UNIVERSITATEA DE MEDICIN I FARMACIE Victor Babe TIMIOARA

UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE “Victor Babeş” TIMIŞOARA DISCIPLINA DE INFORMATICĂ MEDICALĂ 2009 / 2010

www. medinfo. umft. ro/dim http: //moodle. umft. ro

Bibliografie: 1. D Lungeanu, G I Mihalas: Informatica Medicala, Eurobit Timisoara, 2008 (si editia 2005) 2. J H van Bemmel, M A Musen: Medical Informatics, Springer, Heidelberg, 1998 3. E Shortliffe, L E Perrault: Medical Informatics, Springer, Heidelberg, 2001 4. E Coiera: Guide to Medical Informatics, the Internet and Telemedicine, Chapman & Hall Medical, London, 1997 5. R G Knapp, M C Miller: Clinical Epidemiology and Biostatistics, Williams & Wilkins, Baltimore, 1992

1. INFORMATICA MEDICALA este o stiintã interdisciplinarã ce se ocupã cu: - def. clasica: studiul aplicatiilor calculatoarelor în practica si cercetarea medicală - def. moderna: studiul (generării, ) achiziţiei, stocării, transmiterii, protecţiei, prelucrării şi utilizării informaţiei medicale

2. TEORIA INFORMATIEI

2. 1. CONCEPTE INTRODUCTIVE • a) VARIABILE – deterministice • Valori bine definite • repetand masurarile se obtin aceleasi valori – aleatoare (stochastice, random) • Iau valori diferite chiar daca se mentin conditiile • ex: aruncarea cu zarul

• b) PRROBABILITATE: – EVENIMENT = REZULTATUL UNUI EXPERIMENT – FRECVENŢE: • ABSOLUTĂ - ni • RELATIVĂ - ni / N, S ni = N – C MP DE EVENIMENTE: • EVENIMENTE • FRECV. ABS. X 1 X 2 . . . Xk n 1 n 2 . . . nk – DEFINIŢIA PROBABILITĂŢII: EXEMPLE

c) C MP DE PROBABILITĂŢI: - EVENIMENTE - PROBABILITĂŢI X 1 X 2. . . Xk p 1 p 2. . . pk TIPURI DE EVENIMENTE: - ev. sigur - - imposibil - - - ev. echiprobabile p=1 p=0 p i = pj

2. 2. CONCEPTUL DE INFORMATIE • a) Definitie: categorie filosofică (grad ridicat de generalitate) definit prin proprietăţi: Proprietatea fundamentală: ‘ÎNLĂTURAREA UNEI NEDETERMINĂRI’ (incertitudini) • b) Natura informatiei: – nu este materie (substanţă) – nu este energie

• c) Triada abordării complete: – materială (structură) – energetică (suport) – informatională (functie) • d) Valoarea utilă a informatiei – depinde de receptor – example

2. 3. CANTITATE DE INFORMATIE • a) PENTRU UN EVENIMENT (Shannon) Ii = log 2 (1/pi) = - log 2 pi • b) UNITATE: BIT (Binary digi. T): 1 bit înlătură o nedeterminare de 1/2

c) Alte unităţi – multiplii bitului: - octet = byte = succesiune de 8 biţi Ex: 01101101; total 28 = 256 valori (suficient pt litere mici, mari, cifre, operatori etc) - kilobyte (Kb) = 210 bytes = 1024 - megabyte (Mb) = 210 Kb - gigabyte (Gb) = 210 Mb - terrabyte (Tb) = 210 Gb

d) ENTROPIA INFORMATIONALĂ • INFORMATIA MEDIE PE EVENIMENT Im = (n 1 I 1 +. . . + nk. Ik) / N Im = H = S pi. Ii H = - S pi log 2 pi

e) PT. EVENIMENTE ECHIPROBABILE pi = 1 / k , H = Hmax = log 2 k f) Exemple: o secvenţă proteică (100 aminoacizi) k = 20 aa , p = 1 / 20 H = -20 ( (1/20) log 2 (1/20) ) = 4, 2 bit/aa Itot = 100 x 4, 2 = 420 bit g) Relatia cu ordinea şi entropia termodinamică (demonul lui Maxwell)

2. 4. REDONDANŢĂ • a) DEFINITIE: - RED. ABSOLUTĂ R = HMAX - HREAL - RED. RELATIVĂ Rr = R / HMAX • b) UTILITATE: reducerea efectelor perturbaţiilor în cursul transferului informatiei

2. 5. SISTEM DE COMUNICAŢIE • a) DEFINITII: MESAJ = informatia ce urmează a fi transmisă SEMNAL = suportul fizic pentru tranportul mesajului

b) SCHEMA UNUI SISTEM DE COMUNICAŢIE S = sursa (emiţător) R = destinatar (receptor) C = canalul de comunicatie N = perturbatii (zgomote)

c) TRADUCTORI = schimbarea suportului fizic d) MODEMS = MOdulare / DEModulare e) CODIFICARE = traducerea din alfabetul emiţătorului în cel al receptorului f) CAPACITATEACANALULUI = biti/secundă (bps, baud)

2. 6. TRANSFERUL INFORMATIEI IN SISTEMELE BIOLOGICE a) CODIFICAREA GENETICĂ: ADN, 4 baze (A - T / U, C - G) REPLICARE, CODONI b) CODIFICAREA ÎN SISTEMUL NERVOS - ÎN FRECVENŢĂ - PE AXONI - ÎN AMPLITUDINE - DENDRITE, SINAPSE c) INFORMATIA EXTERNA - organe de simţ d) INFORMATIA INTERNA - interoceptori

3. INFORMATIA MEDICALA

3. 1. INFORMAŢIA MEDICALĂ • RELAŢIA PACIENT – MEDIC • CICLUL ELEMENTAR AL ACTIVITĂŢII MEDICALE • INFORMAŢIA MEDICALĂ UTILIZATĂ IN ACTIVITATEA MEDICALĂ: – DATE – caracter individual - fapte – CUNOSTINTE – caracter general – concepte • EXTRAGEREA CUNOŞTINŢELOR – CERCETARE ŞTIINŢIFICĂ – M. C. S.

3. 3. CICLUL ELEMENTAR AL ACTIVITATII MEDICALE

3. 2. CLASIFICAREA INFORMATIEI MEDICALE PE NIVELE STRUCTURALE Nivelele informatiei medicale Nivel infraindividual Nivel structural Studiate de: Domeniu Molecular / subcelular Biologie moleculara si genetica Celula / tesut Biologie celulara Fiziologie Organ Sistem Nivel individual Nivel supraindividual Stiintele vietii Teoria activitatilor cerebrale Stiinte cognitive Capitolul corespunzator din IM Bioinformatica Neuro informatica Individ (‘pacient’) Discipline paraclinice (investigatii) Discipline clinice (diagnostic, tratament) Stiinte medicale Informatica clinică Nivel de comunitate Sanatate publica Activitatea de ocrotire a sanatatii Stiinte ale sanatatii Informatica in sanatate Managementul in sanatate

3. 4. TIPURI DE DATE • • • CALITATIVE – Anamneza (descriptive) NUMERICE – Investigatii laborator GRAFICE – Biosemnale (ECG, EEG…) SUNETE: Fonocardiograma IMAGINI STATICE: Radiografii, RMN IMAGINI DINAMICE – film

3. 5. Operaţii cu informaţii - Generare Achiziţie – dep. de natura informaţiei Stocare – baze de date, baze de cunoştinţe Prelucrare – în vederea interpretării Transmitere Protecţie Utilizare

4. CAPITOLELE INFORMATICII MEDICALE (Structura cursului)

• Partea I: Date medicale – Stocare: Baze de date – Prelucrare: • Biostatistica • Prelucrarea biosemnalelor • Imagistica medicala • Partea II: Cunostinte medicale – Decizia medicala asistata de calculator • Partea III: Nivel supraindividual – Sisteme informatice

Profesiuni atasate domeniului medical

PAUZA