MedInfEinf

MEDINFEINF
Kybernetisches Modell ärztlichen Handelns:
Informationssammlung (Anamnese, Untersuchung, Diagnostik)
Entscheidungsprozess (Visite)
Modell
Therapeutische / Diagnostische Aktion
Biosignalverarbeitung: Analyse von Biosignalen mit Methoden aus Mathematik und Informatik.
-
Diagnoseunterstützung: quantitative Beurteilung von Signalren und Bildern
Screening-Untersuchungen: Klassifikation von Signlane und Bildern
Intensivmedizin: Überwachung und Kontrolle von Vitalfunktionen
Formale Beschreibung von Zusammenhängen und Abhängigkeiten physiologischer
Funktionen
- Steuerung und Regelung physiologischer Funktionen durch Prothesen und Geräte
Signal = Darstellung einer Nachricht durch physikalische Größe
Biosignal = Signal die von physikalischen/chemischen Aktionen des Körpers ausgeht.
Signalparameter(Zeit)
EKG: elektisches Potential (Zeit)
Größen: Elektrische (Potential, Strom, Widerstand)
Mechanisch (Kraft, Druck, Bewegung)
Akkustisch
Thermisch (Temperatur, Wärmemenge (Energie, Kalorien))
Chemisch (Konzentration, pH, olfaktorisch)
Blutdruckmessung: Riva-Rocci / Korotkow. Korotkow’sche Geräusche: Rauschen bei
zusammengedrücktem Arterie
Evoziertes Potential im EEG: Immer selber Reiz -> Selbes Muster
Nachrichten charakterisiert durch:
- Syntax (grammatikalische Form: Polung, Verstärkung, Filterung)
- Semantik (Bedeutung: Welche Ableitung)
- Pragmatik (Umgebungs-Bezug: Ableitungsbedingung, Notfall, Belastungs-EKG)
100.000 Herzschläge pro Tag
INFORMATIONSSYSTEME:
Dokumentation: Sammeln, Erschließen, Ordnen und Aufbewahren von Information um es später
Nutzbar zu machen
Wozu dokumentation:
- Qualitsgesicherte Behandlung, Kommunikation zwischen Ärzten
- Rechtliche Vorschriften
- Verwaltung + Abrechnung
- Qualitätssicherung, Forschung, Lehre
DRG: Diagnosis Related Groups= Fallgruppen
- Krankheiten: Diagnosen
- Maßnahmen: Prozeduren
- Multimorbid: Nebendiagnosen, Komplikationen
-
Betreuung,Versorgung: Beatmung, Chemotherapie
Patientendatenverwaltungssystem (PDV):
- Aufnahme, Verlegung, Entlassung
- Medizinische Basisdokumentation: Diagnosen, Prozeduren
- DRG-Ermittlung
- Abrechnung
Klinisches Arbeitsplatzsystem
OP-Dokumentationssystem
Radiologisches, Endoskopisches, ...
Ordnungssystem: Dokumentationssprachen die einer systematischen Ordnung unterliegen
Klassifikationssystem: Ordnungssystem das auf Klassenbildung beruht
Klasse: Zusammenfassung von Begriffen die in mind. Einem klassenbildendem Merkmal
übereinstimmen
 Vollständigkeit (alles überdecken)
 Eindeutigkeit (keine überschneidung)
ICD: International Classification of Deseases
ICD-10: Klassifikationssystem für Diagnosen
ICPM: Internationale Klassifikation der Prozeduren
Für Deutschland: OPS-301: Operationenschlüssel für dt. Krankenhäuser verbindlich
 Bezahlung nach DRG = ICD + OPS + Alter + Beatmungsdauer ...
Wissen:
Passiv: Lehrbücher, Publikationen, Informationsquellen
Aktiv: Verknüfung des passiven Wissens mit Daten eines Patienten um Diagnosen und Entscheidung
abzuleiten
Enthscheidungsunterstützung: Computerprogramm dass Ärzten hilft klinische Entscheidungen zu
treffen
Expertensystem:
- Beschränkt sich auf eingegrenztes Anwendungsgebiet
- Trennung des Expertenwissens von Schlussfolgerungsalgorithmus
- Können Entscheidungen erklären
KIS = KKS + Wissenverarbeitende Systeme + Informationsverarbeitende Systeme
Auftragskommunikation, med.Doku
Computerisierte Krankenakte: Einscannen von Papier
Elektronische Krankenakte: Kommunikation und Dokumentation elektronisch in einheitlicher
Struktur
Informationsverarbeitend: Speichern und Präsentieren -> passiv
Wissensverarbeitend: Anwendung von Wissen auf konkrete Fragestellungen
Entscheidungsmonitoring
Telematik: Informationssysteme über große Netzwerke
- Telemedizin: Dienstleistungen (Behandlung) über große Entfernung
- Teleausbildung
-
Forschung
Management
Elektronische Gesundheitskarte:
- Versicherungskarte unsicher und nicht ausreichend
- Sicherer, kontrollierter Zugang zu med Leistungen
- Qualitätsverbesserung
- Optimierung von Abläufen
 Identifizierung von Patienten
BILDVERARBEITUNG:
-
Akquisition
Verarbeitung
Registrierung und Fusion
Bilddatenbanken, Retrieval, Archivierung
Contrast to Noise Ratio = CNR = Ia – Ib / sigma
Signal to Noise Ratio = SNR =
Abbildendes System:
Linearität: Linearkombination mit Eingabe -> linearkombi mit Ausgabe
Verschiebungsinvarianz: Translation der Eingabe -> Translation der Ausgabe
Impulsantwort h(x,y). FT[h] = H(xi, n) komplexe Übertragungsfunktion
Modulationsübertragungsfunktion: Charakterisierung der räuml. Auflösung, misst Schärfe vs.
Kontrast
Modalitäten: Röntgen, PET (Positronen Emissions Tomographie: Messung der Angesammelten
Radioaktivität), MRT (Magnet-Resonanz-Tomographie: Wasserstoffatome im Magnetfeld), Ultraschall
(Grenzflächen), SPECT (Single Photon Emission Computer Tomographie)
Bildvorverarbeitung: Algorithmen auf dem Weg zwischen Sensor und Anzeige
Nachverarbeitung: Nachträgliche Bearbeitung, Messung
Qualität:
- Ortsauflösung
- Kontrast, Intensitätsstufen (Quantisierung)
- Rauschen
Multiplikative Störungen: Defektpixel (Maske)
EPIDEMIOLOGIE:
Querschnittsstudie: Einmalige empirische Untersuchung einer Testgruppe
Längsschnittstudie: Mehrmalige Untersuchung.  Inzidenz
Fall-Kontroll-Studie: Nachträgliche Untersuchung von Stichproben erkrankter und Stichproben
gesunder. Keine Ursache-Wirkungs Kette.
Prävalenz = Prozent der bereits kranken
Inziddenz = Anzahl neu erkrankte / (Zeit * Anzahl Personen)
Morbidität = Krankheitshäufigkeit einer Bevölkerungsgruppe
Mortalität = Anzahl der Todesfälle pro Anzahl der Gruppe pro Zeit
Letalität = Anteil von Leuten die an einer Krankheit sterben
Odds-Ratio: Erkrankung muss selten sein.
Kohortenstudie (Längsschnitt):
- Zeitliche Folge Exposition  Krankheit
- Biasfreie Ermittlung von E
- Seltene E können unsertsucht werden
- Direkte Inzidenz-Berechnung
- Teuer, langsam
- Nicht für seltene Krankheiten
Fall-Kontroll-Studie:
- Für seltene Krankheiten
- Schnell, billig
- Bias-Anfällig
- Keine Inzidenz-Schätzung, Relatives Risiko nur über Odds Ratio
Error: Zufälliger Fehler (Varianz)
Bias: Systematisch (Verschiebung)
Confounder: Störfaktor (Rauchen -> Leber. Falsch, weil Trinker -> Raucher -> Leber)
Biostatistik:
Deskriptive Statistik: Übersichtliche, dem Ziel angemessene Darstellung.
Metrisches Merkmal: Blutdruck (geordnet, Differenz, gezähl oder gemessen)
Ordinales Merkmal: Blutdruckklassen (geordnet, Keine Differenz, abgeleitet)
Nominale/Kategoriale Merkmale: (Haarfarbe, Geschlecht)
Histogramm: Verteilung der Häufigkeiten auf Mermalsausprägungen
Korrelation:
- Untersuchung des Zusammenhangs zweier gleichberechtigter Merkmale.
- Quantifizierung der Stärke
- Deskriptiv: Richtung nicht bekannt, unwichtig
Korrelationskoeffizient Pearson: linearer Zusammenhang, [-1, 1]
Spearman: monotoner Zusammenhang, mind. Ordinalskaliert
Lineare Regressionsanalyse: Gerade finden die das Quadrat der Residuuen minimiert
Heteroskedastizität: Residuuen immer etwa gleich groß.
Statistischer Test: vorher festgelegte Hypothese wird auf grund von empirischen Daten abgelehnt
oder nicht. Erlaubt Kontrolle des Fehlers erster Art.
Fehler 1. Art: Fehler, richtige Hypothese abzulehnen.
Fehler 2. Art: Fehler, falsche Hypothese nicht abzulehnen.
1.
2.
3.
4.
Hypothese aufstellen
Erhebung empirischer Daten
Berechnung einer statistischen Testgröße
Entscheidung ob Hypothese nach dem Signifikanzniveau (p-Wert) abgelehnt wird.
Nullhypothese: Was zu widerlegen ist
Alternative: Komplement, kein Beweis.