دات نت نیوک
Menu

انفورماتیک پزشکی چیست؟ ... کلیاتی از کاربرد فن آوری اطلاعات در پزشکی


انفورماتیک پزشكي

همانند پزشكي، انفورماتیک  پزشكي نيز از جمله زمينه هاي چند رشته اي است كه به فنآوري اطلاعات و زمينه هاي مختلف پزشكي و بهداشت ارتباط مي يابد. لفظ انفورماتیک پزشكي از نيمه دوم دهه هفتاد ميلادي رايج گرديد هر چند استفاده از برخي از اصطلاحاتي نظير انفورماتیک  سلامت و بهداشت، انفورماتیک  پرستاري، انفورماتیک  دندانپزشكي، كامپيوتر در پزشكي، … كه قبل از اين تاريخ نيز متداول بوده است هنوز هم بعضاً بكار گرفته مي شود. محدوده عملكرد انفورماتیک پزشكي از اشتراك محدوده انفورماتیک و محدوده پزشكي تعيين ميگردد. اولي روش كار را و دومي زمينه تحقيقات را تعيين ميكند.

            تعاريف مختلفي براي انفورماتیک پزشكي عنوان شده است. برخي تعاريف بر هردو جنبه علمي و كاربردي آن تكيه دارند و برخي ديگر بيشتر بر جنبه كاربردي تاكيد مي كنند. از جمله تعاريف ارائه شده به دو مورد زير اشاره مي شود:

1-   علم انفورماتیک پزشكي عبارتست از علم استفاده از ابزارهاي تحليلي-سيستمي جهت توسعه روش ها (الگوريتم ها) براي مديريت، كنترل فرآيند، تصميم گيري، و تحليل علمي داده هاي پزشكي.

2-   انفورماتیک پزشكي مشتمل است بر جنبه هاي تئوري و عملي "پردازش اطلاعات"، "ارتباطات"، بر مبناي تجربيات و داده هاي حاصل ازفرآيندهاي پزشكي و بهداشت.

انفورماتیک پزشكي از دو جنبه قابل توجه است اول به عنوان يك علم (  Science )و دوم به عنوان يك هنر، حرفه و مهارت ( Skill,Art ). به عنوان يك علم، فرضيه ها وتئوري هاي خود را داراست كه توسط تجربيات و مدل هاي كامپيوتري قابل بررسي و ارزيابي اند . به عنوان يك مهارت لازم مي آيد كه سيستم هاي پردازشگر كامپيوتري ساخته شود و عملاً به كار گرفته شود.

در انفورماتیک پزشكي با استفاده از يافته هاي علمي وتحقيقاتي روز، روش ها و سيستم هائي جهت اخذ، پردازش و تفسير داده هاي بيمار طراحي وارائه مي شود. ابزار اصلي در تحقق اين اهداف، كامپيوتر است. همان طور كه اشاره شد انفورماتیک پزشكي با جنبه هاي مختلف پزشكي و سلامتي در ارتباط است. و محققيني در رشته هاي مختلف در اين زمينه به فعاليت مشغول اند. به عنوان مثال اين محدوده، از پرونده هاي كامپيوتري بيمار گرفته تا پردازش تصاوير پزشكي، و از كمك هاي اوليه گرفته تابيمارستان ها و مراكز بهداشتي-درماني منطقه اي همه را شامل مي شود. يكي از مسائل مطرح در انفورماتیک  پزشكي (در زمينه توسعه روشها و سيستم ها) اين است كه تجربيات حاصل در يك زمينه تخصصي پزشكي چگونه قابل انتقال به زمينه هاي ديگر است.

·        داده ها و اطلاعات

بسياري از فعاليت هاي روزمره انسان به مانند فعاليتهاي علمي مبتني است بر تفكر و استدلال (منطق). مراقبت ها و تحقيقات پزشكي نيز از جمله زمينه هائي هستند كه در آن ها  استدلال و تفكر نقش بسزائي را ايفا مي نمايند. در فرآيند تفكر، مشاهدات يا داده هاي جمع آوري شده از دنياي واقعي با استفاده از تجربيات افراد خبره تفسير مي گردد. هم داده ها ومشاهدات و هم آگاهي ها و تجربيات را مي توان در كامپيوتر ذخيره نمود. اين نكته اساس استفاده از كامپيوتر در كمك به استدلال و تفكر انسان است.

حال كه دريافتيم كه كامپيوتر قادر است انسان را در تفكرش ياري رساند، بايد نقاط قوت و محدويت هاي كامپيوتر بطور كلي و نيز بطور خاص در ارتباط با امور بهداشتي و درماني همواره بايد در نظر داشت. بنابراين بايد مشخص نمود كه در مراقبت هاي بيمار و يا فعاليت هاي مرتبط ديگر مانند تحقيقات يا مديريت پزشكي و برنامه ريزي هاي بهداشتي، كجا و چطور تفكر انسان مي تواند از كامپيوتر بهره بگيرد. همچنين بايد بررسي نمود كه تا چه حد ميتوان از كامپيوتر در تصميم گيري هاكمك گرفت و اين مسئله با مسئوليت پزشك در مورد بيمارانش چه ارتباطي خواهد داشت.

اطلاعات ( Information  )  نقش كليدي در تفسير داده ها و تصميم گيري بازي مي كند. بنابراين لازم است كه بدانيم كه اطلاعات چيست و تفاوت آن با داده (  Data ) و دانش (دانسته ها) (  Knowledge )  چه مي باشد و چگونه مي توان داده هاي قابل اطمينان اخذ نمود و به چه طريقي مي توان از داده ها، اطلاعات استخراج نمود. همچنين براي تفسير داده ها چه دانشي مورد نياز است.

شكل زیر نشان مي دهد كه داده هائي كه توسط پزشك مشاهده مي شود چگونه توسط بيمار يا فرآيندهاي بيولوژيكي توليد مي شود. با استفاده از اين داده ها و يك فرآيند تفسير و استدلال ميتوان اطلاعات را استخراج نمود. اين اطلاعات پزشك را در تصميم گيري و اقدام بعدي ياري مي رساند. پيكان نامگذاري شده به عنوان اطلاعات در شكل ، اولين فيدبك به پزشك است. با مطالعه دقيق بسياري از فرآيندهاي تفسير در پزشكي و يا با جمع آوري داده ها از بيماران مختلف،ميتوان با استفاده از منطق استنتاجي به دانش و افق هاي جديد دست يافت. اين دانش جديد كه به دانسته هاي موجود پزشكي اضافه مي شود، به نوبه خود، جهت تفسير داده هاي ديگر مورد استفاده قرار مي گيرد. كاميپوتر مي تواند در جمع آوري و تفسير اين داده ها و نيز استخراج دانش جديد مثمر ثمر باشد. همان طور كه اشاره گرديد، داده ها ودانسته ها ميتواند در كامپيوتر ذخيره شود و برنامه هاي كامپيوتري در اخذ و تفسيرداده ها مورد استفاده قرار مي گيرند.


در ادامه اشاره اي اجمالي به استفاده هاي كامپيوتر در امر بهداشت و پزشكي خواهيم داشت. يادآوري مي شود كه در به كار گيري كامپيوتر بايد همواره به نقاط ضعف و قوت آن توجه داشت.


·        سيكل تشخيص- درمان

تقريبا در تمام فعاليت هاي انسان ميتوان سه مرحله را مشخص نمود:

1- مشاهدات Observation

2- استدلال Reasoning

3- اقدام يا عمل Action

Three Stages of Human Activities:Observation, Thinking or Reasoning, and Action, for Different Areas


حوزه های فعالیت انسان


مرحله

کلی

پژوهش های علمی

مراقبت های سلامت

پردازش کامپیوتری


1

مشاهده

اندازه گیری

گردآوری اطلاعات بیمار

ورود داده

2

استدلال

تئوری

تشخیص

پردازش داده ها

3

اقدام

آزمایش

درمان

تولید خروجی


وجود اين مراحل نه تنها در زندگي روزمره انسان بلكه درمراقبت هاي بيمار، مديريت، و تحقيق مشهود است. به عنوان مثال چنان كه ما در شرايط خطر يا نامطلوبي قرار بگيريم، ابتدا شرايط محيطي و واقعيت هاي اطراف را مشاهده نموده، سپس يك نقشه براي رهائي از آن شرايط و مشكل طرح كرده، نهايتاً نقشه را جهت بهبود شرايط اجراء مي كنيم.

در امر پزشكي نيز همان سه مرحله را مي توان به صورت زير مشاهده كرد:

1-     مشاهدات  ( Observation)

2-     تشخيص  ( Diagnosis)

3-     درمان  ( Therapy)

يك بيمار، ابتدا سابقه اش را بازگو مي كند. سپس پزشك داده ها ( بعنوان مثال، نتايج معاينات، بررسي هاي آزمايشگاهي، تصاوير راديولوژي، ... )را جمع آوري مي كند. بعد پزشك به جمع بندي مشاهدات مي پردازد و احتمالا به يك تشخيص مي رسد و نهايتاً درمان مناسب را به كار مي بندد. در امر سلامت، برعكس تحقيقات علمي، ما با يك مسأله كلي مواجه نيستيم، بلكه با حل مسائل و مشكلات خاص بيماران مواجه هستيم. اين مسائل تا حدي قابل تعميم اند. براي حل مشكلاتي كه وابسته به بيمارند، پزشك ضمن اين كه بايد حداكثر استفاده را از تجربيات شناخته شده و روش هاي به دست آمده در تحقيقات علمي را بنمايد، همواره بايد مشكلات خاص دنياي واقعي را - كه با روش هاي كلي و فرموله شده قابل حل نمي باشند - در نظر بگيرد. اين كه درفرآيند يك تشخيص كي و چگونه جرقه هاي فكري در مغز انسان پديد مي آيد كه راهگشاي حل مسئله مي شوند، هنوز يك راز كشف نشده است. اين مسئله همچنين در امر تحقيقات خصوصاً تحقيقات پزشكي وجود دارد. بنابراين در عمل اغلب سيكل سه مرحله اي مشاهده، تشخيص و درمان به صورت تعاملي و تكرارشونده (Iterative) مي باشد، زيرا فرضيات در نظر گرفته شده بايد تغيير يابند يا اصلاح شوند.


Diagnostic-therapeutic cycle. In this cycle information circles around from observed data, via interpreted data, to data that are used for the therapy. The cycle can be circled only once, e.g., during patient consultation, or many times, e.g., when a patient is monitored in an intensive care unit

-       مشاهدات Observation )

در مرحله مشاهدات، بحث در خصوص اخذ و جمع آوري داده هاست؛ داده هائي كه بتوانند در استخراج اطلاعات مناسب، مفيد باشند. منظور از اطلاعات مناسب، اطلاعاتي است كه بتواند به ما در كاهش خطاها و ابهامات موجود در تشخيص بيماري كمك نمايد. در خيلي از موارد اين ابهامات را مي توان با اخذ داده هائي درمورد سابقه بيمار كاهش داد. در موارد ديگر ممكن است از جمع آوري داده هاي فيزيولوژيكي، بيوشيميائي يا ثبت سيگنال هاي حياتي از بيمار كمك گرفت. مانند معاينات فيزيكي، بررسي هاي آزمايشگاهي، ثبت سيگنال الكتروكارديوگرام، و ...

   در جمع آوري داده ها عموما ما با عوامل ناخواسته و غير طبيعي مواجه هستيم. مانند پاسخ هاي ناقص يا غلط از طرف بيمار، وجود نويز و اغتشاش در ثبت سيگنال هاي حياتي و يا خطاهاي موجود در آناليز بيوشيمائي. در خيلي از موارد ما قادر به اخذ داده هائي كه مايل هستيم نخواهيم بود؛ زيرا آن ها به روشهاي غير تهاجمي قابل اندازه گيري نيستند. تنها درشرايط خاصي پزشك ممكن است تصميم بگيرد از روش هاي تهاجمي براي جمع آوري داده استفاده كند. از جمله روش هاي تهماجمي اخذ داده مي توان به استفاده از كاتتر،آندوسكوپي، لاپاروسكوپي، و بيوپسي اشاره كرد. در برخي بيماريها شرايط براي ضبط داده ها ناپايدار و يا غيرثابت است. بدين معني كه فرآيند بيماري داراي حالت ديناميكي است و پارامترهاي مورد اندازه گيري تغيير مي نمايند. به عنوان مثال دربيماران صرعي يا بيماراني كه دچار حمله قلبي (مثلا فيبريلاسيون بطني ) هستند اين مشكل وجود دارد.

داده هاي به دست آمده از بيمار به روش هاي مختلف، اغلب مي توانند مكمل يكديگر باشند و قابليت اطمينان تشخيص را بالاتر ببرند. اين مسئله به عنوان افزونگي (Redundancy) گفته مي شود. در سيكل تشخيص-درمان، پزشك در هر بار طي سيكل سعي مي نمايد كه ابهامات موجود در خصوص بيماري را كاهش دهد. شروع سيكل با جمع آوري داده ها از سابقه بيمار است (در صورتي كه امكان پذيرباشد). در قدم بعدي آزمايش ها و روش هاي غير تهاجمي و كم هزينه مد نظر خواهد بود. در نهايت، آزمايش هاي تهاجمي و با هزينه بيشتر انجام خواهد شد.

با استفاده از روش هاي مختلف جمع آوري داده از بيمار، پزشك اغلب اين امكان را مي يابد كه تصوير بهتري از شرايط واقعي و كامل بيمار داشته باشد؛ از جمله وظايف انفورماتیک پزشكي كمك به پزشك است در فراهم نمودن اين داده ها، تفسير آن ها، و تصميم گيري در موردبيماري .

-       تشخيص ( Diagnosis )

همانطور كه اشاره شد نقش كامپيوتر در مرحله تشخيص بيماري نيز بسيار حائز اهميت است. تشخيص نتيجه تفكر و استنتاج انسان (پزشك) مي باشد. كمك كامپيوتر در اين راستا هنگامي ميتواند تحقق يابد كه تشخيص (يا بخشي از آن) برمبناي دانش سازمان يافته و تعميم يافته پايه ريزي شود. به عبارت ديگر از روش هاي علمي در تشخيص استفاده شود. اغلب يك پزشك از مطالبي كه اطلاع ندارد شناختي نيز ندارد. كامپيوتر مي تواند در مواردي كه پزشك اطلاع ندارد پيشنهادهاي مفيدي به وي ارائه نمايد. مثلا، اطلاعات لازم در مورد سابقه بيماري و درمان هاي انجام يافته رادر اختيار پزشك قرار دهد.

هر چند كه بخش هاي كلاسيك و علمي تشخيص ممكن است به عهده كامپيوتر گذاشته شود، ليكن بخش هائي كه به مسائل خاص بيمار وابسته و روش مشخص و متعارفي براي آن مطرح نشده است را نميتوان به ماشين واگذار كرد. همواره بايد در نظرداشت كه مسئوليت بيمار با پزشك است و نه با كامپيوتر.

- درمان (  Therapy)

دانش و تجربيات مورد نياز در مرحله درمان با مرحله تشخيص متفاوت است. از ويژگي هاي درمان اين است كه به جنبه هاي عملي فعاليت هاي انسان مرتبط مي شود و بر خلاف تصميم گيري در آن ها كمتر قوانين و ضوابط تئوري حاكم است.مرحله درمان بستگي مستقيم دارد به مرحله قبل، يعني تشخيص، و نيز بطور غير مستقيم وابسته است به پيش بيني پزشك از وضعيت آينده بيمار و درمان.

 در خيلي مواقع درمان توسط پزشك يا پرستاري ديگر- كه تشخيص دهنده بيماري نبوده است- انجام مي شود.به عنوان مثال در اين مورد مي توان به عمل جراحي و راديوگرافي اشاره كرد. غير ممكن است كه بتوان انجام يك جراحي را به طور كامل به يك كامپيوتر يا يك ربات واگذاركرد، ليكن در آماده سازي يا مراقبت هاي درماني مي توان از كامپيوتر استفاده نمود. مثلاً در راديوگرافي، مراقبت از بيماران حاد، و يا مديريت استفاده از دارو (ميزان مصرف،اثرات متقابل داروها و ...) مي توان از كامپيوتر استفاده نمود.

مثال هاي فوق بيشتر در ارتباط با مراقبت بيمار است، ازكامپيوتر همچنين مي توان در تحليل داده هائي كه از بيماران مختلف به دست آمده است استفاده نمود و با استفاده از روش هاي استقرائي به نتايج مفيدي دست يافت. مثال هائي از اين روش تحليل  كه گاهي به عنوان كندوكاش (Data Mining) گفته مي شود، در اپيدميولوژي، تحقيقات خدمات بهداشتي، و تحقيقات پزشكي به طور كل ديده مي شود.

·        پردازش اطلاعات

در اين قسمت اشاره اي به تفاوت ها و تشابهات موجود بين پردازش اطلاعات در انسان و ماشين خواهيم كرد. در پردازش اطلاعات در كامپيوتر نيز مي توان همان سه مرحله مذكور را مشاهده نمود :

1-     اندازه گيري و ورود داده ها

2-     پردازش داده ها

3-     توليد خروجي

اساساً، هنگامي مي توان از پردازش اطلاعات صحبت كرد كه به نحوي انسان در مسئله درگير باشد. كامپيوتر اطلاعات را پردازش نمي كند، بلكه صرفاً داده ها را پردازش مي نمايد. تنها بشر قادر به تفسير داده هاست و بدين وسيله از آنها اطلاعات استخراج مي نمايد. البته مي توان در جمع آوري داده ها توسط كامپيوتر و نيز مشاهدات توسط احساس هاي انسان تشابهاتي را ملاحظه كرد. پردازش كامپيوتري نيز با فرآيند تفكر در مغز انسان شباهت هائي دارد ليكن همان طور كه قبلاً اشاره گرديد، اين شباهت ها بيشتر در مواردي از پردازش است كه بتوان آن را فرموله كرد و كليت داد. در خصوص مراقبت هاي پزشكي، كامپيوتر نمي تواند و نبايد جايگزين فكر انسان شود، بلكه بايد توانمندي هاي مغز را كامل تر و قوي تر نمايد. مثلاً كامپيوتر مي تواند حافظه مغز را افزايش دهد، قابليت پردازش داده ها را توسعه دهد و دقت و ثبات پردازش داده هاي ما را اصلاح نمايد.

نقش انسان در چارچوب پردازش اطلاعات توسط كامپيوتر بسيار ويژه و خاص مي باشد. شروع و آماده سازي پردازش و تفسير نتايج به عهده انسان است. در توسعه يا استفاده از سيستم هاي پردازش اطلاعات بايد مطمئن بود كه كه مسئوليت انسان دست نخورده باقي خواهد ماند. نبايد اين طور تصور شود كه انسان قسمتي ازفرآيند پردازش است كه قابل جايگزيني است و هنگامي از او استفاده مي شود كه فعاليت او ارزان تر باشد و هر آينه كه كامپيوتر بتواند راه حل بهتري را ارائه دهد وي را مي توان جايگزين كرد. اين نكته خصوصاً در مراقبت هاي پزشكي كه در آن علاوه بر مسائل اقتصادي، مسائل اخلاقي نيز مطرح است بيشتر اهميت پيدا مي كند. در مراقبت هاي بهداشتي و پزشكي در هر دو طرف مسئله بشر قرار دارد: هدف پردازش (بيمار) و پردازشگر(پزشك يا پرستار). لذا بايد در ايجاد تعادل بين انسان و ماشين دقت بسيار به خرج داد.

·        پشتيباني از تفكر انسان

امروزه "توسعه انفورماتیک" و "فن آوري كامپيوتر" به سرعت به دنبال هم ادامه دارند. چه كسي در چند دهه قبل - كه اولين ماشين حساب با لامپ هاي الكترونيكي ساخته شد - تصور مي كرد كه روزي كامپيوترهاي جيبي ساخته شود و به جاي يك هزار عمل در ثانيه، يك صد ميليون و بلكه يك ميليارد عمل را در يك ثاينه انجام دهد. ارزش يك كامپيوتر در اوائل دهه 50 ميلادي بالغ بر يك ميليون دلار بود. اكنون قيمت كامپيوتري با آن قابليت ها كمتر از 25 دلار است..

با روند تكامل و پيشرفت حاضر در انفورماتیک  و انتقال اطلاعات از راه دور (Telematics)، زمان ما به سرعت به سمت عصر اطلاعات در حال تغيير است. امروزه الفاظ اينترنت و World Wide Web  بسيار ملموس وشناخته شده اند. تعداد افرادي كه كامپيوتر شخصي دارند به سرعت رو به افزايش است.

 در حقيقت شناخت ما از اطلاعات و مفهوم آن نيز كامل نيست. آيا ما واقعا مفهوم جاذبه يا الكتريسته رامي دانيم؟ ما نمي دانيم كه الكترون يا نوترون واقعاً چيست؟ ما در علم تئوري هائي مي سازيم و مادامي كه خلاف آن ديده نشده يا كسي تئوري بهتري كه با دنياي واقعي ما همخواني بيشتري داشته باشد، نداده، معتبر است.

مشابه موارد فوق، يك پزشك نيز اغلب ممكن است درك كاملي از بيماري نداشته باشد. پزشكان خيلي از مواقع كاملاً از انتخاب مسيري كه بتواند آن ها را به تشخيص و جواب درست برساند مطمئن نيستند. همان طور كه يك شطرنج باز حرفه اي قادر نيست كاملاً بيان كند چگونه به اين نظر رسيده است كه حركت بعدي او چه باشد، بطور مشابه يك پزشك نيز با استفاده از تجربيات و آموخته هايش ممكن است به نظري برسد، در حالي كه از مدل ها، تئوري ها و مفاهيم به كار گرفته شده درك كاملا عميقي نداشته باشد. اين مدل ها و تئوري ها حاصل تحقيقات پزشكي است كه بدون آن ها طب مدرن نيز امكان پذير نمي بود. در تدوين، توسعه و ضابطه مند نمودن اين تئوري هاي علمي و نتايج بهداشتي و درماني آن، تفكر انسان نقش اساسي دارد. كامپيوتر مي تواند هم ازنظر علمي و هم از نظر اجتماعي در سازمان دهي و نظم دادن به دنيائي كه در آن زندگي مي كنيم ما را ياري رساند.

در انفورماتیک  پزشكي همچنين سعي مي كنيم كه ضوابط را فرموله نموده، قوانين جديدي پيشنهاد كنيم، و مدل هاي مناسب تري ارائه دهيم كه ما را در پردازش بهتر اطلاعات كمك نمايد. در به كارگيري اين مدل ها بايد همواره متوجه يك خطر جدي بود: اين كه دنياي واقعي را ديدگاه مدل هاي خود ببينيم. مدل ها نمايانگر درك محدود ما از دنياي واقعي است كه هر چند از جهاتي ممكن است تشابهاتي بين آن دو به چشم بخورد ليكن هيچ مدلي نمايانگر كامل دنياي واقع نيست. اگر ما از يك عينك قرمز براي مشاهده اطراف خود استفاده كنيم، طبيعي است كه محيط را قرمز مي بينيم. اگر مدل هاي كامپيوتري ما شامل دانسته هاي محدودي از بيماري ها باشد، ممكن است هرگز قادر نباشيم كه بيماري حقيقي را تشخيص بدهيم. هنگامي كه نتايج مدل سازي و تحقيقات را مي خواهيم در دنياي واقعي استفاده نمائيم بايد همواره به نقاط قوت و ضعف مدل توجه لازم را داشته باشيم.

·        توسعه در مراقبت هاي سلامت

به موازات معرفي كامپيوتر در مراقبت هاي سلامت، افزايش روزافزون هزينه هاي بهداشتي-درماني نيز توجه خاصي را مي طلبد. در شكل زیر نمودار افزايش هزينه هاي بهداشتي در طول سالهاي 1960 تا 1990 نسبت به درصد درآمد ناخالص ملي براي چند كشور غربي مشاهده مي شود. محدوده افزايش هزينه ها بين 6 تا 12 درصد است.


Costs of health care in different countries as a function of time and related to the GDP. Health care costs tend to increase as a function of higher demands (e.g.,a growing population of elderly people) and a larger spectrum of diagnostic and therapeutic possibilities. Information systems may assist with controlling the costs of health care while maintaining a high quality

تعجب برانگيز نيست كه انتظار داشته باشيم كه استفاده ازكامپيوتر باعث كنترل و تنظيم اين هزينه ها شود. به عنوان يك پيشنهاد در جهت كاهش هزينه ها مي توان استفاده از كامپيوتر را در تقويت مراقبت هاي اوليه (در كنار پزشك و پرستار) مطرح نمود. اين روش در بعضي موارد مي تواند باعث تبديل مسئله مراقبت  بيمارستاني به مراقبت هاي خانگي و اوليه شود. از كامپيوتر مي توان به منظور مراقبت توام توسط انسان و ماشين، تبادل الكترونيكي داده هاي بيمار، و مشاوره هاي از راه دور با متخصصين و سيستم هاي راهنما در تصميم گيري استفاده نمود. استفاده از كامپيوتر در اينصورت مسئوليت جديدي را براي مسئولين مراقبت (پزشك و پرستار) و نيز خود بيمار به همراه خواهد داشت. به عبارتي بيشتر به سمت خود-مراقبتی (Self-Care) ميل خواهيم كرد.

امروزه استفاده از پرونده و داده هاي بيمار به صورت الكترونيكي روز به روز گسترش بيشتري مي يابد. جريان روز افزون اطلاعات در مراقبت هاي اوليه گسترده ولي با عمق كمتر، و در مراقبت هاي بيمارستاني گسترده تر و عميق تر شده است. اطلاعات بيماران در سطوح مختلف بسيار سودمند و مفيد است. مثلاً مي توان از آن براي آگاهي و استفاده بيماران و افراد سالم، و يا جهت برنامه ريزي و تصميم گيري در سطوح مختلف منطقه اي يا ملي (توسط مسئولين و سازمان هاي ذيربط) استفاده نمود.

·        شباهت ها و تناظرها

همان طور كه قبلا عنوان شد، كامپيوتر و پردازش اطلاعات، نه فقط در مراقبت هاي پزشكي بلكه در كل جامعه امروزي، به طور كامل نفوذ كرده است. دراين راستا مي توانيم شباهت هاي زيادي را بين استفاده ار كامپيوتر در جامعه  با استفاده از آن در مراقبت هاي پزشكي ببينيم به طوري كه اين سئوال مطرح شود كه آيا واقعا نيازي به توسعه سيستم هاي خاصي براي امور بهداشتي و درماني وجود دارد؟ آيا به راستي به تخصص جداگانه اي  به عنوان انفورماتیک پزشكي نياز است؟ مثال هائي از تشابهات كاربرد كامپيوتر در مراقبت هاي پزشكي و جامعه در جدول زیر آورده شده است. در نگاه اول ممكن است مثال ها به صورت دلخواه به نظر آيد و ساختار خاصي در خصوص پردازش اطلاعات در آن ها مشاهده نشود. با كمي دقت بيشتر در ترتيب كاربردها، مشاهده مي شود كه برخي از آن ها كاربرد كامپيوتر در زمينه هاي صرفاً اداري است (مانند، رزرو جا در هواپيما يا ثبت نام براي تخت بيمارستان)، برخي ديگر از زمينه ها، كاربرد كامپيوتر براي تحليل داده ها (صنعتي يا آزمايشگاه هاي بيمارستان) است. ساير زمينه ها به تصميم گيري (در مديريت يا مراقبت هاي بهداشتي) مرتبط مي شود. معيار عمده در اين تقسيم بندي، پيچيدگي و ميزان وابستگي و دخالت انسان در آن زمينه است.

Parallels Between Computer Applications in Society and Health Care                                 

Computer applications


سطح

جامعه

مراقبت های سلامت


1

استفاده از اینترنت

ارتباطات مراقبت های سلامت

2

رزرو بلیط خطوط هوایی

ثبت نام بیمارستانی

3

تصاویر ماهواره ای

تصویربرداری اشعه ایکس

4

کنترل فرایند

مانیتورینگ بیمار

5

طراحی با کمک کامپیوتر

برنامه ریزی رادیوتراپی

6

مدل جریان ترافیک

مدل گردش خون 


 Many applications seen in other areas have their counter part in health care, such as booking a flight and patient registration in a hospital, the control of an industrial process and patient monitoring, or the processing of satellite images or X-ray images

·        تقسيم بندي سيستماتيك كاربردهاي كامپيوتر

در نگاه اول كاربردهاي كامپيوتر در امور پزشكي ممكن است بسيار گسترده به نظر آيند؛ به نحوي كه ميدان عمل انفورماتیک  پزشكي را نتوان منظم كرد و دسته بندي نمود. نه تنها افراد تازه وارد به فضاي انفورماتیک  پزشكي بلكه افرادي كه با آن آشنائي اوليه دارند عموما در اين احساس سهيم اند. در حقيقت دسته بندي سيستماتيك كاربردهاي كامپيوتر درانفورماتیک پزشكي كار ساده اي نيست، هرچند به دلائل مختلف انجام اين كار ضروري است. از جمله اين دلائل اين است: اول، ازنظر آموزشي بسيار اهميت دارد. دوم، اين مسئله مي تواند به درك بيشتر دانشجويان از امكانات و محدوديت هاي كامپيوتر در پزشكي كمك نمايد. سوم، سازماندهي اين حوزه در پيشرفت پايه هاي علمي آن بسيار مفيد است. به عنوان مثال اين مسئله مي تواند علت عقب افتادگي برخي از كاربردها را نسبت به انتظاري كه مي رود مشخص نمايد؛ و يا اين كه در ايجاد موازنه بين انسان و ماشين در برخي ديگر از كاربردها مثمر ثمر باشد.

تقسيم بندي سيستماتيكي كه در اينجا مورد بحث قرار مي گيرد به هر سه زمينه مربوط مي شود. به نظر مي رسد كه محدوديت هاي كامپيوتر در مراقبت هاي پزشكي و نقش انسان در اين مورد بيش از آن چيزي است كه در ابتدا تصور مي شد. نشان داده خواهد شد كه علي رغم گستردگي ميدان عمل انفورماتیک  پزشكي، امكان دسته بندي و سازماندهي آن وجود دارد. اين دسته بندي در پيش بيني بهتر افق هاي آينده و نيز تعريف كاربرد ها و سيستم هاي اطلاعاتي جديد بسيار راهگشا است.

اساس تقسيم بندي سيستماتيكي پيشنهادي را مي توان در شكل زیر مشاهده نمود. اين تقسيم بندي مشتمل است بر شش سطح. همانطور كه اشاره شد، مبناي اين تقسيم بندي ميزان پيچيدگي كاربرد و دخالت انسان در پردازش اطلاعات است. در سطوح پائين تر، مانند ارتباطات و انتقال اطلاعات از راه دور، ميزان مشاركت كامپيوتر (ناحيه تیره تر) بيشتر و ميزان مشاركت انسان (ناحيه روشن تر) كمتر است. با حركت به سمت سطوح بالاتر ميزان مشاركت انسان افزايش و ميزان مشاركت كامپيوتر كاهش مييابد. درسطح شش، تحقيقات و توسعه، بيشترين مشاركت انسان مشاهده مي شود. هر چقدر بيشتر قادر به تعميم مفاهيم و دست يابي به تئوري هاي كلي تر و مشخص تر باشيم نقش كامپيوتر پر رنگ تر ميشود. در كاربردهاي مستقيم مراقبت بيماران كمتر با جنبه ها و مسائل كلي سر و كار داريم و بيشتر با مسائل خاص بيماران مواجه هستيم، لذا در اين گونه موارد نقش كامپيوتر كم رنگ تر خواهد شد.


A model for structuring computer applications in health care by a scheme of levels of complexity or dependence on human involvement. The model can be seen as a building with six floors or levels. Each level contains different types of computer applications with, from bottom to top, an increasing complexity and a growing human involvement

 نكته ديگری كه در شكل قابل توجه است اين است كه كاربردهاي ذكر شده در سطوح پائين نياز به پردازش و زمان تأمل كمتري  دارند؛ در حالي كه در سطوح بالاتر عموماً درگير پردازش هاي بيشتر مي شويم و زمان محاسبات در آنها نيز طولاني تر است. به عنوان مثال در پائين ترين سطح، ارتباطات، انتقال اطلاعات در زمان واقعي (Real Time) انجام مي شود، در حالي كه در سطح ششم، توسعه و تحقيق، انجام پردازش هاي زيادي توسط انسان مورد نياز است كه صرف زمان و وقت طولاني را مي طلبد. سرعت عمل و محاسبات درماشين بسيار سريع تر از انسان است، ليكن انجام پردازش هاي سنگين درگيري بيشتر انسان را مي طلبد.

در ارتباط با حلقه تشخيص-درمان قابل ذكر است كه سطوح يك و دو، با مرحله اول (مشاهدات و اخذ داده ها) در ارتباطند. سطوح سوم و چهارم درارتباط با مرحله دوم (تشخيص) هستند. سطح پنجم بيشترين ارتباط را با مرحله سوم (درمان)دارد.

تقسيم بندي فوق همچنين براي ساير كاربردهاي كامپيوتر درجامعه قابل استفاده است. در شرايطي كه بتوان يك مسئله را در قالب يك مدل تبيين كرد، استفاده از كامپيوتر راه گشاست، ليكن چنان كه با شرايطي مواجه باشيم كه در مدل در نظر گرفته نشده است و مسائل منحصر به فرد و داراي راه حل هاي خاص مطرح باشند، مشكل را مي توان بدون استفاده از انسان حل کرد و صرفاً از كامپيوتر كمك گرفت. به عنوان مثال كامپيوتر مي تواند هواپيما را در شرايط عادي كنترل نمايد، اما سپردن هواپيما در شرايط خاص و بحراني به كامپيوتر امكان پذير نيست.

در ادامه در خصوص سطوح ياد شده در بالا توضيحات بيشتري ارائه خواهد شد.

-       سطح يك:

ارتباطات و انتقال اطلاعات از راه دورCommunication and Telematics )

يكي از كاربردهائي كه به خوبي سازمان دهي شده است، به كارگيري كامپيوتر در اخذ و انتقال داده هاست. لازمه اين كار اغلب استفاده از يك فرآيند كد (رمز) كردن و ديكد كردن (آشكارسازي) است كه در اين فرآيند داده ها به يك فرم يا فرمت استاندارد تبديل مي شوند. از كامپيوتر به صورت روزافزوني در تبديل و انتقال داده ها استفاده مي شود. به اين نوع استفاده تله متيك (Telematic) گفته مي شود. در هنگام انتقال، ابتدا داده ها در يك حافظه موقت ذخيره مي شوند و سپس انتقال مي يابند. چند مثال از كاربردهاي سطح يك به قرار زير است:

1- نمايش يك سيگنال بيولوژيكي مانند سيگنال ECG يا تغييرات فشار خون سرخرگي بر روي صفحه نمايش كامپيوتر در اتاق مراقبت هاي ويژه. معمولاً دريافت داده ها از بيمار توسط الكترود يا مبدّل هائي انجام مي گيرد. سپس داده ها تقويت و ديجيتالي مي شوند و به كامپيوتر وارد مي شوند. اين داده ها ممكن است روي صفحه نمايش كامپيوتر نشان داده شوند و يا با استفاده از يك چاپگر ليزري چاپ شوند.

2- يك شبكه محلي در يك بخش درماني كه قادر است نتايج آزمايش هاي پاتولوژيكي بيماران و يا نحوه دستورات پزشك براي مصرف داروها را به بخش هاي ديگر بيمارستان ارسال نمايد. اين شبكه همچنين ممكن است ساير اطلاعات پرونده بيمار را براي مراكزي كه نيازمند استفاده از آن ها هستند، به صورت الكترونيكي در اختيار بگذارد.

3- انتقال تصاوير راديولوژي يا سيگنال هاي حياتي از يك بيمارستان مجزا براي بيمارستان هاي دانشگاهي. اين اطلاعات جهت مشاوره هاي پزشكي يا انجام امور تحقيقاتي مورد استفاده قرار مي گيرند.

4- استفاده از اينترنت يا  WWW  براي انتقال داده ها به ساير نقاط.

ما در اين گونه كاربردها كمتر با مشكلات فني روبرو مي شويم (غير از سرعت لازم براي انتقال داده ها). عموماً مشكلات در اين گونه موارد از سنخ مشكلات در مراقبت هاي بهداشتي-درماني است. سطح اول در ساختمان سلسله مراتبيِ پردازش اظلاعات را مي توان به عنوان مدخل ورود داده در نظر گرفت كه درآن داده هاي ورودي كد شده، انتقال يافته ، ديكد شده، و به استفاده كننده و يا يك سيستم پردازشي ديگر ارائه مي شوند. به طور كلي مي توان گفت كه استفاده از كامپيوتربراي انتقال اطلاعات در امر سلامت با كاربرد كامپيوتر در ساير موارد انتقال اطلاعات تفاوت زيادي ندارد.

سطح 2:

ذخيره سازي و بازيابي

كاربردهاي ذكر شده در قسمت قبل را مي توان با اضافه كردن اين امكان تكميل كرد كه از كامپيوتر به عنوان منبع ذخيره كننده داده ها استفاده كرد. امروزه با استفاده از كامپيوترها مي توان مقدار بسيار زيادي از داده ها را به قيمت ارزان و با سرعت بازيابي بالا ذخيره و نگهداري نمود. با تلفيقي كه با كاربردهاي اشاره شده در سطح يك مي توان داشت، تقريبا ظرفيت ذخيره سازي داده ها به طور مجازي به بي نهايت مي رسد. با وجود ظرفيت هائي در حد صدها ميليارد بايت، مي بينيم كه داشتن بانك هاي اطلاعات پزشكي با جحم بسيار بالا به راحتي امكان پذير است و مي توان اطلاعات پزشكي بيش از يك ميليون بيمار را در يك بيمارستان نگهداري و به روزنمود. در مقايسه با ساير داده ها، ذخيره سازي تصاوير پزشكي به ظرفيت بسيار بيشتري نياز دارد. براي كاهش حجم داده هاي تصويري از روشهاي فشرده سازي استفاده مي شود.در حال حاضر استانداردهائي براي انتقال مناسب تصاوير پزشكي از يك نقطه به نقطه ديگر تدوين شده است. در ادامه به ذكر مثال هائي از كاربردهاي سطح دوم مي پردازيم:

1- پايگاه هاي داده بيمار كه ممكن است در بيمارستان ها، بخش هاي درماني و مراكز مراقبت هاي اوليه براي مقاصد آماري استفاده شود. استفاده از پايگاه هاي داده براي بخش هاي جانبي مراكز درماني نيز مانند انبارداري و ... مرسوم است.

2- بسياري از مراكز علمي دست اندركار تهيه و ارائه بانك هاي اطلاعاتي و سيستم هاي اطلاع رساني هستند تا توسط آن ها تجربيات و دانش پزشكي را در اختيار استفاده كنندگان مختلف قرار دهند. اين اطلاعات ممكن است توسط بيماران، مراكز بهداشتي و درماني، و يا محققين مورد استفاده قرار گيرد. به عنوان مثال مي توان به بانك اطلاعاتي MEDLINE اشاره نمود كه توسط كتابخانه ملي پزشكي ايالات متحده تهيه شده است. مثال هاي ديگر در اين رابطه عباتند از: پايگاه داده ملي داروها، پايگاه داده هاي بين المللي براي ذخيره سازي كدهاي تشخيصي مانند پايگاه بين المللي دسته بندي بيماريها ( ICD-International Classification of Diseases  ).

3- امروزه كه سيستم هاي تصويربرداری پزشكي بيشتر به سمت توليد تصاوير ديجيتال تمايل پيدا كرده و ظرفيت هاي حافظه كامپيوترها به مرور افزايش بيشتري مي يابد، تحقق سيستمهاي بايگاني تصاوير (PACS- Picture Archiving and Communication Systems) بيشتر امكان پذير گرديده و بكار گيري ان دربخش هاي راديولوژي مرسوم شده است.

4-           در بسياري از كشورها، براي مديريت، برنامه ريزي، يا ارزيابي كيفي خدمات درماني از پايگاه هاي داده ملي ايجاد شده استفاده مي نمايند.

كاربردهاي كامپيوتر در اين سطح نيز اساساً با كاربردهاي كامپيوتر در ساير زمينه هاي صنعتي ، بانكي، و بازرگاني تفاوتي ندارد. در تمام كاربردهاي اجتماعي ازسيستم هاي مديريت پايگاه داده و استانداردها براي نگهداري داده، سيگنال ها، وتصاوير استفاده مي شود. تنها تفاوت در كاربردهاي پزشكي كامپيوتر و ساير كاربردها تنوع بسيار داده ها است كه طيف وسيعي را از موارد مالي گرفته تا عكس هاي راديولوژي در بر مي گيرد. بنابراين، پيچيدگي كاربردها در اين سطح بيشتر به تلفيق معني دار و مناسب داده هاي مختلف و نيز اهداف متفاوتي كه از اين داده ها سود مي جويد بر مي گردد. توجه به اين نكته در طراحي ساختار پايگاه هاي داده بسيار حائز اهميت است.

-       سطح سوم:

-       پردازش و اتوماسيون

كاربرد پيچيده تر كامپيوتر با كاربردهاي هوشمندتر مانند اتوماسيون آزمايشگاهي يا پردازش سيگنال هاي حياتي در ارتباط است. در اين جا نيز اكثر پردازش ها بدون دخالت انسان مي تواند انجام شود. البته تمام كاربردها در اين سطح معطوف به مسائلي است كه به خوبي قابل استاندارد شدن است مثلاً مواردي كه كاملاً تكرار پذيرند.براي طراحي سيستم ها در اين سطح به آگاهي هاي پزشكي بسيار بيشتري نياز است. همچنين از كاربردهاي دو سطح پايين تر يعني ورود و خروج داده ها و ذخيره سازي آن ها نيزبايد بهره جست. برخي مثال ها از كاربرد كامپيوتر در اين سطح به قرار زير است:

1-  آناليز نمونه هاي خون در آزمايشگاه هاي پاتوبيولوژي كه عموماً به صورت خودكار انجام مي شود. تجهيزات آناليز معمولاً مجهز به كامپيوترند، بنابراين به سرعت ميتوان نتايج آزمايش ها (داده ها) را به كامپيوتر آزمايشگاه منتقل نمود و براي تهيه گزارش و كنترل كيفي مورد استفاده قرار داد.

2- پردازش سيگنال هاي حياتي كه در زمان جراحي، مراقبت هاي ويژه، يا هنگام تشخيص به دست مي آيد. به عنوان مثال تخمين  ST depression  درالكتروكارديوگرام، داده هاي مربوط به معاينه فيزيكي يا محاسبه طيف فركانسي الكتروآنسفالوگرام ها از اين دسته اند. در اغلب موارد ارتباط  تنگاتنگي بين دستگاه هاي اندازه گيري و كامپيوترهاي پردازشگر وجود دارد.

3-  مثالي ديگر در اين سطح، محاسبه ميزان دوز تشعشع و روش هاي مختلف راديوگرافي است. در اين گونه موارد پزشك مسؤول انتخاب روش مناسب تصوير برداري است.

4-  تصوير برداري پزشكي نيز كاربرد ديگري است كه به اين سطح تعلق دارد. از جمله روش هاي تصوير برداري مي توان به تصوير برداري اشعه ايكس، توموگرافي كامپيوتري (CT)، تصويربرداري به روش تشديد مغناطيسي  (MRI)، توموگرافي انتشار پوزيترون (PET)، پزشكي هسته اي، و اولتراسوند اشاره نمود. بدون استفاده از كامپيوتر هيچ يك از اين روش ها و اساساٌ تصوير برداري پزشكي وجود خارجي نمي داشت.

پيچيدگي پردازش كامپيوتري و مسائل رياضي، فيزيكي، و بيوشيمائي مرتبط در اين سطح بسيار بيشتر از دو سطح قبلي است. در اين سطح براي يافتن راه حل هاي مناسب بايد ديد بسيار خوبي از فرآيندهاي فيزيولوژيكي و پاتوفيزيولوژيكي سيستم ها و ارگان هاي مربوطه داشت. در اين سطح، وابستگي كاربردها به انسان بيشتر است زيرا برخلاف موارد قبلي، عموماً الگوريتم ها، دستگاه ها و سيستم ها بايد خاص امور پزشكي طراحي و ساخته شود. سطح سوم از شماي پيشنهادي ارتباط بسيار نزديكي دارد با اولين مرحله از حلقه «تشخيص-درمان» يعني مرحله مشاهدات.

سطح چهارم:

تشخيص و تصميم گيري

بازشناخت تصاوير و شرايط از مهمترين ويژگي هاي انسان است كه مبناي تصميم گيري بعدي و برنامه ريزي يا عملكرد بعدي اوست. انجام بازشناخت هنگامي ميسر است كه اطلاعات و تجربيات كافي و قابل اعتماد در اختيار انسان يا كامپيوتر قرار گيرد. مسئله مهم در اين زمينه اين است كه چگونه بايد دانسته هاي پزشكي را فرموله كرد تا براي تصميم گيري بعدي مفيد باشند. روش هاي مطرح در اين سطح به الگوريتم هاي بازشناخت الگو و نيز روش هاي ابداعي استدلال مرتبط مي شود. مثال هاي زيركاربردهائي در اين سطح را نشان مي دهند:

1- تفسيرهاي تشخيصي  ECG توسط كامپيوتر مثالي از سيستم هاي عملياتي در اين سطح است. تفسير  ECG يكي از موفق ترين كاربردهاي كامپيوتر براي كمك در تصميم گيري است كه تقريباً به طور كامل به صورت خودكار انجام مي شود. هر چند تفسير نهائي ECG  در محدوده مسئوليت درماني پزشك معالج قرار ميگيرد كه مي بايست دسته بندي كامپيوتر را با امضايش تأييد نمايد.

2- تا كنون بسياري از سيستم هاي كمك كننده در تصميم گيري براي ياري پزشكان درتشخيص صحيح بيماري توسعه يافته اند. يكي از سيستم هاي اوليه در اين ارتباط، روشي براي تشخيص علت درد شكمي است. بر اساس علائم بيماري كه توسط پزشك وارد مي شود،كامپيوتر ليستي از بيماري هاي محتمل را با قيد ميزان احتمال آن ها ارائه مي دهد. البته تصميم گيري نهائي با پزشك است.

كاربردهاي پزشكي كامپيوتر در اين سطح مشكل مي تواند به صورت كاملاً خودكارانجام شود. علت اينست كه تشخيص نهائي در هر بيمار، مسئوليت هاي انساني به دنبال دارد. چنان كه كامپيوتر بخواهد در اين سطح عمل نمايد، بايد بتوان از مدل ها و معيار هاي رسمي و قطعي براي تصميم گيري هاي پزشكي استفاده كرد. محدويت هاي موجود در الگوريتم هاي باز شناخت الگو، پردازش تصاوير، و تصميم گيري، محدويت هاي جدي دربه كارگيري سيستم هاي كاملاً خودكار را ايجاد مي نمايند. اغلب اوقات مشاهده مي كنيم كه كامپيوتر كمك كار انسان در تشخيص است تا اين كه مستقل از انسان امر تشخيص را به طور كامل عهده دار شود.

سطح پنجم:

درمان و كنترل

هدف نهائي در هر پردازش اطلاعات اين است كه به نتايجي بتوان رسيد كه ما را جهت اقدام مناسب (مانند درمان) ياري نمايد. در امور پزشكي تنها مثال هاي محدودي را ازكاربرد كامپيوتر در اين سطح مي توان مشاهده نمود كه مستقيماًٌ بر مراقبت هاي بيمارتأثير گذار باشند. در كاربردهاي صنعتي استفاده از اتوماسيون كامل فرآيندهاي كنترل،از جمله آخرين مرحله آن كه عمل (اقدام ) است، بيشتر متداول است. درامور مراقبت هاي بيمار نيز مي توان مثال هايي زد كه در آن ها كامپيوتر نقش محوري دراين سطح باز نموده و نتايج تصميم گيري آن به عنوان ورودي به آخرين مرحله از حلقه تشخيص-درمان، يعني درمان، استفاده مي شود:

1-  در هنگام مراقبتهاي ويژه از بيماران، نظارت دقيق بر تعادل مايع بدن بسيار ضروري است. محققين توانسته اند الگوريتم هائي ابداع نمايند كه قادر است براساس مايعاتي كه بيمار جذب يا دفع مي نمايد كنترل خودكار حجم مايع بدن بيمار را انجام دهد. سيستم هاي كنترل فيدبك دار اتوماتيك براي اداره انسولين نيز ساخته شده است. در صورت استفاده از مدل هاي فارموكوكينتك، الگوريتم هاي تزريق مي توانند كارائي بهتري داشته باشند.

2-  در پرتودرماني، تجهيزات پرتو دهنده عموماً به صورت خودكار تنظيم هاي لازم را بر اساس مدل هاي كامپيوتري و الگوهاي پرتودهي انجام مي دهند.

3-  در تجويز دارو، كامپيوتر با جمع بندي داده هاي بيمار ( كه از پرونده الكترونيكي وي بدست مي آيد) و مدل هاي تصميم گيري كه اثرات متقابل و تعاملات داروها بر يكديگر را نيز در نظر مي گيرد، به ما كمك مي كند. استفاده از اين پروتكل ها در درمان بيماري هاي مزمن مانند ديابت و افزايش فشار خون بسيار مفيد بوده اند.

4-  به عنوان مثالي ديگر مي توان به پيس ميكر اشاره نمود كه در صورت كاهش ولتاژ تحريك عضله قلب يا ايجاد آريتمي قلبي، سيگنال تحريكي لازم را براي انقباض  قلب ايجاد و ارسال مي نمايد.

در اين سطح، ميزان مشاركت انسان بسيار بيشتر است و فرآيندهاي درمان و كنترل پيچيده تر ند. اين سطح اساساً به سومين مرحله از حلقه تشخيص-درمان، درمان، (يعني فيدبك بعد از تصميم گيري و تشخيص بيماري)، ارتباط مي يابد. هر چه فرآيند بيشترقابل ساختاربندي و فرموله كردن باشد، مانند مواردي كه با فرآيندهاي فيزيكي و بيوشيميائي سر و كار داريم، امكان تحقق خودكار فيدبك بيشتر است.

سطح ششم:

تحقيق و توسعه

ما تمام كاربردهاي ممكن كامپيوتر را در پنج سطح قبل پوشش داده و نيز ارتباط آنها را با سه مرحله حلقه تشخيص-درمان تشريح نموديم. ليكن هنوز يكي از فعاليت هاي انسان در پزشكي باقي مانده است كه به بالاترين سطح خلاقيت او بر مي گردد. اين فعاليت عبارتست از تحقيق و توسعه علمي. در انفورماتیک  پزشكي نياز شديدي به تحقيقات بنيادي و كاربردي،و نيز توسعه روش هاي مبتني بر اين تحقيقات وجود دارد. همان طور كه قبلاً گفته شد،يك برنامه كامپيوتري هنگامي مي تواند موفق باشد كه مسأله، قابل ساختاربندي و مدل،قابل تعميم و كليت بخشيدن باشد. اين دقيقاً هدف تحقيقات در انفورماتیک  پزشكي است. در اين مورد در جستجوي فرآيندهائي هستيم كه بتوان آن ها را به طور رسمي توصيف كرده، مدل ها و الگوريتم هاي ارزيابي را توسعه داده، و سيستم هاي پردازشي را طراحي نمود. در اين حالت، انفورمايتك پزشكي هم يك علم تجربي است و هم يك علم كاربردي كه از فرم هاي رسمي مانند رياضيات،فيزيك، و ابزار انفورماتیک  بهره مي جويد. هنگامي كه چنين مدل هائي قابل تعريف نيستند، هيچ برنامه كامپيوتري نيز قابل طراحي نمي باشد. چنين مدل هائي براي انتقال الكترونيكي داده ها (سطح يك)، سيستم هاي اطلاعاتي بخش ها يا پرونده هاي كامپيوتري بيماران (سطح دوم)، باز سازي سه بعدي تصاوير پزشكي (سطح سوم)، تفسير سيگنال هاي الكتروكارديوگرام يا تشخيص افتراقي درد شكمي (سطح چهارم)، كمك در درمان توسط سيستم هاي نقد كننده (سطح پنجم)، مورد نياز هستند. مثال هائي از فعاليت هاي سطح ششم به قرار زير است:

1-  توسعه و ارزيابي مدل هاي مختلف براي اشتراك داده هاي بيماران.

2-  استفاده از كامپيوتر براي تحليل داده هاي به دست آمده در مطالعات اپيدمولوژيک مانند استفاده از سيستم هاي مديريت پايگاه داده ها، روش هاي آماري، و نرم افزارهاي ارائه گرافيكي داده ها.

3-  مدل هاي كامپيوتري براي دپلاريزاسيون الكتريكي عضله قلبي. اين مدل ها مي توانند به درك بيشتر مكانيزم كار قلب و تفسير بهتر سيگنال الكتروكارديوگرام كمك نمايند.

4-  مدل هائي براي بررسي سيستم هاي كنترل عصبي يا هورموني سيستم گردش خون. تنها با استفاده از چنين مدل هائي است كه مي توان سيستم هاي مختلف كنترل و ارتباطات آن ها را مطالعه نمود. مدل هاي كامپيوتري ما را قادر مي سازند تا فرضيه ها را ارزيابي و پروتكل هاي لازم را براي آزمايش هاي حيواني آماده نمائيم.

5-     توسعه و ارزيابي مدل ها براي تصوير، سيگنال، و بازشناخت الگو، با كمك پايگاه داده هاي مستند از بيماران.

6-     استفاده از مدل هاي حقيقت مجازي در جراحي براي آموزش يا كمك به جراحان به منظور آن چه كه "جراحي با كمترين جراحت" ناميده مي شود.

تحقيقات و توسعه براي هر پنج سطح ياد شده در سطح ششم انجام مي شود. در اين جا در واقع نبوغ و خلاقيت انسان به اوج خود مي رسد. در اين مرحله تعامل انسان وكامپيوتر بسيار شديد مي شود و كامپيوتر در تقويت مغز انسان از نظر ظرفيت حافظه، سرعت (در بازخواني و محاسبه)، و دقت به پا مي خيزد. مدل هاي كامپيوتري ممكن است در بررسي فرضيات تئوري كمك نموده ، به عنوان نمونه هاي اوليه در ارزيابي ايده ها براي توسعه سيستم هاي پردازش اطلاعات مثمر ثمر باشند.

در اين سطح بخصوص بايد همواره به خاطر داشت كه مدل ها خلاصه اي از دنياي واقعي هستند و تنها اعتبار آن ها در چارچوب فرضيات و پيش فرض هائي است كه در آن توسعه يافته اند و نه بيشتر. قبل از آن كه نتايج به دست آمده از سطح ششم را بتوان در سطوح ديگر استفاده كرد و به خدمت گرفت بايد كاملاً ارزيابي نمود و توانائي ها و محدويت هاي آن ها به دقت مستندسازي شوند. به هيچ عنوان نبايد از مدل در خارج از محدوده اعتبار آن، كه در سطح ششم مشخص گرديده است ، استفاده نمود.