Sistemi informatici in ambito radiologico Dott. Ing. Andrea Badaloni A.A. 2016-2017 Introduzione al corso Programma del corso Lezione Argomento Ore 1 2 2 Reti di elaboratori, modello a strati e i protocolli di comunicazione e di servizio 3 3 Standard informatici in sanità: HL7, DICOM, IHE 2 4 Architettura dei sistemi RIS-PACS 3 5 Architettura dei sistemi informatici ospedalieri 2 6 Strumenti per la sanità digitale: firme elettroniche, documento digitale, privacy 3 7 Dispositivi medici in rete introduzione alla ISO-IEC 80001 2 8 Telemedicina, Fascicolo sanitario elettronico e RIS Unico Regione Marche 3 Introduzione al corso 1
Architetture di elaboratori L informatica Termine che deriva dalla crasi di due parole: INFORMazione automatica Prevede dunque la gestione automatica delle informazioni attraverso un flusso: Input Elaborazione Memorizzazione Output Gestito fondamentalmente da due «strumenti»: Hardware e Software Hardware Blocchi fondamentali che compongono un elaboratore elettronico digitale moderno: Sistemi di input Scheda Madre CPU (Central Processing Unit) RAM ROM Sistemi di immagazzinamento dei dati (temporaneo o persistente) Sistemi di ouput 2
Porte Porte Il «Computer» RAM ROM Input Dati CPU Dati elaborati Output Memorizzazione Tastiera Mouse Microfono Webcam Scanner Lettore di Barcode Sistemi di input Monitor Altoparlanti / cuffie Stampante Plotter Sistemi di output 3
Sistemi di input e output Scheda di rete Scheda video Scheda audio Modem Scheda Madre La Scheda Madre ospita e raccorda tutti i componenti interni elettronici del pc. Al suo interno le informazioni scorrono bidirezionalmente su un canale detto BUS la cui velocità dipende dalle caratteristiche di CPU e RAM. Sulla Scheda Madre si innestano RAM, ROM e CPU, e si trovano anche una serie di slot per l espansione del sistema con altre schede per le varie funzionalità CPU La Central Processing Unit è il «cervello» dell elaboratore. Consiste in uno o più chip che lavorano ad altissima frequenza (indicata solitamente in GHz) all interno del quale avvengono le operazioni richieste sui dati di input. L attività ad altissima frequenza produce un surriscaldamento che dev essere dissipato tramite opportuni sistemi per evitare malfunzionamenti. 4
RAM La Random Access Memory è la «materia grigia» dell elaboratore. Consiste in più chip che immagazzinano i dati che in quel momento sono oggetto di elaborazione. E una memoria ad accesso «casuale»: non metto i dati in modo ordinato ma in una qualunque parte libera. E molto veloce sia in lettura che in scrittura (nell ordine dei ns). E una memoria volatile: allo spegnimento si cancella. La dimensione si misura solitamente in GByte. ROM La Read Only Memory è «l istinto primordiale» dell elaboratore. Consiste in più chip che contengono le istruzioni (dette firmware) per far partire il sistema all accensione. Contiene il BIOS (Basic Input/Output System) ed è molto veloce in lettura, ma normalmente non ci si scrive, se non in determinate situazioni. E una memoria persistente: non si cancella allo spegnimento dell elaboratore. La sua dimensione non è importante: viene progettata in modo di essere sufficiente per l avviamento del sistema. Archiviazione Il sistema principale di archiviazione è il disco rigido (o Hard Disk HD). Il suo ruolo è archiviare in maniera persistente i dati dell utente per poterli recuperare in qualsiasi momento. E una memoria molto più lenta della RAM (i tempi di accesso sono nell ordine dei ms) e può, in caso di necessità supplire alle carenze di quest ultima con un rallentamento del sistema. Esistono diversi sistemi di archiviazione: hard disk interni ed esterni, dischi a stato solido (SSD) interni ed esterni, Compact Disk (CD-ROM), nastri magnetici, etc. 5
Porte Sono le interfacce del sistema verso l esterno in ingresso o in uscita. USB Seriale Parallela Rete HDMI Rete Wireless Bluetooth Software I software sono tutti quei programmi (o applicazioni) che rendono possibile il funzionamento del computer permettono di elaborare i dati digitali. Il programma è una serie finita di istruzioni che opportunamente eseguite danno origine ad un risultato certo e determinato. Alcuni esempi di software: sistemi operativi, sistemi applicativi, software di utilità. File I file sono insiemi di informazioni omogenee organizzate in modo da poter essere archiviate. Ogni file ha un «nome» con cui il sistema lo identifica e solitamente anche un «estensione» che permette al sistema di capire che tipo di informazioni ci sono archiviate dentro (e dunque con quale software devono essere lette). La registrazione dei file negli archivi avviene solitamente in strutture gerarchiche dette cartelle (o directory), organizzate ad albero. 6
Introduzione alle reti di elaboratori Fine anni 50 viene creato ARPA ARPAnet Negli anni 60 si progetta la rete che viene avviata nel 1969 (4 nodi) Rimane attiva per tutti gli anni 70, i nodi crescono fino a 113 Topologie di rete 7
Topologie di rete A B ARPAnet Nel 1971, vengono inventati e installati su ARPAnet un sistema di messaggistica (e-mail) e un sistema di trasferimento file (FTP) Nel 1973 vengono collegate la Norvegia e il Regno Unito Nel 1974 viene teorizzata la divisione logica degli strati di un sistema di rete (TCP/IP) Nel 1983 si stacca la rete del Department of Defense (MILNET) e ARPAnet diventa una rete di ricerca, viene adottato il modello TCP/IP E da quel momento si è evoluta fino a diventare Il modello a strati 8
Il modello a strati Modello a strati Assegna ad ogni strato un compito Può essere semplificato quando non tutti gli strati sono necessari Minimizza la quantità di dati (e il dettaglio) che devono essere trasmessi da uno strato all altro Grazie per l attenzione (se non vi siete spaventati ) 9