Информационные системы в цифровой медицине
内容描述: Дисциплина посвящена изучению особенностей построения информационных систем цифровой медицины, основных функций и свойств таких систем, технологических требований, которым должны отвечать современные информационные системы, архитектуры систем, примеров построения информационных систем.
贷款数: 6
Пререквизиты:
- Современные проблемы биомедицинской инженерии
*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:
| *TypesOfClasses(zh-CN)* | *hours(zh-CN)* |
|---|---|
| *Lectures(zh-CN)* | 30 |
| *PracticalWork(zh-CN)* | |
| *LaboratoryWork(zh-CN)* | 30 |
| *srop(zh-CN)* | 30 |
| *sro(zh-CN)* | 90 |
| *FormOfFinalControl(zh-CN)* | экзамен |
| *FinalAssessment(zh-CN)* | устный экзамен |
零件: Вузовский компонент
循环次数: Профилирующие дисциплины
Цель
- формирование у обучающихся теоретических знаний по вопросам построения информационных систем цифровой медицины и их интеграции в многоуровневые информационные системы, формирование умения и практических навыков эксплуатации и обслуживания систем при решении задач цифровой медицины.
Задача
- формирование теоретических знаний, необходимых для построения многоуровневой информационной системы цифровой медицины, решения задач медицинского сопровождения пациентов, диагностики, проведения лечебных мероприятий, медицинской реабилитации, разработки архитектуры и элементов информационной системы;
- формирование умения обосновывать и формулировать требования к элементам системы, оценивать технические характеристики проектируемых систем;
- формирование практических навыков интеграции систем в сложные многоуровневые системы, эксплуатации и технического обслуживания информационных систем цифровой медицины.
Результат обучения: знание и понимание
- называть принципы работы многоуровневой информационной системы цифровой медицины, архитектуры системы и требований к ее элементам, средств разработки и технического обслуживания информационных систем;
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- интегрировать элементы информационной системы в сложные многоуровневые системы, обосновывать и формулировать требования к элементам системы;
Результат обучения: формирование суждений
- оценить и проанализировать медицинскую информацию необходимой для решения поставленной задачи (проблемной ситуации);
Результат обучения: коммуникативные способности
- формулировать и сообщать собственные выводы и собственную точку зрения на основе аргументированных данных
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- применять методы, приемы и средства автоматизации проектирования информационных систем медицинского назначения;
- демонстрировать навыки разработки элементов системы, технического обслуживания и эксплуатации информационных систем цифровой медицины при решении задач медицинского сопровождения пациента.
*TeachingMethods(zh-CN)*
интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мотивационная речь);
проблемно-ориентированное обучение (построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий);
информационно-коммуникационная (занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ);
поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность магистрантов в процессе обучения).
*AssessmentKnowledge(zh-CN)*
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| *Period2(zh-CN)* | *TypeOfTask(zh-CN)* | *Total(zh-CN)* |
|---|---|---|
| 1 *Rating(zh-CN)* | Лабораторная работа "Основы медицинских информационных систем и моделирование их архитектуры" | 0-100 |
| Лабораторная работа "Создание базы данных для медицинских данных пациентов." | ||
| Лабораторная работа "Работа с медицинскими данными: обработка и анализ." | ||
| Рубежный контроль 1 | ||
| 2 *Rating(zh-CN)* | Лабораторная работа "Применение стандартов HL7 и DICOM для передачи медицинских данных" | 0-100 |
| Лабораторная работа "Кибербезопасность и защита медицинской информации." | ||
| Лабораторная работа "Разработка модели системы мониторинга состояния пациента" | ||
| Рубежный контроль 2 | ||
| *TotalControl(zh-CN)* | экзамен | 0-100 |
*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*
| *TypeOfTask(zh-CN)* | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | *Grade4(zh-CN)* | *Grade3(zh-CN)* | *Grade2(zh-CN)* | |
| Работа на лабораторных занятиях | Проявлена превосходная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения полностью освоены. Результат лабораторной работы полностью соответствует её целям. | Проявлена хорошая теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения в основном освоены. Результат лабораторной работы в основном соответствует её целям. | Проявлена удовлетворительная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения частично освоены. Результат лабораторной работы частично соответствует её целям. | Проявлена неудовлетворительная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения не освоены. Результат лабораторной работы не соответствует её целям. |
| Устное собеседование по контрольным вопросам | В ответе качественно раскрыто содержание темы. Ответ хорошо структурирован. Прекрасно освоен понятийный аппарат. Продемонстрирован высокий уровень понимания материала. Превосходное умение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. | Основные вопросы темы раскрыты. Структура ответа в целом адекватна теме. Хорошо освоен понятийный аппарат. Продемонстрирован хороший уровень понимания материала. Хорошее умение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. | Тема частично раскрыта. Ответ слабо структурирован. Понятийный аппарат освоен частично. Понимание отдельных положений из материала по теме. Удовлетворительное умение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. | Тема не раскрыта. Понятийный аппарат освоен неудовлетворительно. Понимание материала фрагментарное или отсутствует. Неумение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. |
*EvaluationForm(zh-CN)*
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Основы цифровой медицины и роль информационных систему. Определение цифровой медицины, ключевые технологии. Влияние цифровых технологий на диагностику, лечение, реабилитацию. Взаимосвязь медицинских информационных систем (МИС) и инженерии.
- Классификация и архитектура медицинских информационных систем. Основные виды МИС (клинические, лабораторные, диагностические, телемедицинские). Архитектура медицинских ИС (локальные, облачные, гибридные). Принципы интеграции различных модулей ИС.
- Аппаратно-программная инфраструктура медицинских ИС. Серверные решения, базы данных, облачные технологии. Связь с медицинскими приборами и сенсорными системами. Автоматизация медицинских процессов.
- Аппаратно-программная инфраструктура медицинских ИС. Серверные решения, базы данных, облачные технологии. Связь с медицинскими приборами и сенсорными системами. Автоматизация медицинских процессов.
- Электронные медицинские карты (ЭМК) и базы данных пациентов. Структура ЭМК, стандарты хранения и защиты. Интеграция ЭМК в медицинские информационные системы. Перспективы развития персонализированной медицины
- Стандарты и протоколы обмена медицинскими данными. HL7, FHIR, DICOM – применение и интеграция. Интероперабельность между медицинскими ИС. Взаимодействие ИС с диагностическим оборудованием.
- Большие медицинские данные (Big Data) и их роль в цифровой медицине. Источники данных в здравоохранении. Проблемы обработки больших объемов медицинской информации. Облачные платформы для хранения и анализа данных.
- Автоматизация клинических процессов с помощью ИС. Системы поддержки принятия решений (CDSS). Информационные системы управления госпиталями (HIS). Управление рабочими процессами в клинике.
- Телемедицина и дистанционный мониторинг пациентов. Принципы работы телемедицинских систем. Аппаратные и программные решения для удаленного мониторинга. Перспективы развития телемедицины.
- Интеграция носимых медицинских устройств в информационные системы. IoT в медицине: носимые устройства и сенсоры. Мониторинг физиологических параметров в реальном времени. Интерактивные платформы и мобильные приложения.
- Кибербезопасность в медицинских информационных системах. Основные угрозы для медицинских ИС. Методы защиты данных пациентов. Роль блокчейна в обеспечении безопасности.
- Регуляторные требования и правовые аспекты цифровой медицины. Международные и национальные регламенты (GDPR, HIPAA, 152-ФЗ). Ответственность медицинских учреждений и разработчиков ПО. Принципы защиты персональных данных пациентов.
- Этика и социальные аспекты цифровой медицины. Этические проблемы автоматизированной диагностики и ИИ. Доступность цифровых технологий для пациентов. Роль врача в условиях цифровой трансформации.
- Современные тенденции и перспективы развития медицинских ИС. Персонализированная медицина и цифровые двойники. Роботизированные системы в здравоохранении. Развитие облачных платформ для медицины.
- Искусственный интеллект и машинное обучение в медицинских ИС. Внедрение ИИ в диагностику и анализ медицинских данных. Автоматизация процессов обработки информации. Ограничения и перспективы развития.
- Реальные кейсы и примеры внедрения медицинских ИС. Анализ успешных проектов в различных странах. Примеры интеграции информационных систем в клиническую практику. Тенденции и вызовы будущего
Основная литература
- Ниматулаев М.М. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учебник / М.М. Ниматулаев. — Москва: ИНФРА-М, 2023.
- Вологжанин О.Ю., Ильин В.В., Немов Я.Н. Информационные системы в управлении: учебное пособие. - Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет (ПГНИУ), 2021. - 292 с.
- Ковин Р.В., Мирошниченко Е.А. Методы и средства разработки информационных систем. Лабораторный практикум. – НИ ТПУ, Томск, 2021. – 98 с.
Дополнительная литература
- Обмачевская, С. Н. Медицинская информатика. Курс лекций: учебное пособие для вузов / С. Н. Обмачевская. – 4-е изд., стер. – Санкт-Петербург: Лань, 2022. – 184 с.
- Омельченко, В. П. Информатика, медицинская информатика, статистика: учебник / В. П. Омельченко, А. А. Демидова. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2021. - 608 с.
- Шаврин С.М., Лядова Л.Н., Чуприна С.И. Моделирование и проектирование информационных систем: учеб.-метод. пособие. Пермь: Изд-во Перм. гос. ун-та, 2007. - 152 с.
- Дацун Н.Н. Моделирование информационных систем. Указания к выполнению лабораторных работ и проведению практических занятий: учеб. пособие. Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь, 2019. – 105 с.
- Visual Paradigm Online. URL: https://online.visual-paradigm.com/
