кафедра медицинской информатики Медицинская информатика Методы и средства

кафедра медицинской информатики Медицинская информатика Методы и средства информатизации в медицине и здравоохранении Для студентов 14, 15, 16, 17 и 18 групп лечебного факультета и 1 и 2 группы ПМ MГМСУ доц. Айрапетов Александр Виленинович 11 февраля 2013 г.

Medical Informatics understanding, skills and tools that enable the sharing and use of information to deliver healthcare and promote health (British Medical Informatics Society).

Медицинская информатика применение информационных (компьютерных) технологий в медицине и здравоохранении.

Тематика дисциплины МИ l l l l Методы и средства информатизации в медицине и здравоохранении. Телекоммуникационные технологии и интернет-ресурсы в медицине. Базовые технологии преобразования информации. Медицинские информационные системы. Автоматизированные системы управления лечебно-профилактических учреждений. Базы данных и системы управления базами данных (БД и СУБД). Автоматизированное рабочее место врача (АРМ). Специализированные медицинские прикладные программы Моделирование процессов, протекающих в организме человека. Обработка и анализ медицинских данных. Статистический анализ биомедицинских данных.

Основные применения компьютерных технологий в медицине и в здравоохранении использование компьютеров в различных медицинских приборах l информационные системы l симуляторы / тренажеры l доступ к всемирной медицинской информации l телемедицина l

Использование компьютеров в различных медицинских приборах l в кардиографах l в энцефалографах l в УЗИ l в рентгенорадиологических приборах l . . .

В кардиографии l компьютерные кардиоанализаторы l прикроватные мониторы l велоэргометрические комплексы l пульсоксиметры l системы транстелефонного мониторирования l. . .

Компьютерные кардиоанализаторы, прикроватные мониторы

Велоэргометрические комплексы

Cardio. Lab+ компьютерный кадиографический комплекс нового поколения включает: • • • стандартную ЭКГ с автоматической интерпретацией ЭКГ и векторкардиографией; монитор сердечного ритма с полным анализом параметров ВСР; фонокардиографию со спектральным и волновым анализом ФКГ; велоэргометрию и другие виды нагрузочных проб; дистанционную электрокардиографию - прием по электронной почте с использованием обычной телефонной сети или сотового телефона стандарта GSM, хранение и анализ ЭКГ-сигналов,

Компьютерная интерпретация ЭКГ Основой для формирования корректного автоматического заключения является определение характерных элементов ЭКГ. Программа с высокой точностью определяет амплитудновременные параметры, коды форм зубцов, дополнительные реперные точки, повышающие надежность обработки (например, только для сегмента ST определяются дополнительно 5 точек), и другие специфические морфологические признаки.

Программные алгоритмы отрабатывались на базе данных ЭКГ, содержащей более 50. 000 вручную верифицированных кривых. Работа велась коллективом медиков и программистов, начиная с 1962 года, для космической индустрии, и не прекращается до сих пор. Кроме того, совместно с ведущими детскими учреждениями проведена адаптация алгоритмов анализа ЭКГ к детскому возрасту. Все это позволяет говорить о том, что на сегодня программа анализа ЭКГ, предлагаемая НПП "Нео", является одной из немногих полноценных и наиболее корректных в России.

Для анализа ЭКГ врачу предлагается: l l Обзорный и подробный просмотр контура и ритма в различном масштабе Анализ всех параметров ЭКГ, в т. ч. таблиц кодов форм зубцов. Это позволяет, в частности, точнее определить миграцию водителя ритма по амплитуде зубца Р Формирование собственного заключения путем корректировки компьютерной интерпретации. В памяти компьютера сохраняются оба варианта заключения Сравнение в динамике текущей ЭКГ с любой зарегистрированной ранее путем наложения кривых друг на друга.

Пульсоксиметры

Системы транстелефонного мониторирования

Медицинские симуляторы Имитатор Sim. Man компании Laerdal позволяет проводить имитационное обучение для испытания и тестирования навыков обучаемых, принимать решения при различных сценариях оказания помощи пациентам. Реалистичный, портативный, имитатор Sim. Man был специально разработан для обучения по сценариям для анестезии, ACLS, ATLS и сложных случаев обеспечения проходимости дыхательных путей.

Манекен Sim. Man поставляется с запрограммированными сценариями различных клинических случаев. Кроме того, инструкторы могут составить и сохранить свои случаи из практики.

Виртуальный живот Инженеры из университета штата Пенсильвания, работающие совместно с медиками, разработали первый в мире генерируемый посредством компьютера "виртуальный живот". Разработка предназначена для того, чтобы изучить движение и растворяемость таблеток в желудке. В новой компьютерной модели сложное ПО объединено с реалистической моделью желудка, полученной при помощи технологии магниторезонансного отображения.

Симулятор состоит из обычного компьютера и соединенных с ним инструментов, которыми хирург манипулирует в воздухе. Это устройство позволяет хирургам отработать ход операции у конкретного пациента на виртуальных органах больного, отображаемых на мониторе. Для создания цифровой модели виртуальных органов используется предварительная компьютерная и магниторезонансная томография.

Японцы будут учиться проводить медосмотр на роботах www. medportal. ru/mednovosti/news/2006/05/06/robot/? print=True Японские ученые из университета Гифу создали робота, способного отвечать на вопросы и реагировать на действия практикантов во время учебного медосмотра. Поверхность робота изготовлена из силикона и снабжена сенсорами, реагирующими на прикосновение. Таким образом, устройство может служить максимально приближенным к реальности тренажером для отработки навыков пальпации. Кроме того, робот способен отвечать на вопросы практикантов, описывая симптомы различных заболеваний, включая гастроэнтерит и аппендицит, в зависимости от заранее выбранной программы. По словам ученых, созданное ими устройство является первым медицинским тренажером такого рода. Установленные в университетских аудиториях тренажеры пользуются большим успехом у начинающих медиков. По их словам, отработка полученных навыков на новом устройстве помогает обрести уверенность в себе перед встречей с настоящими пациентами.

«Больной" робот» создан в Медицинском Университете в японском городе Гифу для клинического практикума будущих врачей. Когда студенты дотрагиваются до головы, живота и других чувствительных мест "пациента", робот подтверждает: "мне больно!" 24 встроенных в голову устройства сенсорных датчика и слой нагретого до нормальной температуры человеческого тела силикона под "кожей" реагируют на давление, приложенное руками. В зависимости от 8 различных запрограммированных заболеваний, которыми мог бы страдать живой человек – от гастрита до аппендицита – робот издает определенный звук в ответ на вопросы врача и нажатие рук. "Сильные боли также были заложены в память процессора, чтобы создать датчики предельного уровня чувствительности человека. В дальнейшем мы будем усовершенствовать робота, расширяя число различных признаков его заболеваний", – сообщил журналистам профессор университета в Гифу Юзо Тахаши.

www. pinktentacle. com/2007/05/sick-robot-takes-med-training-to-the-uncanny-valley/

«В США разработали беременного андроида» www. lenta. ru/news/2006/04/18/pregnant/ Американская компания Gaumard Scientific разработала "беременного андроида", которого теперь используют для обучения акушеров, сообщает Live. Science. com. Робот "Ноэль" стоимостью около 20 тысяч долларов имитирует последние стадии беременности и роды, причем программа позволяет усложнять эти процессы за счет искусственных патологий. Результат родов - робот-ребенок, способный "дышать" и "мочиться". Его пульс и другие параметры отображаются на мониторах, а цвет кожи зависит от состояния здоровья: "ребенок" покрыт специальным пластиком. Разработчики утверждают, что таким образом проще избежать врачебных ошибок, чем при работе практикантов с реальными пациентами. Изначально робот предназначался для медиков из Афганистана, который занимает второе место по детской смертности в мире. Тем не менее, его уже начали применять в США, в том числе - в государственных больницах нескольких штатов.

www. gaumard. com/customer/product. php S 555 Computer Interactive NOELLE S 560 NOELLE™ Maternal and Neonatal Birthing Computer Interactive Simulator

Система Endoscopy Accu. Touch® l l Предназначена для симуляции реального клинического исследования по внутрипросветной эндоскопии. Включает в себя интерфейс Accu. Touch® Endoscopy, Компьютер с 17” ЖК-монитором, стойку-тележку). К собственно аппаратной части подключаются программные модули, что позволяет использовать ее для отработки навыков в любой специализации по внутрипросветной эндоскопии: бронхо-, гастро-, дуодено- и колоноскопии

Sim. Surgery SEP® - является одним из самых совершенных в мире симуляторов для отработки практических навыков в эндохирургии. Это - совместная разработка хирургов Rikshospitalet (Норвежская Национальная университетская клиника, Осло) и софтверной компанией Mobile Media AG

Что дает компьютерный симулятор? • Отработка практических навыков эндохирурга: диссекция тканей, клиппирование, коагуляция, всевозможные навыки эндоскопического шва. • Оценка начального уровня подготовки и постепенного улучшения практических навыков в ходе обучения. • Сертификация специалиста на разных этапах его подготовки.

Виртуальный тренажер Sim. Surgery SEP® включает • Sim. Pack* - имитация передней брюшной стенки с отверстиями для введения троакаров и инструментарием • Sim. Port* - виртуальный имитатор движений • Высокоскоростной современный микропроцессор с видеокартой большой производительности, клавиатурой, трекболом • Стенд, на котором крепится ЖК-монитор и все остальные компоненты тренажера. • Манипуляторы Sim. PAck напоминают стандартные эндохирургические инструменты.

Одна из основных задач, которые решает система Sim. Surgery SEP® - это сертификация l l l Преподаватель может задать как стандартные, так и индивидуальные настройки сложности каждого упражнения по многим параметрам. Каждое (!) из сотен выполненных курсантом упражнений может быть вновь просмотрено и оценено. Переход к следующему упражнению может быть заблокирован до момента достижения зачетных результатов

Нужна ли виртуальная отработка навыков эндохирурга? На этот вопрос в своем исследовании попыталась ответить группа исследователей из Швеции под руководством д-ра Гуннара Альберга (Gunnar Ahlberg, M. D. ), Университетская клиника Каролинска, Стокгольм (Karolinska Hospital, Stockholm)

Ошибки/неточности хирургов при самостоятельном выполнении первых десяти лапароскопических холецистэктомий Те, кто проходил обучение на тренажере Lap. Sim ® с последующей сертификацией допускали от 23 до 33 ошибок/неточностей за одну операцию (в среднем - 28. 4). Хирурги контрольной группы (обучавшиеся по общепринятым методикам), допускали от 58 до 114 ошибок/неточностей (в www. laparoscopy. ru/edu/lapsim-study. html среднем - 86. 2).

В основном начинающими хирургами допускались следующие неточности/ошибки (список составлен по мере убывания их частоты): Неправильная диссекция l Бранши инструмента вне поле зрения l Коагуляция окружающих тканей l Повреждение печени l Плохая визуализация при клипировании l Клипирование ненадлежащих структур l

Минздравом России предусмотрено развитие сети обучающих симуляционных центров Создание единого всероссийского симуляционного образовательного центра С 2016 по 2019 гг. будет создано 80 обучающих симуляционных центров, в которых к 2019 году будут проходить обучение ежегодно 300 000 человек Методическое обеспечение и координация 1 2 3 21 22 23 … … … 61 62 63 … 20 2016 год 90 тыс. … 40 2017 год 190 тыс. … 2018 год 290 тыс. 80 2019 год 300 тыс. … …

Новые технологии получения изображения компьютерная томография l магнитно-резонансная томография l цифровая субстракциционная ангиография l позитронно-эмиссионная томография l цифровая флюорография l цифровая рентгенография l. . l

Информационные системы АРМ - автоматизированное рабочее место l для ЛПУ (поликлиника, научнодиагностические центры и т. д. ) l для сети ЛПУ (район, город, территория) l по лекарственным препаратам l регистры больных (напр. , онкологических) l . . . l

пример: АРМ врача-реаниматолога в НЦХ РАМН

пример: компьютерная сеть НЦХ РАМН

Karyo. Service - система для автоматизированного проведения хромосомного анализа (кариотипирования)

Karyo. Service - позволяет вводить в память ПК изображения метафаз с помощью микроскопа и видеокамеры - имеет возможность автоматического выделения отдельных хромосом на изображении метафазы и их классификации. - имеет возможность автоматического построения кариограммы с последующей коррекцией результатов. - позволяет сохранять информацию о пациенте, изображение метафазы и результаты анализа: кариограмму и поставленный диагнос в базе данных. Это дает возможность проведения ретроспективного анализа. Кроме того использование базы данных позволяет накапливать изображения метафаз и информацию для уникальных и редко встречающихся патологий

АРМ врача УЗИ

Функции программы АРМ врача УЗИ: l l l l ведение базы данных пациентов; ведение базы данных исследований, (протокол и нескольких сонограмм); составление формализованного протокола исследования; захват сонограмм с видеовыхода аппарата УЗИ; обработка изображения: масштабирование, инверсия, регулирование яркости и контраста, измерение длин и площадей произвольных фигур; вывод протокола исследования и/или сонограмм на принтер; архивация данных; составление статистических отчетов и, при необходимости, вывод на печать.

МИС ПИРАМИДА - диспансеризация населения – «сердечнососудистые заболевания» . Система разработана для повышения качества массовых доврачебных обследований (скрининга) населения по выявлению сердечно-сосудистых заболеваний, повышение достоверности данных и оперативности доступа к ним, а также возможностей анализа данных и, как следствие, получение более объективной картины распространения факторов риска среди населения.

Электронная медицинская карта

Лаборатория

Доступ к всемирной медицинской информации имея выход в Internet, можно получить доступ: к библиографическим базам данных l к отдельным журналам по медицине и здравоохранению l к отчетам по медицинским исследованиям l к разбору отдельных клинических случаев l к базам данных по лекарственным препаратам l. . . l

Телемедицина - оказание медицинской помощи или консультации со специалистами на расстоянии

Цель телемедицины - обеспечение высокого качества и уровня медицинской помощи пациентам, независимо от места их нахождения. Телемедицина • локальная (в рамках одного медицинского учреждения) • глобальная (между различными медицинскими учреждениями).

Комплексная система для телемедицины (телепатологии) Базовая версия: Axiopath consult • Поддерживает оптимальный режим в повседневной работе по созданию банка данных, галереи изображений, автоматически составляемых отчетов • Все сохраненные данные можно отправить Axiopath control: • Рабочее место дополняется полностью по модему, ISDN, Internet или по другим моторизованным микроскопом сетевым соединениям • Цифровое изображение препарата наблюдается обоими партнерами • Надежная ориентация в изображении препарата и быстрая навигация. • Исследователь может активно управлять в зоне видимости препарата и контролировать микроскоп на расстоянии.

Мобильная телемедицинская система "КАРДИАН Теле. ЭКГ" Центральная станция (ПК врача – консультанта) и периферийная часть, которая состоит из сети персональных компьютеров региональных ЛПУ, имеющих возможность подключения к Internet и мобильных комплексов "Кардиан ПМ". При помощи мобильного телефона GSM комплекс "Кардиан ПМ" имеет возможность в любое время передать данные ЭКГ обследований на центральную станцию либо на рабочее место в региональное ЛПУ.

Системы Телекард и Кардиопеленг Предназначена для дистанционной передачи ЭКГ по 12 отведениям по любой телефонной линии на центральную станцию. Основное отличие от других систем - пакетная передача данных т. е. передается цифровой, а не аналоговый сигнал - оператор принимает данные "как есть", без помех телефонной линии. Система снабжена памятью, позволяет передавать ЭКГ из архива. Позволяет пациентам свободно перемещаться по отделению стационара, находясь под постоянным врачебным контролем. Радиопередатчик передает в режиме реального времени ЭКГ по трем отведениям на центральную станцию. Неусыпное круглосуточное око станции анализирует ЧСС и ST- сегмент шести "подключенных" пациентов. Есть сигнализация ухода пациента из зоны видимости. В зоне прямой видимости система отслеживает пациента на расстоянии до 500 м. Базовый комплект на 6 пациентов стоит 8000$

Области применения телемедицины в РФ первичные консультации больных перед приездом на госпитализацию l консультации больных, вернувшихся в регион после операции l экстренные консультации l обучение l научные дискуссии, симпозиумы, доклады l

Международный центр телемедицины (г. Москва) способен проводить телеконсультации: пример: по диагностике заболеваний l по вопросам дополнительных исследований в целях уточнения диагноза l по тактике лечения l по методике и технике проведения хирургических операций l по поиску необходимой информации о сходных заболевания по БД мировых лечебно-диагностических центров l

Международный центр телемедицины (г. Москва) ведет 5 программ: l l l телемедицинская информационная система оказания телемедицинских консультаций населению телемедицина неотложных состояний, чрезвычайных ситуаций и катастроф телемедицинские системы динамического наблюдения телемедицинские методы обучения для непрерывной системы подготовки медицинских кадров