largo, y puede ocasionar algún retraso o ser instantáneo.

23. Envío, canal y receptor • El mensaje o signo (s) puede ser corrompido por algún disturbio o ruido (n), resultado en una mezcla (m), consistente en un signo de ruido agregado m= s+n En general m, s y n son variables de signos que varían con el tiempo

24. Envío, canal y receptor S R (Auscultación cardiaca) S R (Conversación paciente - médico) S = R (Ultrasonido) S ? (extrasístoles no detectadas) ? R (signos patológicos con causa desconocida

25. 3. Percepción y transductores

26. 4. Aspectos de la información • El aspecto sintáctico de la información concierne a la gramática y sintaxis para la descripción, almacenaje o transmisión de mensajes • El aspecto semántico de la información esta relacionada al significado del mensaje • El aspecto pragmático tiene que ver con las acciones que se necesitan tomar.

27. Aspectos de la información

28. Aspectos de la información • Definición matemática de la información I= -log2 p, donde 0 <= p <= 1 I. es la información contenida en bits (dígitos binarios, el bit (pedacito) es la más pequeña unidad de información) La fórmula nos dice que un mensaje contiene más bits de información cuando la probabilidad de su ocurrencia es baja

29. Aspectos de la información Muestreo de signos. La señal análoga es convertida a números. El tiempo se toma por intervalos. La amplitud es convertida a números binarios

30. 5. Entropía de la información • La entropía es una cantidad relacionada al desorden de un sistema y no puede disminuirse dentro de un sistema cerrado • En situaciones de atención médica son válidas algunasreglas prácticas para mantener en control el disturbio.

31. Entropía de la información

32. 6. Datos en las computadores

33. Datos en las computadores • Completud. Relacionado a los datos perdidos, incompletos o ausentes • Exactitud. La habilidad de desarrollar tareas sin cometer errores o de conformidad con cierto estándar o valor verdadero • Corrección. Es la medida del rango de error del dato (fuentes de error, error sistemático y estadístico) • Conformidad. En relación a los estándares y sistema de clasificación del registro de datos (reglas, definiciones, códigos y sistemas de clasificación)

34. Datos en las computadores • Precisión. Tiene que ver con el grado de refinamiento por el cual es expresada la medición, tales como el número de decimales. • Codificación. El usuario primero debe interpretar el dato y después codificarlo. Los errores de interpretación van ligado a la codificación. • Texto libre. Da libertad al usuario para expresar con libertad detalles. Sin embargo no está estandarizado.

35. 7. Conclusiones • La adquisición de datos debe ser lo más cercana a la fuente de los datos • Los datos deben ser registrados siguiendo reglas estrictas de estandarización • Los datos originales deben ser almacenados y si es posible también su interpretación • La codificación de datos solo debe hacerse si no hay otras formas de presentar la información

36. Conclusiones • Para todos los datos que ingresan preferentemente debe haber retroalimentación • Las personas que ingresan los datos preferiblemente deben verse beneficiadas de ello • La autentificación y tiempo de registro de los datos mejoran la calidad de los mismos