Programme / Intranet in der Medizin.

Medizinische Statistik und
Informationsverarbeitung
Quade
Institut für Medizinische Statistik,
Dokumentation und Datenverarbeitung
Quade
Anwendungsprogramme
Anwendungsprogramme lassen sich in der Regel in
3 Ebenen einteilen:
1:
Daten
2:
Anwendung
3:
Präsentation
Diese Ebenen lassen sich auf verschiedenen Rechnern
unterbringen (Client - Server).
Quade
Erfassungssysteme
Erfassungssysteme können typische Anwendungsprogramme sein. Über Masken werden Daten
eingegeben, vom Programm geprüft und dann in einer
Datei oder Datenbank gespeichert. Schon gespeicherte
Daten lassen sich jederzeit ändern oder ergänzen.
Änderungen werden gegebenenfalls dokumentiert.
Beispiel:
Patientenaufnahme, Erfassung von
Untersuchungsbefunden.
Quade
Erfassungssysteme
In der Medizin gibt es besondere Anforderungen
an Erfassungssysteme. So muß z.B. bei der
Patientenaufnahme der Patient re-identifiziert
werden. Erfaßte Daten eines Patienten müssen
diesem eineindeutig zugeordnet werden können.
Quade
Erfassungssysteme
Wichtig ist die vollständige, vollzählige und fehlerfreie
Erfassung. Ein Erfassungsbogen wird häufig in der
primären Datenerfassung eingesetzt. Geeignete
Formulare (Markierungsbelege) können auch online
eingelesen werden (Markierungsbeleg mit Barcode
oder OCR-Schrift).
Quade
Datei, Datenbank
Die einfachste Form, Daten zu speichern, ist die
Ablage in einer Datei (File). Dateien werden in
Verzeichnissen (Directories) abgelegt. Die
Dateinamen werden in Abhängigkeit vom
Betriebssystem gewählt.
Daten werden in Dateien in ein oder mehreren
Zeilen (Records) mit fester (fixed) oder variabler
Länge abgelegt. Die Reihenfolge der Daten, die
Form ihrer digitalen Repräsentation und ihre
Position in der Datei müssen vereinbart sein.
Quade
Datei, Datenbank
Auch Datenbanken speichern Daten in Dateien.
Sie führen zusätzlich Informationen über die
gespeicherten Daten (Bezeichnung, Format,
Länge) mit.
Bei echten Datenbanken verwaltet ein
Datenbankmanager die Daten und organisiert
den Zugriff. Damit werden Datenzugriff und
Datenintegrität besser gewährleistet als durch
Record locking bei Dateien.
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Datei, Datenbank
hierarchisch
relational
Dateibasiert:
dBase, Clipper
Access
Datenbank:
Oracle
Mysql
Informix
Sybase
SQL
objektorientiert
Quade
Gesellschaften
60000-10000 AC
Gesellschaft der Jäger
und Sammler
- 18. Jahrhundert Ackerbau und Viehzucht
- heute
Industriegesellschaft
heute - ?
Informationsgesellschaft
zukünftig
? Freizeitgesellschaft?
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Information Society
Alle Produkte müssen produziert werden.
Das „Produkt“ “Information / Wissen” kann
leicht kopiert werden!
Unser Problem ist nicht so sehr “producing
knowledge”, sondern der
Zugang zu vorhandenem Wissen
Quade
Geschichte des Internet
1957
Sputnik
1958
Advanced Research Projects
Agency
1969
Arpanet(Network Control
Protocol) erster Request For
Comments
1972
ftp e-mail
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Geschichte des Internet
1972
5 verschiedene Netzwerke
(inkompatibel)
RFC #318 telnet (Jon Postel)
1973
Name „Internet“ and Definition
von TCP/IP
1982
TCP/IP wird „Standard“
1983
TCP/IP als Source-Code frei
zugänglich (Berkeley System
Distribution)
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The Telephone Network
The Telephone Network
The Telephone Network
The Computer Network
Netzwerke
Netzwerke verbinden Computer untereinander.
Vereinbarungen für den Informationstransport und
-Austausch nennt man Protokolle. Netzwerke werden nach
dem OSI Referenzmodell in 7 Schichten eingeteilt. Dabei
nimmt die unterste Schicht großen Einfluß auf die
Leistungsdaten eines Netzwerkes.
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Netzwerke
In der Transport und Vermittlungsschicht werden wichtige
Eigenschaften des Netzwerkes festgelegt.
SNA
IPX
Netbios
weltweit
local
local
Dateizugriff Dateizugriff Dateizugriff
drucken
drucken
drucken
NCS
TCP/IP
weltweit
Dateizugriff
drucken
NCS
WWW
ftp
Quade
Quade
IP-Netzwerkadressen
Eine IP-Adresse besteht aus 4 Zahlen (Byte)
zwischen 0 und 255. Hinzu kommt eine
Netzwerkmaske. Die Netzwerkmaske (z.B.
255.255.x.x) bestimmt, welche Adressen ein
zusammengehörendes Netzwerk (Knoten) bilden.
Das erlaubt den gleichzeitigen Betrieb mehrerer
logischer Netzwerke in einem physikalischen
Netzwerk. Die höchste und die niedrigste Adresse ist
jeweils für Broadcasts reserviert.
Broadcast
Alle Netzwerkkarten innerhalb eines
zusammengehörenden Netzwerks lauschen auf
den Broadcastadressen.
Über die Broadcastadressen teilen die
Netzwerkkarten anderen Rechnern ihre
Anwesenheit und die von ihnen angebotenen
Services mit.
IP-Netzwerkklassen
Eine IP-Adresse ist zweigeteilt und zwar in einen
Netzwerkteil und einen Knotenteil. Der
Netzwerkteil ist innerhalb eines
Netzwerksegments überall gleich, während jeder
Rechner oder jedes andere Gerät seine eigene
Knotennummer bekommt.
10.10.10.10 Maske 255.0.0.0
IP-Netzwerkklassen
Über die Netzwerknummer erfolgt auch die
Einteilung in sogenannte Netzwerk-Klassen in
A-, B- oder C-Klasse Netzwerke. Das Prinzip
ist, dass große Netzwerke mit vielen Knoten
möglichst eine Klasse A oder wenigstens eine
Klasse B Nummer bekommen und kleine Netze
eine Klasse C Nummer
http://www.instrumentation.de/5106003d.htm
IP-Netzwerkklassen
Klasse A (1.0.0.0 bis 127.255.255.255):
• Das erste Bit der Adresse ist auf Null gesetzt. Die
ersten acht Bit identifizieren das Netzwerk, die
restlichen 24 Bit den Host. Insgesamt sind 127
Class-A-Netze möglich.
• Reserviert: 127.x.x.x (loopback/localhost)
• Privat: 10.0.0.0 - 10.255.255.255
IP-Netzwerkklassen
Das Klasse B (128.0.0.0 bis 191.255.255.255):
• Bei Klasse-B-Netzen ist das erste Bit auf Null,
das zweite Bit auf eins gesetzt. Die ersten 16 Bit
beschreiben das Netzwerk, die anderen 16 Bit
sind die Hostadresse.
• Netze: 16.384 mit maximal 65.534
angeschlossenen Computern.
• Privat: 172.16.0.0 - 172.31.255.255
IP-Netzwerkklassen
Klasse C (192.0.0.0 bis 223.255.255.255) :
• Diese Netzwerkart erlaubt nur 255 Hosts in einem
Netz. Die ersten drei Bit einer Class-C-Adresse
bilden dabei die Folge "110". Die ersten 24 Bit
identifizieren das Netzwerk, nur acht Bit den
Host.
• 2.097.152 Netze mit jeweils 254 Rechnern
• Privat: 192.168.0.0 - 192.168.255.255
IP-Netzwerkklassen
Klasse D: 224.0.0.0 - 239.255.255.255 für
spezielle Dienste z.B. Multicast
Ports
•
•
•
•
Jede IP-Adresse hat 65536 Ports
festgelegte privilegierte Ports 0 bis 1023.
festgelegte Ports von 1024 bis 49151
dynamische oder private von 49152 bis
65535
http://www.iana.org/assignments/portnumbers
Warum Internet?
telephone
internet
circuit switching
packet switching
time oriented
volume oriented
transfers picture
of information
transfers encoded
data
expensive
cheep
real time
sometimes real time
1 page of information
1 page of information has approximately
2000 bytes
transmission time
telephone
internet
reading 1 minute
fax 60 seconds
1 second and faster
(56313 bytes)
(2864 bytes)
Geschichte des Internet
1983
Arpanet wechselt von NCP zu TCP
Domain Name Service
1986
Perl von Larry Wall
1988
Internet Wurm von R. Morris Jr.
1989
Clifford Stoll und die Hacker
Web Vorschlag von Tim BernersLee
Oncology Meeting Curitiba
Geschichte des Internet
1990
Tim Berners-Lee erstellt die erste
WWW Software
1991
WAIS wird erfunden
Gopher wird freigegeben
Pretty Good Privacy von Philip
Zimmerman wird freigegeben
Linux wird von Linus Torvald
vorgestellt
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Tim Berners-Lee (1990)
Geschichte des Internet
1991
Veronica
1993
Mosaic
WWW Verkehr steigert sich von
0.1% auf 1%. Es gibt 500 WWW
Server
1994
WWW wächst um 341,634%
WWW wechselt von CERN zur
INRIA
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Quade
World Wide Web
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Geschichte des Internet
1994
Lycos startet eine Suchmaschine
im Internet. Die deutsche
Bundestagswahl wird im Internet
übertragen.
1995
HTTP Pakete bilden das größte
Kontingent im Internet Verkehr.
Apache Web Server Projekt.
Java wird eingeführt.
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Geschichte des Internet
1996
Blue Ribbon Campain
1998
Clinton
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Einige Fakten (2000)
• Der Bereich Medizin ist der zweitgrößte im
Internet
• Es gibt fast eine Milliarde Dokumente
• Maximal 10% bis 20% des Internet werden
von einer Suchmaschine indexiert.
• Es gibt Listserver und Suchmaschinen
Recherchesysteme
Recall
Anteil der gefundenen Daten an
den gesuchten Daten
A
A+C
Precision
Anteil der gefundenen Daten
der von Interesse ist
A
A+B
vorhandene Daten
relevant
irrelevant
Ergebnis
der Suche
gefunden
A
B
nicht gefunden
C
D
Recherchesysteme
MEDLINE
Schlagworte, Autoren (3000
journals) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/
CURRENT
CONTENTS
wöchentlich erstelltes lnhaltsverzeichnis
wichtiger Journals
SCIENCE
wie häufig wurde eine Publikation zitiert
CITATION INDEX
Quade
Zwei Verfahren der Indexierung
Einfacher Index über alle Worte z.B. WAIS
Alle Worte werden in den Index aufgenommen
Auch Worte wie Ich, Du, Er, Sie, Es, Das, und, aber, wie, ...
Keine Bestimmung von Häufigkeit und Wichtigkeit
Index mit Thesaurus z.B. Xindex mit UMLS-Metathesaurus
Es werden nur relevante Begriffe in den Index aufgenommen
Was Relevant ist wird an Hand von UMLS bestimmt
Berechnung der Häufigkeiten von Worten und Wortgruppen
Berechnung der Dichte dieser Worte und Wortgruppen
Funktion von Xindex mit UMLS-Metathesaurus
UMLS-Metathesaurus
Dokument
Wortliste
Primäre Wortliste
(Konzepte)
Ranking
Rank = Wörter pro Begriff * Anzahl * 1/Doclen * 1/Anz. Häufigster Begriff
Index für das Dokument
mit Preffered Terms
Vorteile von Xindex gegenüber WAIS
Erkennen von Wortkombinationen
z.B. Breast Cancer
Gleiches Suchergebnis bei unterschielicher Schreibweise
z.B. hpv und HPV
z.B. MTX und Methotrexat
Sinnvolles Suchergebnis bei trivialen Begriffen
z.B. love -->
HPV, Cervixcarzinom, Brustkrebs
Es werden Dokumente in verschiedenen Sprachen gefunden
Vorteile von Xindex gegenüber WAIS
Beispiel Melanom
Vorteile von Xindex gegenüber WAIS
Es werden seltene Entitäten gefunden:
Suche nach „Melanom“
liefert Informationen zum „Wilms Tumor“
Dieser steht in Verbindung zum „clearcellsarcoma“
einer seltenen Form des Melanoms
Erkennen von Synonymen
z.B. Mumps, Parotitis epidemica
Der UMLS-Metathesaurus
Integration vorhandener Thesaurie:
ICD 10, MESH, Cancerlit, HL7-Zusatz
Mehrsprachig: z.B. Englisch, Deutsch, Spanisch, Russisch,
Französisch, Finnisch, Italienisch, ...
Konzeptorientierung:
Jedes Konzept bekommt eine Nummer (CUI)
Jedes Synonym jedes Konzeptes bekommt eine eigene Nummer
in verschiedenen Sprachen sowohl normalisiert (SUI) als
auch nicht normalisiert (LUI)
Kennzeichnung des „Preffered Terms“
Nutzerprobleme
• Wie finde ich als Laie eine Information?
• Wie kann ich die Seriosität einer
Information erkennen (weit mehr fragliche
Informationen denn gute) ?
• Wie finde ich beim Anbieter eine
Information trotz bildorientierter
Oberfläche?
Was man wissen sollte!
• Suchmaschinen lesen über „Spider“ Dokumente
ein und erstellen einen Volltext-Index (nicht bei
Datenbanken, Graphiken, Java).
• Metatags werden nur bedingt ausgewertet.
(Anbieter manipulieren „auf Teufel komm raus“)
• Ranking ist nicht intelligent und bevorzugt kurze
Dokumente.
• Für Geld wird das Ranking manipuliert!
Universität Bonn
Vermittlung zu CancerNet
Host=Lycos
30
25
20
15
10
5
0
a2z Katalog wurde am 28.
März aus dem Angebot
genommen
Januar
März
Mai 1997
Meta-Tags
<META NAME="keywords"
CONTENT="Breast cancer, oncology, Cancer, medicine,
Medizin, Krebs, CancerNet, PDQ, Tumor">
<META HTTP-EQUIV="RESOURCE-TYPE" content="document">
<META name="description" content="Breast cancer">
Qualitätssiegel
• Geschütztes Logo einer anerkannten Organisation
(NCI)
• HON Code of Conduct
• Link von einer anerkannten Organisation (WHO)
• MedCERTAIN
• In Vorbereitung: Qualitätssiegel der AG-Internet
der GMDS
Evaluation kommerzieller Anbieter
• Kriterien für Focus Recherche
–
–
–
–
–
Nutzen für den User
Kostensenkung durch weniger Arztbesuche
Richtigkeit und Ausgewogenheit
Vollständigkeit
Online-Arzt vorhanden
• Ergebnis der Recherche für Focus
– Der User kann einen Arzt finden. Ein Hausarzt-Buch ist auf
mehrere Tausend Pages aufgeteilt.
– Der User verbringt viel Zeit für wenig Information im Netz.
Seiten werden aus Datenbank generiert. Viele Wege führen zur
gleichen Seite.
– Bachblüten und Standardtherapie gleichwertig im Angebot.
– Nur Infos vom eigenen Server. Suche extrem schwierig
(Stunden) da Information versteckt.
– Online-Arzt ist nicht hilfreich für eigene Fragen (Show).
Was will der Nutzer?
•
•
•
•
Informationen zu Krankheiten
Informationen zu eigenen Werten
Zugriff auf die eigene Patientenakte
Informationen zu Arzt, Krankenhaus oder
Versicherung
– Sprechstunden, Besuchszeiten, Parkplatz
– Benchmarking im Qualitätsbereich
– Versicherungsvergleich