BIS_Cursul_02

Report
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.
Dateinformaţiicunoştinţe
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

similar documents