POLITECNICO DI BARI CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA ELETTRONICA

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1 POLITECNICO DI BARI CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA ELETTRONICA DISPENSE DEL CORSO DI INFORMATICA MEDICA Docente: Prof. Giuseppe Mastronardi ANNO ACCADEMICO /05/2016

2 Informatica Medica SISTEMI INFORMATIVI OSPEDALIERI Docente Prof. Giuseppe Mastronardi

3 CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI INFORMATIVI SANITARI Sistema informativo centrale : HIS, Hospital Infomation System Sistemi informativi dipartimentali: LIS, Laboratory Information System RIS, Radiology Information System

4 SISTEMA INFORMATIVO OSPEDALIERO Gestione della cartella clinica Integrazione dei dati provenienti dai vari sistemi informativi dipartimentali Rispetto ai sistemi informativi dipartimentali, possiede una visione completa della cartella clinica

5 SISTEMA INFORMATIVO DI LABORATORIO Gestione delle attività del laboratorio di analisi Accettazione pazienti/prelievi Creazione liste di lavoro Distribuzione liste di lavoro ai vari strumenti Acquisizione risultati Refertazione Memorizzazione Standard: HL7

6 SISTEMA INFORMATIVO RADIOLOGICO Gestione di informazioni testuali anagrafiche diagnostiche Gestione delle immagini Standard: DICOM

7 CARTELLA CLINICA Cartella clinica: l insieme di tutti i dati relativi ai vari episodi in cui un paziente è coinvolto all interno del sistema sanitario Funzioni: Raccoglie in modo cronologico il processo di cura del paziente Permette la comunicazione tra il personale sanitario coinvolto Raccoglie i dati ai fini medico/legali Permette una visione generale sullo stato di salute del paziente

8 EVOLUZIONE DELLA CARTELLA CLINICA La cartella clinica nasce come modulo cartaceo Vantaggi: Semplicità d uso, basse esigenze tecnologiche Svantaggi: può essere consultata da un solo utente, la ricerca è molto difficoltosa, si occupa molto spazio La cartella clinica elettronica sostituisce quella cartacea Permette una facile ricerca ed archiviazione dei dati Rappresenta un supporto per dati di tipo diverso, ad esempio immagini e segnali

9 LA CARTELLA CLINICA COME DATABASE La cartella clinica elettronica non è altro che un database Database: collezione di informazioni, organizzata in gruppi, che consentono un semplice accesso alle stesse Database relazionale: raccolta di informazioni omogenee, memorizzate su più tabelle Tabella: raccolta di dati relativi ad uno specifico argomento, organizzata in righe e colonne. Le righe sono dette record, le colonne sono dette campi Il sistema software di gestione del database è chiamato DBMS (Data Base Management System) Access di Office (Microsoft) è un esempio di DBMS

10 CHIAVE PRIMARIA E NORMALIZZAZIONE DEI DATI Ogni tabella contiene una chiave primaria Chiave primaria: campo, o combinazione di campi, che contiene un valore in grado di identificare in modo univoco ciascun record La teoria del disegno dei database comprende alcuni standard di progettazione chiamati forme normali La normalizzazione elimina le informazioni ridondanti, facilita la gestione, l aggiornamento e la manutenzione del database Esistono 5 forme normali Una valida relazione tra le tabelle è stabilita se si raggiunge la terza forma normale

11 PRIMA FORMA NORMALE Una tabella è normalizzata alla prima forma normale quando presenta in ogni campo il valore significativo più piccolo Esempio: ID_PAZIENTE NOMINATIVO DATA DI NASCITA TELEFONO 1 RIGAMONTI FRANCESCO 12/09/ NOSTRILE CRISTINA 03/04/ ID_PAZIENTE COGNOME NOME DATA DI NASCITA TELEFONO 1 RIGAMONTI FRANCESCO 12/09/ NOSTRILE CRISTINA 03/04/

12 SECONDA FORMA NORMALE Una tabella è in seconda forma normale se soddisfa i seguenti due requisiti: È in prima forma normale Tutti i suoi campi non primari sono funzionalmente dipendenti dalla chiave e non solo da una parte di essa Esempio: ID_PAZIENTE ID_REPARTO COGNOME NOME REPARTO 1 3 RIGAMONTI FRANCESCO CHIRURGIA 2 3 NOSTRILE CRISTINA CHIRURGIA ID_PAZIENTE COGNOME NOME ID_REPARTO REPARTO 1 RIGAMONTI FRANCESCO 3 CHIRURGIA 2 NOSTRILE CRISTINA

13 TERZA FORMA NORMALE Una tabella è in terza forma normale se soddisfa i seguenti due requisiti: È in seconda forma normale Non contiene dipendenze funzionali tra campi non primari Esempio: ID_PAZIENTE COGNOME NOME COMUNE CODICE ASL 1 RIGAMONTI FRANCESCO TARANTO 12 ASL TA/1 2 NOSTRILE CRISTINA FOGGIA 09 ASL FG/3 ID_PAZIENTE COGNOME NOME 1 RIGAMONTI FRANCESCO 2 NOSTRILE CRISTINA COMUNE FOGGIA TARANTO CODICE ASL 09 ASL FG/3 12 ASL TA/1

14 SEZIONI DELLA CARTELLA CLINICA Anagrafica Accettazione Anamnesi Esame obiettivo Diario clinico giornaliero Richiesta accertamenti Dimissione

15 ANAGRAFICA Dati per l identificazione del paziente, per consentire eventuali contatti sia durante il ricovero (contatti con i familiari) che successivamente alla dimissione In questa fase viene, anche, assegnato un codice al paziente: codice fiscale, tessera sanitaria, codice assegnato dall ospedale, contatore Esempio CODICE FISCALE COGNOME NOME DATA DI NASCITA COMUNE INDIRIZZO TELEFONO PROFESSIONE ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI 12/08/1968 ANDRIA via DEI MILLE n OPERAIO ZXC342QWE BONASIA ANNA 03/05/1942 BARLETTA via GOBETTI n CASALINGA BSD347SDE LIBERTI CINZIA 09/06/1980 MASSAFRA via DEI CONTI n NESSUNA CDF345ERD LIBERO FRANCO 19/03/1981 BRINDISI via DELLE ROSE n IMPRENDITORE Questi dati servono anche per un eventuale stratificazione del paziente in una certa classe di rischio, ad esempio range di età, professione pericolosa

16 In questa fase viene registrato : Il reparto in cui il paziente sarà degente La data del ricovero Il motivo del ricovero Esempio ACCETTAZIONE CODICE FISCALE COGNOME NOME REPARTO DATA MOTIVO RICOVERO ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI MEDICINA INTERNA 02/01/2006 DOLORE BRACCIO DESTRO ZXC342QWE BONASIA ANNA MEDICINA INTERNA 05/01/2006 DIFFICOLTA' DI MOVIMENTO BSD347SDE LIBERTI CINZIA CHIRURGIA 04/01/2006 DIFFICOLTA' DI RESPIRO CDF345ERD LIBERO FRANCO NEUROLOGIA 06/01/2006 TRAUMA CELEBRALE

17 ANAMNESI Anamnesi familiare: storia clinica dei familiari del paziente. È molto importante per le malattie ereditarie e per i fattori di rischio che possono essere comuni, ad esempio legati all ambiente e alle abitudini di vita Esempio CODICE FISCALE COGNOME NOME FAMILIARE MALATTIE PREGRESSE ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI PADRE APPENDICITE ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI MADRE DIABETE ZXC342QWE BONASIA ANNA PADRE ANEMIA BSD347SDE LIBERTI CINZIA NONNO DIABETE CDF345ERD LIBERO FRANCO PADRE ERNIA CDF345ERD LIBERO FRANCO MADRE EPATITE

18 Anamnesi del paziente: ANAMNESI Anamnesi patologica: malattie pregresse del paziente, come malattie dell infanzia, allergie, intolleranze, interventi subiti Anamnesi fisiologica: riguarda lo sviluppo della persona, ad esempio le vaccinazioni subite Esempio CODICE FISCALE COGNOME NOME MALATTIE PREGRESSE VACCINAZIONI ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI EPATITE MORBILLO ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI EPATITE ORECCHIONI ZXC342QWE BONASIA ANNA BRONCHITE MORBILLO ZXC342QWE BONASIA ANNA APPENDICITE MORBILLO BSD347SDE LIBERTI CINZIA BRONCHITE ROSOLIA CDF345ERD LIBERO FRANCO ERNIA PERTOSSE

19 ESAME OBIETTIVO Esame obiettivo generale: insieme delle informazioni che vengono raccolte indipendentemente dal motivo del ricovero Esempio CODICE FISCALE COGNOME NOME PESO ALTEZZA TEMPER ATURA PRESSIONE MINIMA PRESSIONE MASSIMA FREQUENZA CARDIACA ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI 90 Kg 170 cm 36 C 80 mmhg 110 mmhg 100 battiti/min ZXC342QWE BONASIA ANNA 60 Kg 160 cm 37 C 90 mmhg 130 mmhg 110 battiti/min BSD347SDE LIBERTI CINZIA 50 Kg 160 cm 35 C 90 mmhg 110 mmhg 90 battiti/min CDF345ERD LIBERO FRANCO 85 Kg 175 cm 36,7 C 90 mmhg 120 mmhg 110 battiti/min

20 ESAME OBIETTIVO Esame obiettivo specifico: diagnosi Esempio CODICE FISCALE COGNOME NOME DIAGNOSI ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI FRATTURA DELLA MANO DESTRA ZXC342QWE BONASIA ANNA METASTASI SPINALE BSD347SDE LIBERTI CINZIA STENOSI POLMONARE CDF345ERD LIBERO FRANCO EMATOMA CELEBRALE

21 DIARIO CLINICO GIORNALIERO Registra tutto ciò che accade al paziente durante il ricovero Esempio CODICE FISCALE COGNOME NOME DATA ORA TEMPER ATURA PRESSIONE MINIMA PRESSIONE MASSIMA FREQUENZA CARDIACA ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI 02/01/ C 80 mmhg 120 mmhg 90 battiti/min ZXC342QWE BONASIA ANNA 05/01/ ,5 C 90 mmhg 130 mmhg 110 battiti/min ZXC342QWE BONASIA ANNA 05/01/ C 90 mmhg 130 mmhg 120 battiti/min BSD347SDE LIBERTI CINZIA 04/01/ C 90 mmhg 120 mmhg 100 battiti/min CDF345ERD LIBERO FRANCO 06/01/ C 80 mmhg 110 mmhg 100 battiti/min Particolare attenzione viene dedicata alla parte che memorizza la somministrazione dei farmaci Esempio CODICE FISCALE COGNOME NOME DATA ORA FARMACO DOSE UNITA' MISURA VIASOM ZXC342QWE BONASIA ANNA 05/01/ ASPIRINA 1 numero ORALE

22 RICHIESTA ACCERTAMENTI Consiste nella richiesta di esami specifici Gli esami possono essere: di laboratorio: esami del sangue, delle urine, esami genetici di immagine: radiografie, TAC, ecografie, PET, RMN di segnale: ECG, EEG, EMG Esempio CODICE FISCALE COGNOME NOME ESAME ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI RADIOGRAFIA ZXC342QWE BONASIA ANNA RADIOGRAFIA BSD347SDE LIBERTI CINZIA RADIOGRAFIA CDF345ERD LIBERO FRANCO PET

23 DIMISSIONI In questa fase viene registrato : La data di dimissione La modalità della dimissione: Dimesso a domicilio Trasferito ad altro ospedale per acuti Dimesso contro il parere dei sanitari Deceduto Esempio CODICE FISCALE COGNOME NOME DATA MODALITA' ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI 02/01/2006 DIMESSO A DOMICILIO ZXC342QWE BONASIA ANNA 06/01/2006 TRASFERITO AD ALTRO OSPEDALE PER ACUTI CDF345ERD LIBERO FRANCO 06/01/2006 TRASFERITO AD ALTRO OSPEDALE PER ACUTI

24 RELAZIONI Le tabelle vengono messe in relazione tra loro per ottenere tutte le informazioni necessarie senza creare duplicazioni Access include due tipi di relazioni: Relazione uno a molti: comuni-paziente Relazione uno a uno: paziente-esame obiettivo La relazione molti a molti la si ottiene utilizzando una tabella di unione In questa tabella vengono poste le chiavi primarie delle tabelle da mettere in relazione: paziente-diagnosi

25 RELAZIONI Integrità referenziale Insieme predefinito di regole, utilizzato per: Accertarsi che la relazione sia valida Prevenire modifiche o cancellazioni accidentali dei dati Condizioni di applicazione: Il campo correlato nella tabella primaria deve essere chiave primaria I campi correlati delle due tabelle devono avere lo stesso tipo di dati Entrambe le tabelle devono appartenere allo stesso database

26 QUERY Permette di ricercare e manipolare le informazioni presenti in un database Non contiene dati ma è semplicemente un insieme di istruzioni Viene eseguita specificando i criteri di selezione I criteri di selezione utilizzano sia operatori di confronto: >, >=, <, <=, =, <> che operatori logici: Not, And, Or, Between And

27 QUERY >=01/01/1945 And <=01/01/1990 COGNOME NOME DATA DI NASCITA COMUNE INDIRIZZO TELEFONO LIBERO FRANCO 19/03/1981 BRINDISI via DELLE ROSE n LIBERTI CINZIA 09/06/1980 MASSAFRA via DEI CONTI n RIGAMONTI LUIGI 12/08/1968 ANDRIA via DEI MILLE n Between 36 And 37,5 COGNOME NOME PESO ALTEZZA TEMPERATURA RIGAMONTI LUIGI 90 Kg 170 cm 36 C BONASIA ANNA 60 Kg 160 cm 37 C LIBERO FRANCO 85 Kg 175 cm 36,7 C

28 Caratteri jolly:?: viene utilizzato quando dell informazione da cercare se ne conosce solo una parte ASD123QW? QUERY CODICE FISCALE COGNOME NOME COMUNE ASD123QWE RIGAMONTI LUIGI ANDRIA *: viene utilizzato quando il criterio di selezione contiene un motivo ricorrente E* COGNOME NOME MALATTIE PREGRESSE RIGAMONTI LUIGI EPATITE LIBERO FRANCO ERNIA

29 Query di accodamento: Permette di copiare i record da una tabella e di porli in fondo ad un altra Può essere utilizzata per creare un archivio: archivio pazienti Query di eliminazione: Permette di eliminare dei record da una tabella Dati archiviati o obsoleti QUERY Esempi: I dati anagrafici di un paziente sono stati archiviati, quindi possono essere eliminati dalla tabella pazienti ; Un farmaco non è più in commercio, quindi lo posso eliminare dalla tabella farmaci

30 HEALTH LEVEL 7 Standard ANSI ( American National Standards Institute) per la generazione di messaggi standardizzati Nasce per scambiare informazioni relative ad un paziente Si occupa sia degli aspetti medici che di quelli amministrativi Il suo nome si riferisce al livello 7 dello standard ISO/OSI (International Standards Organization/Open System Interconnection) per le telecomunicazioni L attuale versione è la 2.5. La versione 3 è in fase di avanzata elaborazione (varia la sintassi).

31 HEALTH LEVEL 7 Utilizza una sintassi propria I messaggi sono costituiti da una lista di segmenti costituiti da campi di dati Ciascun campo contiene dei dati elementari detti componenti Ogni componente potrebbe contenere dei sub-componenti Per separare le parti del messaggio vengono utilizzati dei delimitatori di carattere: Separatore di campo, Separatore di componente, ^ Separatore di sub-componente, &

32 HEALTH LEVEL 7 Tutti i segmenti iniziano con un codice di tre lettere Principali codici sono: MSH: precede l informazione riguardante il messaggio stesso EVN:descrive l evento scatenante, ADT PID, PD1, PV1: precedono le informazioni riguardanti il paziente HL7 prevede più di 120 codici

33 HEALTH LEVEL 7 Esempio di messaggio HL7 MSH ^~\& REG MCM BTS ADT^A P 2.2 EVN A PID ^^^MYHOS^MR~ ^^^USSSA^SS SMITH^JOHN^Q M 123MAIN^^BUFFALO^NY^98052 ^"" (123) S M ^^^MYHOS^AN PD1 S F NormalString^A^+1^- 1^ISO^simpletext&Test&HCD^GI^simpletext&NormalString&ISO^I NormalString^Test&Test^ Test^Test^Test^Test^AE^simpletext^simpletext&Test&ISO^P^NormalString^M10^MC^simpl etext&normalstring&hcd^a N simpletext I I N NormalString^+1^M11^simpletext&NormalStr ing&l,m,n^rri^simpletext&normalstring&hcd NOVALUE^NormalString^Test^Test^Normal String^Test N PV1 1 I 2000^2012^01^hey&test&DNS^test^test^test^test^test ^MILLER^CONNIE^ A. SUR 2 A0

34 HEALTH LEVEL 7: HL7 BROWSER Linguaggio di programmazione: Java Apre e analizza il file HL7 Permette di modificare il file HL7 Esegue delle ricerche all interno del file Crea dei duplicati del file Crea dei report Permette di inviare e ricevere i file HL7

35 DICOM La sigla significa: Digital Imaging and Communication in Medicine Il comitato DICOM nasce per creare e mantenere uno standard internazionale per la comunicazione di informazioni terapeutiche, diagnostiche e biomediche nelle discipline dove l uso di immagini è associato ai dati La necessità della creazione di questo standard sorge dopo la scoperta della tomografia assiale computerizzata e delle altre tecniche di imaging digitale Lo scopo è inoltre quello di facilitare lo scambio di dati tra i diversi sistemi e di creare database facilmente interrogabili La versione attuale è la 3.0

36 DICOM SCRIBBLE Linguaggio di programmazione: C++ DICOM Scribble legge e visualizza file DICOM Un file DICOM è costituito da un insieme di attributi, ciascuno dei quali viene identificato da un numero di gruppo e da un numero di elemento Un attributo molto importante è l image pixel data, il quale contiene informazioni circa le proprietà dell immagine: Altezza Larghezza Bit per pixel Interpretazione fotometrica

37 DICOM SCRIBBLE Il contenuto del file DICOM è definito dall IOD (Information Object Definition) Un IOD è formato da moduli, ognuno dei quali definisce gli attributi DICOM Il modulo image pixel definisce l attributo image pixel data Quando il file DICOM viene aperto esso viene posto nell oggetto CDcmCompositeIOD CDcmImagePixelModule contiene l image pixel data La funzione Pixel data restituisce una lista (Coblist) di arrays (CByteArray). Ciascun array contiene i pixel data dell immagine DICOM CDcmMetafileInformation decodifica i pixel data