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Risorse bibliografiche
Risorsa bibliografica obbligatoria
Risorsa bibliografica facoltativa
Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2014/2015
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 085813 - METODI E APPLICAZIONI DI SANITA' DIGITALE
Docente Pinciroli Francesco
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (401) INGEGNERIA BIOMEDICA* AZZZZ085813 - METODI E APPLICAZIONI DI SANITA' DIGITALE
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (434) INGEGNERIA INFORMATICA* AZZZZ085813 - METODI E APPLICAZIONI DI SANITA' DIGITALE
089477 - SISTEMI INFORMATIVI SANITARI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (471) BIOMEDICAL ENGINEERING - INGEGNERIA BIOMEDICA* AZZZZ085813 - METODI E APPLICAZIONI DI SANITA' DIGITALE
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (481) COMPUTER SCIENCE AND ENGINEERING - INGEGNERIA INFORMATICA* AZZZZ085813 - METODI E APPLICAZIONI DI SANITA' DIGITALE

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

AVVERTENZA

Qui sotto compaiono i programmi dettagliati del Corso 085813 "Metodi e Applicazioni di Sanità Digitale", di 10 CFU, indirizzato agli studenti di Ingegneria Biomedica, come pure dell'altro Corso 089477 "Sistemi Informativi Sanitari", di 5 CFU, erogato in "unione corsi" col precedente.

 

PROGRAMMA DETTAGLIATO DEL CORSO 085813 "METODI E APPLICAZIONI DI SANITA' DIGITALE" DI 10 CFU

Obiettivi

Scopo dell'insegnamento è quello di concludere il cammino di Informatica BioMedica e Sanità Digitale della Laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica. L'insegnamento viene quindi svolto a valle dei pertinenti suoi precedenti: Informatica ed Elementi di Informatica Medica [C.I. di 10 CFU], e Informatica Medica [C.I. di 10 CFU] . I metodi che l'insegnamento propone riguardano alcuni rilevanti complementi, indispensabili allo sviluppo delle applicazioni di grande impatto, delle quali l'insegnamento articola una ampia casistica. Si tratta di applicazioni generalmente multiutente, rivolte al paziente, al sanitario – medico di famiglia o specialista, infermiere, riabilitatore - che di lui si prende cura, all'amministrativo che opera nella istituzione sanitaria o nel governo della salute.

Programma

1 - Lo scenario dei sistemi informativi clinici e sanitari  

1.1.   Usuali componenti costitutivi  - 1.1.1.  ICT ospedaliera - 1.1.2.  ICT sanitaria (ASL)

1.2.   Elementari prestazioni attese  

1.3.   Gli scenari dominanti - 1.3.1.  Il modello organizzativo del sistema sanitario italiano e il sistema regionale - 1.3.2.  L’ospedale - 1.3.3.  Il medico di medicina generale - 1.3.4.  Il sistema di emergenza-urgenza - 1.3.5.  L’utente e il servizio sanitario - 1.3.6.  La sanità nazionale: verso il Nuovo Sistema Informativo Sanitario (NSIS)

2 - Vincoli e opportunità

2.1.  La cartella clinica informatizzata - 2.1.1. Introduzione - 2.1.2. Sezioni - 2.1.3. Gestione - 2.1.4. Analisi e indicazioni ai clinici

2.2.  Classificazioni orientate all’informatica  - 2.2.1. “Locale” rispetto “a distanza” - 2.2.2. “Dati” rispetto “segnali e immagini” - 2.2.3. “Codici” e “linguaggi” 

2.3.  Dati e sistemi di gestione di basi di dati (DBMS) - 2.3.1. I modelli di basi di dati  - 2.3.2. Ritorni funzionali per l’utente

3 - Applicazioni sanitarie di arnesi informatici generali 

3.1.  Sistemi cooperativi e sistemi di workflow - 3.1.1. I Sistemi Cooperativi - 3.1.2. Sistemi di Workgroup e di Workflow a confronto - 3.1.3. Il sistema di Workgroup Basic Support for Cooperative Work (BSCW) - 3.1.4. Workflow for Management System (WfMS) - 3.1.5. Workflow nell’Healthcare

3.2.  Unified Modeling Language (UML)  - 3.2.1. Introduzione - 3.2.2. Diagrammi - 3.2.3. Vantaggi di UML - 3.2.4. UML nell’Healthcare

3.3.  Data Mining - 3.3.1. Una definizione - 3.3.2. Il processo Knowledge Discovery in Databases (KDD)  - 3.3.3. Data Mining - 3.3.4. Applicazioni - 3.3.5. Conclusioni 

3.4.  Catalogo di prodotti software open source per la medicina - 3.4.1. Breve storia dell’Open Source - 3.4.2. Vantaggi del software libero - 3.4.3. Svantaggi del software libero - 3.4.4. Ricerca di Software Open Source: criteri e modalità di lavoro adottati - 3.4.5. Risultati e loro valutazione - 3.4.6. Conclusioni

4 - Arnesi informatici peculiari della sanità

4.1.  Unified Medical Language System (UMLS) - 4.1.1. Introduzione- 4.1.2. La struttura generale di UMLS - 4.1.3. Esempio di classificazione con UMLS - 4.1.4. MetamorphoSys - 4.1.5. Applicazioni di UMLS 

4.2.  Systematized Nomenclature for Medicine (SNOMED CT) - 4.2.1. Le origini della Systematized Nomenclature of Medicine (SNOMED) - 4.2.2. Concetti, termini e descrizioni nelle terminologie mediche - 4.2.3. L’organizzazione SNOMED  - 4.2.4. SNOMED CT - 4.2.5. Elementi di valutazione e conclusioni

4.3.  Health Level 7 (HL7) - 4.3.1. Introduzione - 4.3.2. La versione 2.3.1. di HL7 - 4.3.3. La versione 3.0. di HL7 

4.4.  Digital Imaging Communication in Medicine (DICOM)  - 4.4.1. Introduzione - 4.4.2. DICOM e il paradigma object oriented  - 4.4.3. Struttura dello standard - 4.4.4. Network - 4.4.5. Associazioni DICOM - 4.4.6. Esempi applicativi  

4.5.  Integrating the Healthcare Enterprise (IHE)  - 4.5.1. Introduzione - 4.5.2. Attività - 4.5.3. Aree professionali interagenti - 4.5.4. Lo scenario applicativo - 4.5.5. Il caso della radiologia 

5 - Casi di prodotti e servizi

5.1.  Il Centro Unico di Prenotazione (CUP)  - 5.1.1. Motivazioni - 5.1.2. Organizzazione - 5.1.3. Il CUP - 5.1.4. Conclusioni

5.2.  Registrazione elettronica dei nuovi farmaci (Pharma Reg) - 5.2.1. Ricerca e sviluppo per un nuovo farmaco -5.2.2. La registrazione di un nuovo farmaco - 5.2.3. L’impatto del nuovo farmaco sul sistema informativo di una azienda farmaceutica - 5.2.4. Il “Common Technical Document” (CTD) - 5.2.5. Electronic Submission e eCTD - 5.2.6. Conclusioni e Valutazioni

5.3.  Medical Knowledge Management e Semantic Web - 5.3.1. Introduzione -5.3.2. La situazione attuale - 5.3.3. Applicazioni del web semantico nell’Healthcare - 5.3.4. Google o UMLS?  - 5.3.5. Prospettive - 5.3.6. Conclusione  

5.4.  Applicazione dei sistemi valutativi: il sistema di tracciabilità dei farmaci - 5.4.1. Introduzione - 5.4.2. Il sistema di tracciabilità dei farmaci - 5.4.3. Il sistema di identificazione: il primo obiettivo - 5.4.4. Le semplificazioni introdotte - 5.4.5. Analisi dei dati raccolti  - 5.4.6. Possibili sviluppi  - 5.4.7. Conclusioni 

5.5.  Il sistema informativo ospedaliero Open Source della Veterans Administration Hospitals - VistA - 5.5.1. Introduzione - 5.5.2. Il Sistema Informativo VistA a supporto delle performances - 5.5.3. WorldVistA - 5.5.4. Le prospettive di VistA 

5.6.  Sistemi di assistenza domiciliare - 5.6.1. Definizione e caratteristiche dell’assistenza domiciliare (Homecare) - 5.6.2. Scenario ICT per i sistemi di homecare - 5.6.3. Aspetti tecnologici - 5.6.4. Biostrumentazione - 5.6.5. Il grado di diffusione - 5.6.6. Conclusioni

5.7.  Il riconoscimento biometrico per la gestione degli accessi alle basi di dati sanitarie - 5.7.1. Introduzione - 5.7.2. Rassegna dei dispositivi - 5.7.3. Dispositivi a tecnica multipla - 5.7.4. Criteri di scelta in ambito sanitario

5.8.  La sanità digitale per la famiglia - 5.8.1. Introduzione - 5.8.2. Modellazione del sistema - 5.8.3. Descrizione e implementazione - 5.8.4. Elementi di valutazione - 5.8.5. Conclusioni

Attività di Laboratorio in aula informatizzata

Per permettere una maggiore comprensione operativa dei concetti appresi durante le ore di lezione, le tematiche affrontate sono usualmente approfondite in esercitazioni e laboratori svolti in aula informatizzata, dove viene eseguito un progetto didattico che, pur facoltativo, quando se ben realizzato contribuisce in modo significativo alla valutazione finale. Quest'anno il progetto didattico è dedicato all'area "Media Tablets & Apps per la Medicina e la Sanità".

Risultati di apprendimento previsti

Conoscere le funzioni svolte dai componenti e dalle infrastrutture dei sistemi di Sanità Digitale. Analizzare le richieste di prestazioni degli utenti di Sanità Digitale e convertirle in specifiche tecniche di sistema. Costruire qualche semplice applicativo.

Prerequisiti

Gli argomenti dei corsi di "Informatica e Elementi di Informatica Medica", e di "Informatica Medica", sono fondamenti facilitanti l'apprendimento dei contenuti del corso. Coloro che provengono da cammini formativi che non abbiano precedentemente incluso tali corsi sono comunque incoraggiati a contattare il docente al fine di costruire quegli appropriati cammini di sintesi che siano significativi e sostenibili.

 

DETAILED PROGRAM OF THE COURSE 085813 "E-HEALTH METHODS AND APPLICATIONS" - 10 CFU

1 - The Scenario of Health and Clinical Information Systems

1.1. Usual Elements - 1.1.1. Information and Communication Technologies (ICT) for Hospitals - 1.1.2. Information and Communication Technologies (ICT) for Local Healthcare Service Provider (in Lombardy Region)

1.2. Expected Basic Performances

1.3. Common Scenarios (in Italy) - 1.3.1. The Organizational Model of the Italian National Health System and The Regional Health System - 1.3.2. The Hospital - 1.3.3. The General Practitioner - 1.3.4. The Emergency Intervention Service - 1.3.5. The User/Citizen and the Health Service - 1.3.6. The Italian National Healthcare: Towards the New National Health Information System

2 - Constraints and Opportunities of IT

2.1. The Digital Health Record - 2.1.1. Introduction - 2.1.2. The Sections of the Digital Health Record - 2.1.3. Management - 2.1.4. Analysis and Notices for the Clinicians

2.2. Information Technology Oriented Classifications - 2.2.1. "Local" versus "at Distance" - 2.2.2. "Alphanumeric Data" versus "Bio-Signals and Bio-Images" - 2.2.3. "Codes" and "Languages"

2.3. Data and Data Base Management Systems (DBMS) - 2.3.1. Models of Data Bases - 2.3.2. Advantages for the Users

3 - Healthcare Oriented Applications of General IT Tools

3.1. Cooperative Systems and Workflow Systems - 3.1.1. The Cooperative Systems - 3.1.2. A Comparison Between Workgroup Systems and Workflow Systems - 3.1.3. The Basic Support for Cooperative Work (BSCW) Workgroup System - 3.1.4. The Workflow Management System (WfMS) - 3.1.5. Workflow Processes for Healthcare

3.2. An Overview on the Unified Modeling Language (UML) - 3.2.1. Introduction - 3.2.2. Diagrams - 3.2.3. Advantages in Using UML - 3.2.4. UML Modeling in Healthcare

3.3. Data Mining - 3.3.1. A Definition - 3.3.2. An Overview on the Knowledge Discovery in Databases (KDD) Process - 3.3.3. Data Mining Approaches - 3.3.4. Significant Applications - 3.3.5. Conclusions

3.4. Open Source Software for Medicine: a Review - 3.4.1. A Brief History of the Open Source Software - 3.4.2. The Advantages of the Open Source Software - 3.4.3. The Disadvantages of the Open Source Software - 3.4.4. On line Searches to Open Source Software: Adopted Criteria and Methods - 3.4.5. On line Searches to Open Source Software: Results and Their Evaluation - 3.4.6. Conclusions

4 - IT Tools Specific for Health Applications

4.1. An Overview on The Unified Medical Language Systems (UMLS) - 4.1.1. Introduction - 4.1.2. The general Structure of UMLS - 4.1.3. An Example of Classification - 4.1.4. The MetaMorphoSys Tool - 4.1.5. Applications of the UMLS

4.2. The Systematized Nomenclature of Medicine (SNOMED) - 4.2.1. The Origins of the Systematized Nomenclature of Medicine - 4.2.2. Concepts, Terms, and Descriptions within the Medical Terminologies - 4.2.3. The SNOMED Organization - 4.2.4. An Overview on The SNOMED Clinical Term (CT) - 4.2.5. Elements for the Evaluation and Conclusions

4.3. The Health Level 7 Standard for Messaging - 4.3.1. Introduction - 4.3.2. The Version 2.3.1 of the Standard - 4.3.3. The Version 3.0 of the Standard

4.4. The DICOM Standard - 4.4.1. Introduction - 4.4.2. The Object Oriented Paradigm in DICOM Standard - 4.4.3. The Structure of the Standard - 4.4.4. Network - 4.4.5. DICOM Relationship - 4.4.6. Examples of DICOM Applications

4.5. Integrating The Healthcare Enterprise (IHE) Initiative - 4.5.1. Introduction - 4.5.2. Activities - 4.5.3. Interacting Professional Areas - 4.5.4. The Operating Scenario - 4.5.5. The Case of Radiology Service - 4.5.6. Medical Enterprise Simulators and Analyzers

5 - Cases of Products and Services

5.1. The Unified Booking System - 5.1.1. Motivations - 5.1.2. Organization - 5.1.3. The Booking System Structure - 5.1.4. Conclusions

5.2. Electronic Registration of New Pharmaceutical Products (Pharmareg) - 5.2.1. Research and Development Phases for a New Pharmaceutical Product - 5.2.2. The Registration of a New Pharmaceutical Product - 5.2.3. The Impact of a New Pharmaceutical Product on the Information System of a Pharmaceutical Firm - 5.2.4. The "Common Technical Document" (CTD) - 5.2.5. The Electronic Submission eCTD - 5.2.6. Evaluation and Conclusions

5.3. Medical Knowledge Management and The Semantic Web - 5.3.1. Introduction - 5.3.2. The State of the Art - 5.3.3. Semantic Web Application for Healthcare - 5.3.4. Google versus UMLS - 5.3.5. Perspectives - 5.3.6. Conclusions

5.4. Application of Evaluation Systems: a System for the Drug Tracking - 5.4.1. Introduction - 5.4.2. The System for the Drug Tracking - 5.4.3. The Evaluation System: the First Objective - 5.4.4. Some Simplifications Introduced within the System - 5.4.5. The Analysis of Collected Data - 5.4.6. Future Developments - 5.4.7. Conclusions

5.5. The Veterans Administration Hospitals (VistA) Information System - 5.5.1. Introduction - 5.5.2. The VistA Information System for Supporting Performances - 5.5.3. World VistA - 5.5.4. The Future of VistA

5.6. Systems for Homecare - 5.6.1. Definition and Characteristics of Homecare - 5.6.2. ICT Scenarios for Homecare - 5.6.3. Technological Aspects - 5.6.4. BioMedical Instrumentation - 5.6.5. The Level of Homecare System's Dissemination - 5.6.6. Conclusions

5.7. Biometrics for Accesses - 5.7.1. Introduction - 5.7.2. A Review of Available Devices - 5.7.3. Devices Based on Multiple Biometrics Techniques - 5.7.4. Selection Criteria for Healthcare Domain

5.8. A Family Based Health Record Prototype - 5.8.1. Introduction - 5.8.2. System Modeling - 5.8.3. System Description and Implementation - 5.8.4. Discussion - 5.8.5. Conclusions

 

PROGRAMMA DETTAGLIATO DEL CORSO 089477 "SISTEMI INFORMATIVI SANITARI" DI 5 CFU

Obiettivi

Scopo dell'insegnamento è quello di complementare il cammino di Informatica BioMedica e Sanità Digitale di altre Lauree Magistrali. I metodi che l'insegnamento propone riguardano alcuni rilevanti complementi, indispensabili allo sviluppo delle applicazioni di grande impatto, delle quali l'insegnamento articola una ampia casistica. Si tratta di applicazioni generalmente multiutente, rivolte al paziente, al sanitario – medico di famiglia o specialista, infermiere, riabilitatore - che di lui si prende cura, all'amministrativo che opera nella istituzione sanitaria o nel governo della salute.

Programma

Il programma dell’insegnamento è costituito da una selezione dei contenuti del Corso "Metodi e Applicazioni di Sanità Digitale". Con riferimento al libro “Applicazioni di Sanità Digitale”, citato in bibliografia, la selezione dei contenuti è la seguente:

* capitolo 1 – Lo scenario dei sistemi informatici clinici e sanitari : da studiare per intero le sue 34 pagine;

* capitolo 2 – Vincoli e opportunità: da studiare per intero le sue 22 pagine;

* capitolo 3 – Applicazioni sanitarie di arnesi informatici generali: da studiare il solo paragrafo 3.1 – Sistemi cooperativi e sistemi di workflow, della consistenza di 14 pagine;

* capitolo 4 – Arnesi informatici peculiari della Sanità: dei cinque paragrafi: 4.1 UMLS, 4.2 SNOMED, 4.3 HL7, 4.4 DICOM, 4.5 IHE, quelli da studiare sono  soltanto tre, a scelta dello studente, che li comunicherà al momento dell’esame

* capitolo 5 – Casi di prodotti e servizi: degli otto paragrafi: 5.1 CUP, 5.2 PharmaReg, 5.3 MKM ecc., 5.4 PharmaTrack, 5.5 VistA, 5.6 Assistenza Domiciliare, 5.7 Biometria per gli accessi, 5.8 La sanità digitale per la famiglia, quelli da studiare solo soltanto quattro, a scelta dello studente, che li comunicherà al momento dell’esame.

Attività di Laboratorio in aula informatizzata

Per permettere una maggiore comprensione operativa dei concetti appresi durante le ore di lezione, le tematiche affrontate sono usualmente approfondite in esercitazioni e laboratori svolti in aula informatizzata, dove viene eseguito un progetto didattico che, pur facoltativo, quando ben realizzato contribuisce in modo significativo alla valutazione finale. Quest'anno il progetto didattico è dedicato all'area "Media Tablets & Apps per la Medicina e la Sanità".

Risultati di apprendimento previsti

Conoscere le funzioni svolte dai componenti e dalle infrastrutture dei sistemi di Sanità Digitale. Analizzare le richieste di prestazioni degli utenti di Sanità Digitale e convertirle in specifiche tecniche di sistema. Costruire qualche semplice applicativo.

Prerequisiti

Gli argomenti dei corsi di "Informatica e Elementi di Informatica Medica", e di "Informatica Medica", sono fondamenti facilitanti l'apprendimento dei contenuti del corso. Coloro che provengono da cammini formativi che non abbiano precedentemente incluso tali corsi sono comunque incoraggiati a contattare il docente al fine di costruire quegli appropriati cammini di sintesi che siano significativi e sostenibili.

Note Sulla Modalità di valutazione
  1. La frequenza a lezioni, esercitazioni e laboratorio è raccomandata. Le lezioni tendono a non essere una ri-lettura piana di quanto già scritto nei libri, ma sono costruite sull’interattività con gli studenti presenti. Ad esempio, ciò viene messo in pratica sollecitando domande all'inizio della lezione; domande alle quali rispondere nel corso della lezione stessa. Quest'ultima quindi è uno strumento di facilitazione dell’apprendimento, integrativo (e non sostitutivo) di quello direttamente sul libro.
  2. Per la formazione di una valutazione positiva è irrinunciabile che lo studente dimostri : a) la capacità di strutturare la descrizione di un argomento tecnico oggetto del corso, realizzata con l’impiego dei termini specifici ed appropriati; b) l’attenzione alla individuazione degli elementi più importanti e caratteristici di un sistema informativo sanitario.
  3. L’esame finale è obbligatorio, è orale, verte su argomenti del programma, include la adeguata illustrazione dell'eventuale progetto didattico facoltativo. Anche in presenza di un buon risultato della partecipazione al Progetto Didattico Facoltativo, la discussione orale ci sarà comunque, su temi ovviamente diversi da quelli oggetto del Progetto Didattico.
  4. Il progetto didattico in aula informatizzata, pur facoltativo, contribuisce in modo significativo alla valutazione finale.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaFrancesco Pinciroli e Stefano Bonacina (a cura di), Applicazioni di Sanità Digitale, Editore: Polipress, Anno edizione: 2009, ISBN: 9788873980490
Risorsa bibliografica obbligatoriaFrancesco Pinciroli e Marco Masseroli (a cura di), Elementi di Informatica BioMedica, Editore: Polipress, Anno edizione: 2005, ISBN: 8873980171
Note:

I contenuti del presente testo sono da intendere come prerequisiti conoscitivi, senza che siano specifico oggetto di lezioni di questo corso, in quanto già trattati in corsi precedenti.

Risorsa bibliografica facoltativaS.A. Amendolia, M. Campanella, F. Pinciroli, A. Roudsari, J. Weinberg (editors), Opportunities in e-Health, Editore: Cineca, Anno edizione: 2006, ISBN: 978-88-86037-18-1
Note:

Focalizza un confronto tra la situazione italiana e quella britannica.

Risorsa bibliografica obbligatoriaF. Pinciroli, M. Corso, A. Fuggetta, M. Masseroli, S. Bonacina, S. Marceglia, Telemedicine and E-Health / IEEE PULSE, Editore: IEEE - EMBS, Anno edizione: 2011, ISSN: 2154-2287, Fascicolo: Vol 2 - Num 3 - May/June 2011
Risorsa bibliografica obbligatoriaStefano Bonacina, Sara Marceglia, Francesco Pinciroli, Barriers against the Adoption of Electronic Health Record in Italy/JOURNAL OF HEALTHCARE ENGINEERING, Editore: Multi-Science Publishing Company, Anno edizione: 2011, Fascicolo: Vol 2 Num 4 December 2011
Risorsa bibliografica facoltativaPresentazioni ppt di Relatori ai Seminari dello e-Health LAB www.sanitadigitale.polimi.it

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
56.0
esercitazione
21.0
laboratorio informatico
21.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
08/12/2019