FACULTAD DE INGENIERÍA

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1 FACULTAD DE INGENIERÍA Universidad Nacional de San Juan Carrera: BIOINGENIERÍA Programa Analítico: INFORMÁTICA MÉDICA Año 2014 Dr. Ing. Juan Pablo GRAFFIGNA Profesor Titular Mg.Ing. Ana María ECHENIQUE Jefa del Departamento Electrónica y Automática Ing. Daniel Eduardo ARGUMOSA Secretaria Académica Carrera: Bioingeniería Plan: 2005 Área: Ciclo de especialización Semestre 10 Carga Horaria Semanal: 6 horas Régimen: Semestral FACULTAD DE INGENIERÍA Tel /1328/1839/1298 Int. 354 Av. San Martin (Oeste) 1109 Fax San Juan - ARGENTINA sec_dea@unsj.edu.ar

2 INFORMÁTICA MÉDICA Programa Analítico Año 2014 INTRODUCCIÓN. El uso de los recursos informáticos en el ámbito de los sistemas de salud es cada vez más difundido no solamente con fines administrativos sino también en el ambiente clínico. Es importante que los profesionales de la salud entiendan acerca de las tecnologías de computadoras y de comunicaciones y tengan una visión amplia de cómo las mismas afectan la práctica de la medicina en la actualidad. Esta actividad curricular está dirigida a estudiantes de Bioingeniería, quienes estarán involucrados en el futuro con tareas de asesoramiento, diseño, desarrollo y mantenimiento de sistemas biomédicos en un ambiente interdisciplinario. En consecuencia deben disponer de un conocimiento amplio de la informática médica, que les permita contar con una base sólida para un estudio más profundo en esta disciplina. Se incluyen áreas tales como: Sistemas de Información Biomédicos, Estándares de Comunicación, Terminología Controlada, Guías de Práctica Clínica, Sistemas de Almacenamiento y Comunicación de Imágenes Médicas, etc. Las actividades prácticas están vinculadas a la programación de pequeños sistemas de información biomédico en alguna de las áreas de la Informática Médica. Para ello se realizarán prácticas previas sobre redes, lenguajes de programación y motores de base de datos relacionales SQL. Además se realizarán prácticas específicas sobre aspectos teóricos puntuales. OBJETIVOS. Objetivo General: Reconocer problemas habituales en las diferentes áreas temáticas dentro de la Informática Médica, para elegir un modo adecuado de resolver los mismos. Objetivos específicos: Comprender la Informática Médica desde la perspectiva de la generación, procesamiento y aplicación del conocimiento médico. Describir las distintas áreas que conforman la informática médica para ubicar dentro de cada una situaciones problemáticas. Conocer en profundidad los diferentes modelos de información y sus aplicaciones en entornos médicos con el propósito de identificar el alcance de cada uno. Proyectar sistemas de información en medicina de pequeña envergadura para experimentar los diferentes pasos que involucra su desarrollo. Analizar los distintos enfoques en los que se basan los estándares de nomenclatura controlada en medicina con el fin de seleccionar el más adecuado. Detallar las características más importantes de los diferentes estándares existentes en el campo de los sistemas de información hospitalarios, especialmente HL7. Discriminar los componentes de un sistema de comunicación y almacenamiento de imágenes médicas y el estándar de comunicación DICOM. Identificar las partes de una guía de práctica clínica como herramienta de estandarización de los servicios de salud. Buscar nuevos conocimientos y procedimientos partiendo de los contenidos de la asignatura y los bancos de datos disponibles. Responsabilizarse en el trabajo final de cátedra mediante la elección y estudio de la temática y la concreción del mismo. Participar de Congresos, Jornadas o Conferencias con el fin de exponer el trabajo final y aceptar las contribuciones de otras personas involucradas en la temática, tanto del sector asistencial como científico.

3 CONTENIDOS. 1. Introducción a la Informática Médica. Definición. Auge de la informática médica. Rol del bioingeniero. Aplicaciones de la computación en el campo de la medicina. Publicaciones, organizaciones y otras instituciones. Cursos y programas. Recursos en Internet. Práctica. 2. Modelos y sistemas de información. Modelos. Modelos como abstracciones del mundo real. Modelos como plantillas. La forma como modelamos el mundo influencia la manera como interactuamos con él. Información. Información a partir de datos y conocimientos. Modelos construidos con símbolos. Inferencias interpretando datos de acuerdo a un modelo. Suposiciones en un modelo definen los límites del conocimiento. Modelos computacionales. Sistemas. Sistemas y modelos. Sistemas de información a partir de datos y modelos. Aspectos de la información. Tipos de datos y propiedades. Documentación de datos. Componentes de un sistema de información. El usuario. Ingreso de datos. Interface de usuario. Tecnologías emergentes. Procesamiento de datos. Presentación de información. 3. Fundamentos de Bases de Datos. Definición y empleo de una base de datos. Arquitectura de sistemas de bases de datos: Los tres niveles. Nivel Externo. Nivel Conceptual. Nivel Interno. Administración de bases de datos. Lenguaje de Modelado Unificado (UML): Definición y Diagramas. El modelo relacional. Dominios y relaciones. Reglas de Integridad relacional. Reglas de Integridad referencial. Migración entre modelos. Aplicación al modelo relacional. SQL: Comandos de definición y administración de datos. 4. Registros Médicos Computarizados. Los registros médicos computarizados. Introducción. Las historias clínicas en papel. Aspectos físicos de los registros médicos computarizados. Aspectos relacionados con la información. El registro electrónico como soporte de la práctica clínica. Generalidades. Estructura. Usos. Ejemplos. 5. Sistemas de Información Hospitalarios. Desarrollo histórico. Admisión, alta y transferencia. Ingreso de órdenes. Revisión de resultados. Aplicaciones independientes. Sistemas avanzados de información clínica. Cambios tecnológicos y legislativos. Los sistemas hospitalarios de la actualidad. Aspectos técnicos de los sistemas actuales. El futuro de los sistemas de información hospitalarios. Opciones tecnológicas. El concepto HIS. Arquitecturas. Aplicaciones aisladas. Sistemas monolíticos. Sistemas evolutivos I. Sistemas evolutivos II. Sistemas distribuidos. Integración entre aplicaciones. Costos y beneficios. Costos de los sistemas de información. Beneficios de los sistemas de información. Beneficios no cuantificables. Beneficios cuantificables no monetariamente. Beneficios cuantificables monetariamente. Evaluación de los sistemas de información. Seguridad en los sistemas de información hospitalarios. Escenario para la protección de datos. Políticas de seguridad en los datos médicos. Medidas. Medidas que afectan el equipamiento. Medidas de software. Medidas organizativas. Sistemas de atención primaria. Historia de los sistemas de información en la atención primaria. Funcionalidad de los sistemas. Módulo básico. Módulo médico. Módulo de farmacia. Módulo de turnos. Módulo financiero. Módulo de comunicaciones. Módulo de investigación. Nuevos desarrollos. 6. Protocolos o normativas para la práctica clínica. Introducción. Usos y beneficios de los protocolos. Atributos de los protocolos bien diseñados. El ciclo de vida de un protocolo. Criticismo. Tipos y formatos. Estructura de los

4 protocolos. Diseño de protocolos. Protocolos computarizados. Protocolos pasivos. Protocolos activos. 7. Terminología médica controlada, vocabularios, códigos y sistemas de representación de conceptos. Introducción. Definiciones. Utilización de sistemas de codificación. Sistemas de clasificación. ICD. ICPC. SNOMED. Códigos Read. Otros. Dificultades con la codificación. Dificultades en la clasificación. 8. Estándares y sistemas de comunicación en el ámbito sanitario. Introducción. La diversidad de actores y sistemas informáticos en salud. Sistemas abiertos. Estándares. Organismos que hacen estándares. Sistemas abiertos de computadoras. Estándares de comunicación. El modelo de referencia OSI. La estandarización del modelo OSI. El protocolo TCP/IP. EDI. UN/EDIFACT. Estándares en informática y telecomunicaciones en el campo de la salud. Estándares de comunicación en salud. HL7. MIB. DICOM 3.0. Telemedicina. Cuidados médicos en el domicilio. Cuidados en el primer nivel de atención. Comunicaciones entre hospitales. Comunicaciones intrahospitalarias. Sistemas multimedia en telemedicina. 9. PACS. Introducción. Tipos de PACS. Infraestructura de un PACS. Componentes de un PACS. Adquisición de imágenes. Modalidades analógicas. Modalidades digitales. Estaciones de visualización. Sistemas de almacenamiento en línea y archivo. Sistemas de impresión. Sistemas de comunicación. Controlador central y sistema de bases de datos. Interfaces con otros sistemas. Teleradiología. 10. DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Introducción. Estándares en imágenes médicas. Tipos de formatos de archivo. ACR/NEMA 1 y 2. Interfile. Procesamiento distribuido de datos. Conceptos generales. Modelo del mundo real, Definiciones de Objetos de Información (IOD), Clases de servicio y Clases de pares Servicio-Objeto (SOP Class). Atributos. Sintaxis de transferencia. Identificación. Conceptos de red en DICOM. Entidad de aplicación. Dirección de presentación. Negociación de la asociación. Contexto de la presentación. Almacenamiento en medios físicos. Clase de servicio de almacenamiento en medios físicos. Formato de archivo. Formato de directorio. Medio físico. Clases de servicio. Almacenamiento. Administración. Verificación. Declaraciones de conformidad al estándar (Conformance Statements). 11. Internet en Salud. Orígenes y nacimiento de Internet. Protocolos. Tipos de datos y formatos asociados. Lenguajes. Técnicas de acceso a bases de datos. Impacto en el ámbito de la salud. Acceso y distribución del conocimiento médico. Seguridad. Ejemplos. Librerías y bases de datos médicas on-line. ACTIVIDADES PRÁCTICAS. Práctica 1: Introducción procesodor de hipertexto HTML Práctica 2: Introdución lenguaje de programación PHP Práctica 3: Estructuras de Control en PHP Práctica 4: SQL Lenguaje de consultas estructuradas Práctica 5: Integración de PHP con MySQL Práctica 6: Tratamiento de datos de MySQL con PHP Práctica Final: Diseño y Desarrollo de un Sistema de Información Simple. METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA.

5 Informática médica es una actividad curricular optativa del décimo semestre. Como optativa, el número de alumnos es reducido y variable cada año. En función del número de alumnos se van adecuando las actividades. Las clases están divididas en clases teóricas y prácticas. Las clases teóricas presentan todos los contenidos de la actividad curricular y se realizan demostraciones prácticas de los conceptos teóricos vistos a través de demos, aplicaciones, documentos, etc. Por la naturaleza de la temática, estas clases se actualizan constantemente. Las clases prácticas tienen como finalidad que el alumno conozca herramientas para el diseño y desarrollo de sistemas de información de pequeña envergadura. Para ello se introduce a los alumnos en un entorno de programación de bases de datos de licencia pública general (GPL) de gran uso. Este entorno está compuesto de tres aplicaciones: Apache, PHP y MySQL. Las prácticas de laboratorio tienen como finalidad que el alumno pueda adquirir destrezas en el uso de las herramientas descriptas en las clases prácticas. El Trabajo final de actividad curricular tiene por finalidad implementar, con las herramientas de la práctica, alguna temática de actualidad vinculada a los contenidos de la asignatura. Con este trabajo los alumnos logran un conocimiento más profundo del tema y adquieren la destreza sobre la metodología a seguir para el diseño y desarrollo de un problema de Informática Médica: Planificación y Especificación de Requisitos, Análisis e Investigación, Diseño, Implementación, Pruebas e Instalación. Distribución de tiempos. La distribución temporal de cada actividad es la siguiente: Las clases teóricas se dictan todas las semanas un día por semana (3 horas). El resto del tiempo semanal (3 horas) se emplea para el dictado de clases prácticas y la realización de los prácticos correspondientes, durante la primera parte del cursado (8-10 semanas). Durante las últimas semanas del cursado se realiza el Trabajo Final de la asignatura. Debido a que las prácticas y el trabajo final requieren maduración de los conceptos, parte de las mismas se realiza fuera del horario de clases. Los alumnos deben asistir y participar de las clases, realizar las prácticas y desarrollar el trabajo final de cátedra. La comunicación extra-áulica con los alumnos se establece a través del correo electrónico y la página web de la Actividad Curricular. Los materiales y/o recursos que se emplearán durante el desarrollo de la actividad curricular son: Pizarrón. Proyector. Notebook. Apuntes de cátedra. Guías de Práctica. PCs. (Laboratorio de Computación-DEA) Software de licencia pública: Apache, PHP, MySQL. Material Biblográfico. Página Web: FORMA DE EVALUACIÓN. Si se analizan los objetivos, la actividad curricular tiene un fuerte sesgo informativo, por lo tanto es fundamental la asistencia a clases. En tal sentido se solicita la asistencia al menos al 80% de las clases teóricas.

6 Los alumnos son evaluados a través de las prácticas, las cuales consisten en la elaboración de un aplicativo que debe ser expuesto ante el Jefe de trabajos prácticos e impreso como documentación probatoria para la cátedra. Como requisito final para la obtención de la certificación definitiva es la elaboración del trabajo final de asignatura. El mismo es evaluado por el proceso y el resultado final. Este trabajo integra los aspectos teóricos en un pequeño sistema que se construye a partir de las habilidades adquiridas durante las prácticas. A partir de 2005 se estimula a los alumnos a presentar los trabajos finales de actividad curricular como trabajos libres en el Simposio de Informática y Salud (SIS) en el marco de las Jornadas de Informática e Investigación Operativa. Esta actividad se realiza todos los años y es una instancia de evaluación externa importante. La evaluación final de la actividad curricular consiste en un examen escrito dónde se presentan una serie de problemas de ingeniería que deben ser resueltos con el uso de todo el material disponible. El propósito es simular situaciones reales de la profesión, donde el futuro bioingeniero tendrá acceso a toda la documentación que necesite para resolver un problema concreto. En el caso de que los alumnos presenten su trabajo final de actividad curricular en el SIS, y el mismo es aceptado, la instancia de evaluación final queda acotada a la descripción de dicho trabajo. Todas las evaluaciones están disponibles para consulta de los alumnos. BIBLIOGRAFÍA. International Medical Informatics Association: Remendaciones sobre la enseñanza de la informática médica, Organización Mundial de la Salud: Informe de Estadísticas Mundiales de Salud, Shortliffe, Edward H y otros: Biomedical Informatics, Computer Applications in Health Care and Biomedicine. 3ra Edición. Springer Hoyt, Robert: Medical Informatics. University of West Florida Siegel Eliot y otros: Fimless Radiology Editorial: Springer, 1999 Enrico Coiera: Guide to Medicals Informatics, the Internet and Telemedicine. Editorial: ARNOLD, 1997 Kenneth E. Kendall, Julie E. Kendall. Análisis y Diseño de Sistemas. Tercera edición, Editorial: Pearson Educación, 1997 Dubois Paul: MySQL. Editorial Prentice Hall, 2001 American College of Radiologists and National Electrical Manufacturers Asociation: DIGITAL IMAGING AND COMMUNICATIONS IN MEDICINE (DICOM) Standard. Draft Versión Mehdi Achour y otros: Manual de PHP. (Publicación Electrónica), 2005 International Medical Informatics Asociation: Yearbook of Medical Informatics. Schattauer, 1999, 2000, HL7 Organization: Health Level Seven standard (RIM). H. K. Huang: PACS Picture Achiving and Communication Systems in Biomedical Imaging ; editorial: VCH año Apache. - Version The Apache HTTP Server Project PHP - Version The PHP Group MySQL database - MySQL AB - Version Xavier Ferré Grau, María Isabel Sánchez Segura: UML - Desarrollo Orientado a Objetos con UML - Facultad de Informática UPM Mallinckrodt Institute of Radiology: DICOM CTN Browsable Documents

7 Oldenburg Research and Development Institute for Information Technology Tools and Systems: DCMTK Documentation C. J. Date: Sistemas de Bases de Datos, quinta edición, editorial ADDISON- WESLEY IBEROAMERICANA año Apuntes de la Cátedra de Informática Médica Carrera de Bioingeniería UNSJ