Allgemeine Informationen

Veranstaltungsname	Seminar: Seminar IT-Infrastrukturen in der Medizin für Master
Veranstaltungsnummer	INF-0314, INF-0228
Semester	SS 2023
Aktuelle Anzahl der Teilnehmenden	3
erwartete Teilnehmendenanzahl	10
Heimat-Einrichtung	IT-Infrastrukturen für die Translationale Medizinische Forschung
Veranstaltungstyp	Seminar in der Kategorie Lehre
Erster Termin	Donnerstag, 13.04.2023 12:15 - 13:45, Ort: (https://uni-augsburg.zoom.us/j/66463908323?pwd=cDhvNUhKMHE5eGlhT1llR0RZeGpsZz09)
Veranstaltung findet in Präsenz statt / hat Präsenz-Bestandteile	Ja
Veranstaltung findet online statt / hat Remote-Bestandteile	Ja
Hauptunterrichtssprache	deutsch
Weitere Unterrichtssprache(n)	Vorträge und Ausarbeitungen können auch auf Englisch angefertigt werden.
Literaturhinweise	Als Startpunkt für die Literaturrecherche kann Ihnen dienen: - Dugas, Martin. Medizininformatik: Ein Kompendium für Studium und Praxis. Springer-Verlag, 2017. ISBN: 9783662533277, 3662533278 - TMF-Technologie- und Methodenplattform für die Vernetzte Medizinische Forschung. IT-Infrastrukturen in der patientenorientierten Forschung. Berlin, 2016. ISBN: 978-3-89838-723-1.

Lehrende

Räume und Zeiten

(https://uni-augsburg.zoom.us/j/66463908323?pwd=cDhvNUhKMHE5eGlhT1llR0RZeGpsZz09): Donnerstag, 13.04.2023 12:15 - 13:45
Dienstag, 02.05.2023, Dienstag, 23.05.2023, Dienstag, 13.06.2023, Dienstag, 04.07.2023 11:00 - 12:30
(Seminarraum BCM 9. Stock Alter Postweg 101 86159 Augburg): Dienstag, 09.05.2023, Dienstag, 06.06.2023, Dienstag, 20.06.2023, Dienstag, 11.07.2023 11:00 - 12:30
Dienstag, 26.09.2023 11:00 - 12:00

Studienbereiche

Fakultät für Angewandte Informatik > Informatik

Modulzuordnungen

Kommentar/Beschreibung

Im Seminar IT-Infrastrukturen in der Medizin werden wir einen Überblick über Themengebiete in der Medizinischen Informatik im Allgemeinen, sowie IT-Infrastrukturen im Speziellen gewinnen.
Im Rahmen des Seminars werden Sie einen kurzen wissenschaftlichen Text verfassen und Ihren Kommiliton*Inn*en die Kernaussagen davon in einer kurzen Präsentation nahebringen.
Dazu werden über das Semester verteilt mehrere Online- und Präsenzveranstaltungen stattfinden, welche Ihnen eine kurze Einführung zu den einzelnen Arbeitsschritten (Literaturrecherche, Gliederung erstellen, Abstract schreiben, usw.), sowie auch Gelegenheit von Gruppen- und Tutorenfeedback zu deren Umsetzung.

Zur Themenvergabe und Klärung der Einzelheiten zum weiteren Ablauf des Seminars wird es am Donnerstag, den 13.04.2023 um 12:15 Uhr eine online Kickoff-Veranstaltung geben.
Bitte lassen Sie mir bis zum 12.04.2023 23:59 Uhr Ihre 3 Lieblingsthemen zukommen, damit wir eine doppelte Themenvergabe vermeiden können (per DigiCampus Nachricht oder per Mail an florian.auer@informatik.uni-augsburg.de).
In der Liste sind dabei manche Themenfelder eher weit gefasst und lassen Ihnen viel Raum für individuelle Ausarbeitungen.

Ansprechpartner:
- Für allgemeine Fragen zum Seminar: Florian Auer
- Zu spezifischen Themen richten Sie bitte die Anfragen an den zugewiesenen Betreuer Ihres Themas.

Umfang:
- Wissenschaftliche Arbeit: Maximal 10 Seiten (ohne Deckblatt, Gliederung und Literaturverzeichnis)
- Präsentation: 10 Minuten (plus 5 Minuten Diskussion)

Eine Latex-Vorlage für die Ausarbeitung ist hier zu finden:
https://git.rz.uni-augsburg.de/misit-orga/vorlage-latex-abschlussarbeiten

Ablauf:
Kickoff - online - 13.04.2023 - 12:15Uhr - Organisatorisches, Themenfestlegung, Einführung in die Literaturrecherche

Besprechung Literaturrecherche - online - 02.05.2023 11:00Uhr - in Kleingruppen mit gegenseitigem Feedback

Vorstellung Literaturrecherche - in Präsenz - 09.05.2023 11:00Uhr - Kurzbesprechung (max. 5min pro Studierende)

Besprechung Struktur wiss. Arbeit - online - 23.05.2023 11:00Uhr - in Kleingruppen mit gegenseitigem Feedback

Vorstellung Struktur wiss. Arbeit - in Präsenz - 30.05.2023 11:00Uhr - vor den Tutoren (Abgabe per Email 2 Tage vorher)

Besprechung wiss. Arbeit - online - 13.06.2023 11:00Uhr - in Kleingruppen mit gegenseitigem Feedback

Vorstellung wiss. Arbeit - in Präsenz - 20.06.2023 11:00Uhr - vor den Tutoren (Abgabe per Email 2 Tage vorher)

Besprechung Abstract - online - 04.07.2023 11:00Uhr - in Kleingruppen mit gegenseitigem Feedback

Vorstellung Abstract - in Präsenz - 11.07.2023 11:00Uhr - vor den Tutoren (Abgabe per Email 2 Tage vorher)

Abgabe wiss. Arbeit - 13.08.2023 23:59Uhr - per Email an den/die Betreuer*in

Präsentation der wiss. Arbeit - in Präsenz - 26.09.2023 11Uhr - vor den Tutoren

Literatur:
Als Startpunkt für die Literaturrecherche kann Ihnen dienen:

- Dugas, Martin. Medizininformatik: Ein Kompendium für Studium und Praxis. Springer-Verlag, 2017. ISBN: 9783662533277, 3662533278
- TMF-Technologie- und Methodenplattform für die Vernetzte Medizinische Forschung. IT-Infrastrukturen in der patientenorientierten Forschung. Berlin, 2016. ISBN: 978-3-89838-723-1.

Themen:

1. Medizinische Dokumentation
Ziel der Medizinischen Dokumentation ist geordnete Information und Wissen über Krankheitsbilder und Behandlungsmethoden (Typen) und für die individuellen Fälle einzelner Patienten (Instanzen) so zu ordnen, dass die medizinische Versorgung im weitesten Sinne unterstützt werden kann.
-> Geben Sie einen Überblick über das Gebiet der Dokumentation von Patientendaten in der klinischen Routine!

2. Medizinische Klassifikationssysteme und Terminologien
Klassifikationen ordnen Begriffe systematisch und führen gleichartige Dokumentationsobjekte unter Vergabe eines Schlüssels zusammen. Klassifikationen können eingesetzt werden für Abrechnung, administrative Statistiken, Qualitätsmanagement, Forschung, Lehre und Clinical Decision Support. Eine einheitliche und konsistente Kodierung von Diagnosen und Prozeduren in der Medizin stellt die Basis für die medizinische Dokumentation. In wissenschaftlichen Fachbereichen beschreibt und definiert die Terminologie die Begriffe und legt die Zuordnung von Begriffen und Benennungen fest. Für die Allgemeinsprache wird sie als Semantik bezeichnet.
-> Welche Klassifikationssysteme werden in der Medizin eingesetzt und wo liegt ihr Nutzen?
-> Aufzählung & Erklärung der Klassifikationssysteme/Terminologien
a. Terminologien: die Gesamtheit der Begriffe und Benennung einer Fachsprache (Fachwortschatz)
b. Ontologien: die Beschreibung der Gegenstände eines Fachgebietes und ihrer Beziehungen mit mitteln der mathematischen Logik
c. MeSH-Vokabular: polyhierarchisch strukturiertes kontrolliertes Vokabular zur Katalogisierung der Bibliotheksbestände und Indexierung der von der NLM hergestellten medizinischen Datenbanken
d. ICD-Klassifikation: Klassifikation von Krankheiten zur Verschlüsselung von Diagnosen
e. TNM-Klassifikation: klinische Einleitung bösartiger Tumoren
f. ICPM-Klassifikation: relativ grobe Einleitung medizinischer Prozeduren in der Medizin zu einer besseren Kommunikation zwischen Krankenhäusern und Krankenkassen
g. OPS-Klassifikation: verschlüsseln durchgeführte medizinische Prozeduren und Operationen in den Krankenhäusern mit fünfstelligen Operationscodes
h. DRG-Klassifikation (auch das deutsche G-DRG-System): Patienten zuordnen anhand von medizinischen Daten Fallgruppen, mit einem pauschalierten Abrechnungsverfahren, um jeder Behandlungsfall zu vergüten, nach Art der Erkrankung des Patienten und der erforderlichen Behandlung mit einer Fallpauschale

3. Krankenhausinformationssysteme
Ein Krankenhausinformationssystem (KIS) ist die Klasse der Gesamtheit aller informationsverarbeitenden Systeme der Informationstechnik zur Erfassung, Bearbeitung und Weitergabe medizinischer und administrativer Daten im Krankenhaus.
-> Was ist ein KIS und welche Systeme beinhaltet es? Geben Sie einen zusammenfassenden Überblick.

4. Arztpraxisinformationssysteme
Unter Arztpraxisinformationssysteme werden allgemein Systeme verstanden, welche die Verwaltung, die Organisation und den Betrieb von Arztpraxen bzw. die ärztlichen Tätigkeit unterstützen.
-> Was ist ein AIS und welche Daten beinhaltet es?

5. Radiologieinformationssysteme: PACS und DICOM
Radiologieinformationssysteme (RIS) sind EDV-Systeme zur Dokumentation und Verwaltung medizinischer und administrativer Daten in der Radiologie sowie zur Prozesssteuerung (z. B. Terminvergabe, Ressourcenverwaltung).
-> Geben Sie einen Überblick über RIS und PACS sowie deren Zusammenspiel. Welche Rolle spielt DICOM hierbei?

6. Laborinformationssysteme: CPOE-Zyklus
LIMS steht für Labor-Informations- und Management-System. Es handelt sich um Software-basierte Labor- und Informations- Managementsysteme, die Eigenschaften haben, die die Operation eines modernen Labors unterstützen.
-> Was ist ein LIMS? Erläutern Sie die Schritte des CPOE-Zyklus anhand eines LIMS!

7. Gesundheitstelematik und Telemedizin
Die Telemedizin ist ein Teilbereich der Telematik im Gesundheitswesen und bezeichnet Diagnostik und Therapie unter Überbrückung einer räumlichen oder auch zeitlichen („asynchron“) Distanz zwischen Arzt (Telearzt), Therapeut (Teletherapeut), Apotheker und Patienten oder zwischen zwei sich konsultierenden Ärzten mittels Telekommunikation.
-> Beschreiben Sie Anwendungsfälle der Telemedizin! Wo ist ein Informationsaustausch nötig und wie wird dieser aktuell realisiert?

8. Schnittstellen und Interoperabilität: HL7 und xDT
Als Interoperabilität bezeichnet man die Fähigkeit zur Zusammenarbeit von verschiedenen Systemen, Techniken oder Organisationen. Dazu ist in der Regel die Einhaltung gemeinsamer Standards notwendig. xDT (auch KVDT) ist eine Gruppe von Datenaustauschformaten, die im deutschen Gesundheitswesen im Bereich der niedergelassenen Ärzte benutzt werden. Health Level 7 (HL7) ist eine Gruppe internationaler Standards für den Austausch von Daten zwischen Organisationen im Gesundheitswesen und deren Computersystemen.
-> Geben Sie einen Überblick über Interoperabilität in medizinischen Systemen, inbesondere mit Hinblick auf Health Level 7 und die xDT Kommunikationsstandards!

9. Datenschutz und IT-Sicherheit in der Medizin
In der Medizin besteht ein besonderes Maß an Vertraulichkeit (z.b. Ärztliche Schweigepflicht). Es handelt sich bei Gesundheitsdaten nach Art. 9 Abs. 1 Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) um „besondere Kategorien von personenbezogenen Daten“. Ob die Datenschutzvorschriften einen ausreichenden Schutz bieten, ist strittig.
-> Geben Sie einen Überblick über die relevanten Probleme bei der Verarbeitung von Patientendaten! Warum ist Datenschutz notwendig und welche Maßnahmen dafür gibt es?
-> Beschreiben Sie Möglichkeiten und Probleme bei der Anonymisierung und Pseudonymisierung von medizinischen Daten!
-> Veranschaulichen Sie die Datenschutz-Probleme die sich beim Cloud-Computing in der medizinischen Forschung einstellen können!

10. Medizinische Signalverarbeitung
Die Medizinische Signalverarbeitung ist ein Teilgebiet der Medizinischen Informatik und befasst sich mit der Analyse von Biosignalen mittels Methoden der Mathematik und Informatik.
-> Welche Biosignale werden in der Medizin gemessen und wo liegt der Nutzen in ihrer Verarbeitung?

11. Medizinische Bildverarbeitung
Die medizinische Bildverarbeitung kann in fünf Bereiche eingeteilt werden: die Bilderzeugung, die Bildbearbeitung, die Bildauswertung, die Bilddarstellung und die Bildspeicherung.
-> Was für Methoden der Bilderzeugung werden in der Medizin angewandt? Wo liegt ihr Nutzen?

12. Medizinische Literaturdatenbanken
Eine Literaturdatenbank ist eine Fachdatenbank, die bibliographische Angaben und eventuell darüberhinausgehende Fachtextinformationen enthält. Zu den wichtigsten Einrichtungen, die medizinische Datenbanken bereitstellen, gehört die National Library of Medicine (NLM) in Bethesda, Maryland, USA sowie das National Center for Biotechnology Information (NCBI). Beide Einrichtungen arbeiten eng mit den National Institutes of Health (NIH) zusammen.
-> Welche (medizinischen) Literaturdatenbanken gibt es und wie werden diese abgefragt? Wie können diese Informationen in wissenschaftlichen Ausarbeitungen integriert werden?

13. Medizinische/Biologische Informationsdatenbanken
Medizinische/Biologische Informationsdatenbanken bieten Datenaufbereitung und Speicherung in geeignet indizierten und verknüpften biologischen Datenbanken an. Die Vorteile liegen dabei in der einheitlichen Struktur, der leichteren Durchsuchbarkeit und der Automatisierbarkeit von Analysen durch Software. Beispiele sind Gene Ontology, Reactome, NCBI (GenBank, …), UniProt, WikiPathways.
-> Welche medizinische Informationsdatenbanken gibt es? Veranschaulichen Sie deren Nutzen an Beispielen!
14. Elektronische Patientenakte, Gesundheitskarte und Heilberufsausweis

Die elektronische Patientenakte ist ein wichtiger Bestandteil der Informationsverarbeitung im Krankenhaus geworden. Wichtige Vorteile sind die verbesserte Verfügbarkeit der benötigten Informationen im Behandlungsprozess. In der ePA könnten auf Wunsch des Patienten seine Krankengeschichte, Laborbefunde, Operationsberichte sowie Röntgenbilder gespeichert werden.
-> Welche Daten werden in einer elektronischen Patientenakte und auf der Gesundheitskarte abgelegt?

15. Studientypen in der Medizin
Die Wahl des geeigneten Studientyps ist ein wichtiger Aspekt des Designs medizinischer Studien. Das Studiendesign und somit auch der Studientyp entscheiden über wissenschaftliche Qualität und Aussagekraft einer Studie. Für die Entscheidung, welcher Studientyp zur Klärung der Hauptfragestellung geeignet ist, sind neben wissenschaftlich-inhaltlichen Gründen auch Fragen der Ressourcen, Kapazitäten und Realisierbarkeit der Durchführung entscheidend.
-> Geben Sie einen Überblick über die verschiedenen Typen von Studien in Hinsicht auf Zweck und Umsetzung!

16. Register und Kohorten
Register sind eine Form der standardisierten medizinischen Dokumentation. Sie schließen in der Regel Personen mit einem spezifischen, gesundheitsrelevanten Phänomen ein, vielfach einer Erkrankung, alternativ auch einer Maßnahme. Ziele von Registern können beispielsweise die Beschreibung epidemiologischer Zusammenhänge, die Qualitätssicherung, eine Unterstützung der medizinischen Forschung oder die ökonomische Evaluation sein. Im Unterschied dazu erfassen Kohorten einen Ausschnitt der Bevölkerung, in dem sich unterschiedliche Risiken im Hinblick auf interessierende Ereignisse wiederfinden. Personen werden über einen definierten Zeitraum beobachtet, um Unterschiede im Auftreten der jeweiligen Zielerkrankung festzustellen.
-> Geben Sie einen Überblick über bekannte Register und Kohorten!

17. Hochdurchsatzdaten in der Medizin
Die rasch wachsende Menge biologischer Daten, insbesondere DNA- und Proteinsequenzen, deren Kommentierung (die Annotation), 3D-Proteinstrukturen, Interaktionen biologischer Moleküle und Hochdurchsatzdaten von beispielsweise Microarrays, stellt besondere Anforderungen an die Handhabung dieser Daten. In der personalisierten Medizin soll jeder Patient unter weitgehender Einbeziehung individueller Gegebenheiten, über die funktionale Krankheitsdiagnose hinaus, behandelt werden.
-> Geben Sie einen Überblick über Hochdurchsatzdaten! Wofür werden diese in der Medizin genutzt?

18. Klinische Entscheidungsunterstützung und wissensbasierte Systeme
Die Behandlungsqualität zu steigern, für mehr Effizienz in klinischen Abläufen zu sorgen und gleichzeitig Kosten zu sparen, ist die aktuelle Herausforderung für alle Gesundheitsdienstleister. Der Umgang mit Wissen und Informationen wird zu einem ganz entscheidenden Erfolgsfaktor für Krankenhäuser und Kliniken. Denn während das ärztliche Personal im klinischen Alltag seine Entscheidungen zu Diagnose und Therapie in einem sich stetig verdichtendem Arbeitsumfeld trifft, wachsen gleichzeitig die medizinischen Erkenntnisse exponentiell.
-> Welchen Beitrag können Systeme zur klinischen Entscheidungsunterstützung, die dem Mediziner aktuelles, evidenzbasiertes Wissen direkt am Point of Care zur Verfügung stellen, leisten?
-> Beschreiben Sie Abläufe und Motivation hinter dem Einsatz von klinischer Entscheidungsunterstützung in der klinischen Routine!

19. Forschungsdatenmanagement
„Unter dem Management von Forschungsdaten werden alle Maßnahmen verstanden, die sicherstellen, dass digitale Forschungsdaten nutzbar sind.“ Forschungsdaten sind die (digitalen) Daten, die während eines Forschungsprozesses entstehen oder sein Ergebnis sind. Die für das Forschungsdatenmanagement (FDM) notwendigen Maßnahmen unterscheiden sich stark nach den Zwecken, für welche die Forschungsdaten genutzt werden sollen. Eine andere Unterscheidung kann danach getroffen werden, ob die Aufgaben direkt mit dem Lebenszyklus von Forschungsdaten zusammenhängen oder übergreifende Aufgaben sind.
-> Geben Sie einen Überblick über die Prozesse im Forschungsdatenmanagement!

20. Sekundärnutzung klinischer Daten
Zunehmend greift medizinische Forschung auf Daten aus der Versorgung zurück. Deren systematische Analyse ist eine vielversprechende Methode, die nicht zuletzt auch für die Qualitätssicherung im Gesundheitsbereich bedeutsam ist. Eine solche Sekundärnutzung ist dann auch ethisch und ökonomisch geboten, wenn sie unnötige Doppeluntersuchungen vermeiden hilft oder wissenschaftlich wichtige Studien erst ermöglicht bzw. deren Planung und Durchführung deutlich beschleunigt.
-> Beschreiben Sie die Motivation hinter der Sekundärnutzung klinischer Daten und diskutieren Sie diese in Hinblick auf Datenschutz und Patienteninteressen!

21. Biobanken
Als Biobank bezeichnet man eine Sammlung von Stoffen, wie Körperflüssigkeiten oder Gewebeproben, mit assoziierten, in Datenbanken verwalteten Daten. Diese Daten werden in Probengewinnungsdaten (Name, Geschlecht, Alter ...) und Analysedaten unterschieden. In Biobanken werden große Mengen von biologischem Material wie beispielsweise DNA-, Blut- oder Gewebeproben zusammen mit Hintergrundinformationen (z. B. Krankengeschichte oder Lebensumstände bzw. Artidentifizierung, Sammelort etc.) der Spender bzw. Organismen gespeichert.
-> Erläutern Sie den Aufbau und die Funktionsweise einer Biobank!

22. Mobile IT-Werkzeuge in der Medizin
Die Gruppe der mobilen IT-Werkzeuge lässt sich in drei Kategorien unterteilen: Die erste Kategorie bilden Consumer-Mobilgeräte wie Handys, Smartphones oder Tablets, die über entsprechende Apps Gesundheitsdienste oder -funktionen anbieten. Die zweite Kategorie bilden zertifizierte Geräte mit speziellen Funktionalitäten. Die dritte Kategorie umfasst mobile IT-Werkzeuge, die am oder im Körper getragen werden. Hierzu zählen unter anderem Smartwatches oder Implantate, die Messwerte ohne Interaktion mit dem Besitzer mittels Sensoren aufzeichnen und versenden.
-> Geben Sie einen Überblick über das Feld und die eingesetzten Geräte!

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