Lékařská informatika MICHAL HUPTYCH Úvod do biomedicínské informatiky 11. 12. 2012 Nature Inspired Technology G r o u p
Lékařská informatika Vědní obor: vlastnosti, zpracování a využívání lékařské informace Předmět zájmu: informace Metody práce: ukládání, přenos, ochrana, zpracování a vyhledávání informací Technické prostředky: počítače a počítačové sítě Kybernetika 1948 amer. N. Wiener, později podobory: Biokybernetika simulace, modelování, řízení lékařských přístrojů Vědecké lékařské informace dig. knihovny, aktuální poznatky, elearning Lékařské informace data, znalosti, zpracování, rozhodování, metody odborné práce Statistika apl. matematika, pravděpodobnost deskriptivní s. výkaznictví; konfirmační s. klinický výzkum Informační systémy klinické IS, pacientská data, znalostní systémy Computer Science HW, SW Umělá inteligence matematika, logika, lingvistika, znalostní systémy Strojové vnímání zpracování obrazu, virtuální realita Nature Inspired Technology G r o u p
Typy informace v. Data = konkrétní informace ¨ výsledky vyšetření ¨ biosignály – v čase proměnné ¨ obrazová informace ¨ ukládána v různých klinických IS v. Znalosti = abstraktní modely světa ¨ zobecnění dat ¨ literatura ¨ rozvoj systémů pro zpracování znalostí v vymezení znalostí, klasifikace, formální popis v. Interpretace ¨ modely lidského myšlení, logické odvozování, pravděpodobnostní rozhodování, systémy umělé inteligence ¨ Neurčitost!!! Nature Inspired Technology G r o u p
Klinická úvaha v. Diagnostická úvaha – předpoklad pro cílenou terapii v. Příznaky – ke kterému onemocnění patří? v. Výuka: opačný postup – jiný způsob úvahy! v. Klasická diagnostika: „Které nemoci mohou mít tyto příznaky? “ v. Diferenciální diagnostika: „Jak rozlišit diagnózy přicházející v úvahu? “ – dodatečné ověření rozšiřujících příznaků v. Místo stanovení diagnózy lze léčebně ovlivňovat příznaky „hlídej a čekej“ v. Diagnóza může vycházet z léčebného pokusu: identifikace poruchy na základě reakce na sp. terapii Nature Inspired Technology G r o u p
Slovníček v Standard – požadavek na chování nebo vlastnosti věci, člověka, situace apod. , který se buď závazně vyžaduje nebo podle něhož se hodnotí jejich přijatelnost nebo obvyklost. v Klasifikace – doslovně třídění, zařazování objektů do tříd v Nomenklatura – systém pojmenování a zařazování určitých objektů jakožto prvků dané kategorie – tedy klasifikátor. v. Tezaurus – slovník, který uživateli nabízí seznam synonym, někdy i antonym. ¨ Řízený slovník deskriptorů, mezi nimiž jsou určeny vztahy nadřazenosti a podřazenosti, termíny synonymní a jiné související. ¨ V odborné literatuře popsán jako řízený a měnitelný slovník deskriptorového a selekčního jazyka uspořádaný tak, že explicitně zachycuje apriorní vztahy mezi lexikálními jednotkami. ¨ Vyjadřuje pojmy, které jsou v přirozeném jazyce těžko postižitelné a pomocí složených termínů a dalších nástrojů překonává problémy s jazykem umělým. Nature Inspired Technology G r o u p
Zdravotnické informační systémy v. NIS - nemocniční informační systémy včetně ambulancí (též součinnost s karetními systémy) v. IS samostatných ordinací praktických a odborných lékařů v. IS pro sběr a zpracování statistických dat (ÚZIS) v. IS jednotlivých zdravotních registrů a agend v. IS zdravotních pojišťoven v. IS hygienické služb v. IS pro řízení zdravotnictví (MZ a okresní úřady) v. IS knihoven a vědecké informatiky včetně expertních systém v. IS outsourcing Nature Inspired Technology G r o u p
Nemocniční informační systém Kliniky Personální, ekonomické a správní agendy Lékárna Marketing Účetnictví Komplement - biochemie - hematologie - mikrobiologie - serologie - histologie - patologie - RTG - EKG, EEG, EMG - atd. Řízení - interní - chirurgická - lůžkové oddělení - operační sály - atd. Ambulance Pojišťovna - ambulance - praktičtí lékaři NIS Správa systému Výzkum a výuka Stravovací provoz Skladové hospodářství, zásobování, evidence Doprava Nature Inspired Technology G r o u p
Od papírového záznamu k elektronickému R. Kleinsorge, J. Willis, S. Emrick: UMLS® Overview physical barrier semantic barrier • CC: 62 yo AAM is admitted to the hospital with SOB for three days. • PMH: CHF, HTN Physical examination: Thin man visibly SOB BP 75/40 HEENT: + JVD Heart: distant S 1 S 2 Chest: CTA (B) Abdomen: benign Extremities: no c/c/e scanning, transcription paper records automated paper records (‘electronic page turner’) information encoding EMR Nature Inspired Technology G r o u p
Od papírového záznamu k elektronickému R. Kleinsorge, J. Willis, S. Emrick: UMLS® Overview physical barrier semantic barrier • CC: 62 yo AAM is admitted to the hospital with SOB for three days. • PMH: CHF, HTN Physical examination: Thin man visibly SOB BP 75/40 HEENT: + JVD Heart: distant S 1 S 2 Chest: CTA (B) Abdomen: benign Extremities: no c/c/e scanning, transcription paper records automated paper records (‘electronic page turner’) Terminologies information encoding EMR Nature Inspired Technology G r o u p
EHR Definice v Elektronicky zdravotní záznam ¨ Různá označení, varianty - EHR (Electronic Health Record), EHCR (Electronic Health Care Record), EPR (Electronic Patient Record), CPR (Computerized Patient Record), EMR (Electronic Medical Record). v Jedna mezinárodně uznávaná definice neexistuje v Příklady různých, ale podobných definic ¨ Elektronicky zdravotní záznam je technologicky prostředek pro dokumentaci léčebného procesu. (ENV 13606: 1999) ¨ Repozitář informací, souvisejících se zdravotní m stavem subjektu zdravotní péče, v počítačově zpracovatelné podobě (ISO TR 20514: 2004) Nature Inspired Technology G r o u p
EHR Definice 2/2 v Strukturovaný elektronický zdravotní záznam ¨ elektronický zdravotní záznam, reprezentující informaci jako soubor definic konceptů a jejich hodnot s dostatečnou úrovní granularity v Interoperabilita (funkční) ¨ "interoperability" - "styková provozuschopnost" (Anglicko-český výkladový slovník výpočetní techniky, SNTL Praha, 1990) ¨ schopnost vzájemně si rozumět, vzájemně spolupracovat, dosáhnout vzájemné součinnosti v Sémantická interoperabilita ¨ schopnost správně pracovat i s významem přenášené informace, rozumět jí na úrovni formálně definovaných doménových konceptů (ISO TR 20514) ¨ Je nezbytná pro možnost automatického zpracování dat Nature Inspired Technology G r o u p
Problém komunikace diarrhea průjem Durchfall 腹瀉 Nature Inspired Technology G r o u p
Sjednocení jazyka v Latina diarea Nature Inspired Technology G r o u p
A ejhle diarea ? ? ? diarea Nature Inspired Technology G r o u p
Problém standardů zachovat „kontext“ informace (extrém: donutit stroj porozumět papírové dokumentaci) X zachovat obecnost (extrém: vybírat ze seznamu veškerých možných podob zprávy, všechny kombinace) Nature Inspired Technology G r o u p
Formalizace problému v. Příklady prostředků ¨ množiny ¨ logická notace ¨ matematika a statistika v. Procedurální popis ¨ Algoritmizace v. Deklarativní popis v. Báze znalostí – úplnost, nespornost, relativnost v. Znalostní pravidla ¨ Terapeutická, „dávkování“, diagnostická ¨ Reprezentace neurčitosti ¨ Nezbytný symptom, postačující symptom, přispívající symptom Nature Inspired Technology G r o u p
Klasifikační systémy v. Hierarchie ¨ Vztahy souřadnost, nad/podřazenost, zjemnění, ortogonalita ¨ Hierarchie generická / partitivní ¨ Klasifikace v jené dimenzi / ve více dimenzích / složený kód (SNOMED) v. Systémy klasifikace diagnóz ¨ Mezinárodní klasifikace nemocí a příčin smrti (ICD) ¨ ICD-O, TNM, DSM III, Endoskopická nomenklatura v. Systémy klasifikace procedur ¨ Klasifikace ICPM ¨ Klasifikace VZP ¨ Národní číselník laboratorních položek v. Komplexní klasifikační systémy ¨ SNOMED, UMLS Nature Inspired Technology G r o u p
Příklady v. ICD - International Classification of Diseases v. ICF - International Classification of Functioning, Disability and Health v. ICHI - International Classification of Health Interventions v. LOINC® - Logical Observation Identifiers Names and Codes v. MESH - Medical Subject Headings v. SNOMED CT - Systematized Nomenclature of Medicine – Clinical Terms v. UMLS - Unified Medical Language System Nature Inspired Technology G r o u p
Seznam příkladů klasifikačních nomenklatur v Přečková Petra: Využití mezinárodních nomenklatur ve sdílené zdravotnické péči v ČR, AV ČR, 2005 Nature Inspired Technology G r o u p
SNOMED CT v Systematized Nomenclature of Medicine – Clinical Terms v Vytvořen v roce 2002 spojením systémů SNOMED RT (Reference Terminology) a Clinical Terms v Vychází jak z primární tak ze speciální péče. v. Zpravuje organizace IHTSDO ¨ International Health Terminology Standards Development Organization ¨ Vytvořena v roce 2007 v Dánsku ¨ Získala vlastnictví systému SNOMED CT od Kolegia amerických patologů (College of American Pathologists) Kent Spackman: SNOMED CT as a tool to support interoperation of Nature Inspired Technology clinical and research data G r o u p
SNOMED CT – kódy pro v Nemoci (> 63, 000) ¨ nejkomplexnější nomenklatura nemocí na světě v Klinické výsledky (> 32, 000) ¨ včetně výsledků testů ¨ zkoušek ¨ nálezy ¨ zobrazovací diagnostika ¨ patologické výsledky ¨ atd. v Postupy (> 45, 000) v Pozorovatelné subjekty - otázky, testy (> 7, 000) Kent Spackman: SNOMED CT as a tool to support interoperation of Nature Inspired Technology clinical and research data G r o u p
SNOMED CT Kent Spackman: SNOMED CT as a tool to support interoperation of Nature Inspired Technology clinical and research data G r o u p
Standardy a normy v. Pokyny, věstníky, čísleníky, zákony ¨ Národní v v Metodika Datový standard MZ ČR Národní číselník laboratorních položek ČSNI ¨ Evropské v CEN/TC 251 ¨ Mezinárodní v HL 7 v DICOM v. Počítačová zpracovatelnost, interoperabilita systémů ¨ Jazyk XML ¨ Ontologie (RDF, OWL) v. Ochrana osobních údajů, úrovně zabezpečení Nature Inspired Technology G r o u p
DASTA číselníky v Datový standard Ministerstva zdravotnictví ČR v http: //ciselniky. dasta. mzcr. cz/ v Datový standard MZ ČR je používán od roku 1997. v Poslední verze DS 04. 05 z 1. 6. 2010 v V oblasti pacientských dat umožňuje předávat: ¨ ¨ ¨ ¨ Obecné informace datové zprávy Identifikátory Základní administrativní informace o pacientovi Platební vztahy, pojišťovny Základní fyziologické údaje (hmotnost, výška) Urgentní klinické informace – diagnózy, alergie, krevní skupina Anamnéza Léky Očkování Diagnózy trvalé a aktuální Léky vydané lékárnou Žádanky a objednávky na vyšetření, včetně žádanek laboratorních Dokumentace vyšetření pacienta (výsledky, zprávy - formalizované, textové, obrazové) Provedené výkony vykazované pojišťovně nebo fakturované jinému plátci Další datové bloky. Nature Inspired Technology G r o u p
DASTA číselníky v Seznam číselníků NČLP (Národní číselník laboratorních položek) v Seznam číselníků DS (Datového standardu) v Seznam číselníků UZIS (Ústav zdravotnických informací a statistiky ČR) v Nejzajímavější jsou číselníky UZIS např: ¨ ¨ ¨ ¨ ¨ MKN 10 SPESKU POHLAV PODAPE NUMRTI NNEM NLECODD KLINIC KATEG Mezinárodní statistická klasifikace nemocí Specifikace skupiny zdravotnických zařízení Pohlaví Potřeba další zdravotnické péče po propuštění Příčina úmrtí Vybrané nemoci a komplikace Léčba na oddělení Léčebné výsledky – klinicky Specializace k oboru Nature Inspired Technology G r o u p
DASTA číselníky v Náhled do XML MKN 10 Mezinárodní statistická klasifikace nemocí Nature Inspired Technology G r o u p
Reprezentace znalostí v. Reprezentace znalostí pomocí pravidel v. Reprezentace znalostí pomocí rámců v. Reprezentace znalostí pomocí klasifikátoru (neuronová síť, bayes) v. Reprezentace znalostí pomocí logik – výroková, predikátová, deskripční v. Reprezentace znalostí pomocí sémantické sítě v. Reprezentace znalostí pomocí ontologie Nature Inspired Technology G r o u p
OWL: Web Ontology Language • Delfín je savec žijící v moři nebo v Amazonii Nature Inspired Technology G r o u p
Ontologie - Protégé Nature Inspired Technology G r o u p
Telemedicína v. Výhody ¨ Dostupnost bez cestování ¨ Vzdělávání praktických lékařů bez nutné účasti ¨ Bariéry: chybí přímý kontakt, pojišťovny se zdráhají platit takovou péči ¨ Telefon – malá šířka pásma v. Domácí péče, Tele-asistence (Home health) ¨ neustálé monitorování životních funkcí ¨ nebo umožnění péče o pacienta doma, ¨ místo spoléhání se pouze na péči při osobním kontaktu v. Telechirurgie ¨ vojenské a univerzitní aplikace ¨ řízení robotické paže na dálku Nature Inspired Technology G r o u p
Literatura v. Shortliffe et al. : Medical Informatics, Springer 2001 v. O`Carroll et al. : Public Health Informatics and Infiormation Systems , Springer 2003 v. Van de Velde, Degoulet: Clinical Information Systems, Springer 2003 v. Leiner et al. : Medical Data Management, Springer 2002 v. Beaver ed. : Healthcare Information Systems, Second Edition, Auerbach 2003 v. Grütter: Knowledge Media in Healthcare, Idea Group Publishing 2002 v. Kasal, Svačina: Lékařská informaika, Karolinum Praha 1998 Nature Inspired Technology G r o u p
Скачать презентацию Lékařská informatika MICHAL HUPTYCH Úvod do biomedicínské informatiky
c2e4c5b901d090c9c66a17421c19f7cf.ppt