Survey
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
Medisinsk informatikk ved IFI Forslag til strategiske satsinger Rapport fra arbeidsgruppen, 30. mai 2006 Oversikt Oppdraget Visjoner – fremtidsvyer IFIs kompetansebase Våre eksterne omgivelser og deres utfordringer Forslag til satsinger IFIs medvirkning Oppdraget Fra strategien: Det skal etableres 3-4 tverrfaglige satsinger, på tvers av kompetanseområdene og i samarbeid med utvalgte partnere, som adresserer viktige nærings- og samfunnsmessige utfordringer. Innenfor disse satsingsområdene skal det etableres langsiktig strategisk samarbeid med utvalgte bedrifter og offentlig forvaltning. Tema: Medisinsk informatikk avgrensning til teknologiske/ naturvitenskapelige aspekter Arbeidsgruppe Oddvar Søråsen (leder) Fritz Albregtsen Einar Broch Johnsen Vera Goebel Torbjørn Rognes Ulike tolkinger av mandatet Informatikk Medisin Levering av informatikk kjerne-kompetanse Ulike tolkinger av mandatet Informatikk Informatikk Medisin Medisin Anvendelsesdrevet informatikk-forskning Ulike tolkinger av mandatet Informatikk Informatikk Medisin Medisin Eget felt: Medisinsk informatikk Visjoner - fremtidsvyer Pasienten som ”brikke” i datanett overvåkning av helsetilstand alarmsystemer (eldrebølgen) Visjoner - fremtidsvyer Pasienten som ”brikke” i datanett overvåkning av helsetilstand alarmsystemer (eldrebølgen) distribuert pasientbehandling/ helsetjeneste prøver, analyse Glucose-monitoring watch iSTAT • blood analysis glucose, urea, pH, blood gases, • portable POC device • analyser + disposable cartridges • microfluidic channels • micro-fabricated thin-film electrodes Desentralisering Visjoner - fremtidsvyer Pasienten som ”brikke” i datanett overvåkning av helsetilstand alarmsystemer (eldrebølgen) distribuert pasientbehandling/ helsetjeneste prøver, analyse kroppsnær observasjon og stimuli implantater, intelligente sensorer tilpasset medisinering Technology Analysis: Monitoring & P.O.C Cochlea implantat Radi Catheter Ultralyd-probe Technology Analysis: Catheters & Endoscopes Given Imaging – Imaging System in a Pill Pill - 11mm diameter 27mm long Wireless link Wired link Optical lens Battery Radio and CMOS transmitter imager Source; Given Imaging Ltd MEMS – Mikroelektromekaniske systemer Mikroteknologi er en lovende teknologi for medisinske anvendelser mst news 2006 Visjoner - fremtidsvyer Pasienten som ”brikke” i datanett overvåkning av helsetilstand alarmsystemer (eldrebølgen) distribuert pasientbehandling/ helsetjeneste kroppsnær observasjon og stimuli prøver, analyse implantater, intelligente sensorer tilpasset medisinering IKT-støttede inngrep (intervensjon) IKT-støttet intervensjon Visjoner - fremtidsvyer Integrering og utveksling av medisinsk info infrastruktur – effektivisering Visjoner - fremtidsvyer Integrering og utveksling av medisinsk info infrastruktur – effektivisering integrering av modeller og observasjoner modellering av organer bildefusjon Martin Reimers Visjoner - fremtidsvyer Nye kilder til data gentesting analyse av genetiske data bioinformatikk Modell av molekyl og protein Molekyl Protein Bio-informatikk er et hett tema 2005 Visjoner - fremtidsvyer Nye kilder til data gentesting analyse av genetiske data bioinformatikk Ny medisinsk viten fra sammensatte data data mining forbedret diagnose - prognose Visjoner - fremtidsvyer Nye kilder til data gentesting analyse av genetiske data bioinformatikk Ny medisinsk viten fra sammensatte data data mining forbedret diagnose – prognose Fremtidens medisinske felt vil være sterkt dominert av informatikk! IFIs kompetansebase DSB: diagnose og prognose av kreftpasienter, teksturanalyse, kompresjon og segmentering av MR bilder, sensormatriser BM: IKT-styrt intervensjon,3D grafikk, bilde prosessering, display systemer SiV: hjertemodellering og -simulering BiO: analyse av mikromatrisedata, genomdata, statistiske metoder for databasesøk, biostatistikk MES: integrerte sensorer, mikroelektronikk, robotikk, trådløs kommunikasjon, bio-inspirerte adaptive systemer PMA: sikkerhet , pålitelighet i biomedisinske nettverk, overvåkning, analyse av trådløse nett DMMS: nettverk, mellomvare, mobile tjenester, multimediainnhold, grensesnitt, innsamling og spredning av info ND: nettverksteknologi IS: samfunnsmessige aspekter ved bruk av medisinsk teknologi IFIs kompetansebase Omfattende Sammensatt Ustrukturert Personavhengig IFIs kompetansebase Datafangst Behandling Infrastruktur Bruk Tolking Sekvens av datamanipulasjoner IFIs kompetansebase Datafangst Observasjoner Målinger Lokalisering Alarmer Data modellering, reduksjon, koding Transducer arrays HW teknologi Implementasjoner Sensor noder MES, DSB IFIs kompetansebase Datafangst Infrastruktur Innsamling Strukturering Integrering Utveksling Lagring Distribusjon DMMS, ND, PMA, MES Trådløshet Mellomvare RF IFIs kompetansebase Datafangst Behandling Infrastruktur Modellering av medisinske fenomener Utvikling av modeller og algoritmer Bildebehandling Effektiv prosessering Parallellisering DSB, SiV, BiO, BM IFIs kompetansebase Datafangst Behandling Infrastruktur DSB, BiO, BM Tolking Analyse Trekke ut info Screening Teksturanalyse Statistiske metoder IFIs kompetansebase Datafangst Behandling Infrastruktur Bruk Tolking PMA Diagnose Prognoser Tiltak Aksjoner Styring Akvisisjon Tilbakemeldinger Sikkerhet Våre eksterne omgivelser Sykehusene er naturlige samarbeidspartnere Rikshospitalet – Radiumhospitalet HF (RR) Intervensjonssenteret, Gaustad Avdeling for medisinsk informatikk, Montebello Tumorbiologisk avdeling, Gruppe for bioinformatikk, Montebello Begrenset antall bedrifter Sonitor AS Institutt-sektoren SINTEF – MiNaLab NR Offentlig forvaltning Rikstrygdeverket Universiteter NTNU, UiTø Utfordringer ved Intervensjonssenteret Bildefusjon av data fra ulike kilder Navigering under kliniske inngrep Emner segmentering og sammensetning av bilder kobling av reelle data til virtuelle data og modeller oppdatering av bildeunderlag under deformering av organer sanntids avbildning visualisering og 3D grafikk ”augmented reality” nye typer sensorer (MEMS) sensor nettverk pålitelighet brukergrensesnitt hurtige beregninger Intervensjonssenteret, RR Utfordringer ved RR, Montebello Lagring og gjenfinning av medisinsk info prøver, persondata, forskningsdata tilgjengelighet og distribusjon av data pålitelighet av data, kvalitet, sikkerhet Sammenstilling og integrasjon av ulike typer data genomtesting ved mikroarrays analyse og tolking av data fra arrays integrasjon av data med ulike kvalitetsindikatorer bildeanalyse forbedrede metoder for diagnose og prognose effektive beregningsmetoder, hurtige beregninger Utfordringer, generelt Produsere info (fra arrays, sensorer) Æ Datafangst Holde styr på info, lagre, gjenfinne Æ Infrastruktur Finne ny info ut fra kombinasjoner av info Æ Behandling, Tolking datafusjon prosessering, statistiske metoder analyse Benytte info på effektive måter Æ Bruk pasientbehandling intervensjon prosedyrer IFI-relasjoner til sykehusmiljøet som er kontaktet Intervensjonssenteret (IVS) Eigil Samset, 1.aman II ved BM Master + Dr.grader (BM, IS) Tumorbiologisk avdeling/Gruppe for bioinformatikk Eivind Hovig, prof II ved BiO Ola Myklebost, prof II ved Inst for Molekylær BioVitenskap, UiO Lars Baumbusch, postdoc BiO Avd. for Medisinsk informatikk, Montebello DSB har tett samarbeid med leder Håvard Danielsen Master + Dr.gader Flere ansatte fra IFI (Birgitte, Jon Arne) Forslag til satsinger Satsing 1: Ny medisinsk viten og økt effektivitet ved bruk av integrert og distribuert informasjon Satsing 2: Forbedret terapi av pasienter gjennom bruk av bildeveiledet behandling (IKT-basert intervensjon) Forslag til satsinger Satsing 1: Ny medisinsk viten og økt effektivitet ved bruk av integrert og distribuert informasjon Mål a): Økt datakvalitet og effektivitet på makroplan Mål b): Sensorer og nettverk Mål c): Ny viten ved å integrere data fra mikroplan Satsing 1: Ny medisinsk viten og økt effektivitet ved bruk av integrert og distribuert informasjon Mål a): Økt datakvalitet og effektivitet på makroplan Æ for både operative formål og forskning systematisk lagring og gjenfinning av data fra ulike kilder bedre organisering og strukturering av data merking, sikkerhet, dokumentert kvalitet distribusjon, trådløs utveksling egnede grensesnitt lokalisering av apparatur, prøver (logistikk) Satsing 1: Ny medisinsk viten og økt effektivitet ved bruk av integrert og distribuert informasjon Mål b): Sensorer og nettverk utvikling av teknologi for observasjon av pasient-status sensor nettverk sensor noder sensor matriser integrasjon av data i makro-system Sensorer og nettverk Satsing 1: Ny medisinsk viten og økt effektivitet ved bruk av integrert og distribuert informasjon Mål c): Ny viten ved å integrere data fra mikroplan integrasjon av data fra nye typer tester (gentesting) med data fra tradisjonelle kliniske prøver ”data mining” tolking av bilder og datastrukturer øket kvalitet på diagnose og prognose bioinformatikk tidligere, sikrere mer effektive beregningsmetoder Micro array Structure and sequence alignment E.coli AlkA Hollis et al. (2000) EMBO J. 19, 758-766 (PDB ID 1DIZ) Human OGG1 Source: Bruner et al. (2000) Nature 403, 859-866 (PDB ID 1EBM) E.c. AlkA 127 SVAMAAKLTARVAQLYGERLDDFPE--YICFPTPQRLAAADPQA-LKALGMPLKRAEALI 183 ++| + |+ | +| || + | ||+ | || + +| |+ ||+ || + H.s. OGG1 151 NIARITGMVERLCQAFGPRLIQLDDVTYHGFPSLQALAGPEVEAHLRKLGLGY-RARYVS 209 E.c. AlkA 184 HLANAALE-----GTLPMTIPGDVEQAMKTLQTFPGIGRWTANYFAL | | || | |+| | | ||+| |+ | H.s. OGG1 210 ASARAILEEQGGLAWLQQLRESSYEEAHKALCILPGVGTKVADCICL 225 256 Satsing 1 IFI medvirkning DSB: bildeanalyse, ultralyd-matriser BiO: biostatistikk, data mining OMS, DMMS: sw utvikling, database , grensesnitt DMMS, ND, MES: sensor nettverk PMA: sikkerhet, pålitelighet Forslag: Opprettelse av senter for medisinsk informatikk positive erfaringer fra samarbeid med DSB – 10-15 år tett samarbeid nødvendig for virkelige fremskritt sponsor-bidrag, finansiering lettes tilsettinger, investeringer plass: 2 nye bygg under oppføring Satsing 2: Forbedret terapi av pasienter gjennom bruk av bildeveiledet behandling (IKT-basert intervensjon) Bildefusjon av data fra ulike kilder Navigering i krevende omgivelser bilde-segmentering kobling av datamodeller mot observasjoner nettverk av mikrosensorer og aktuatorer trådløse sensor-noder Satsing 2 IFI medvirkning BM: bildekonstruksjon, visualisering, algoritmer DSB: signalbehandling og bildeanalyse ND: nettverksteknologi MES: trådløse sensornoder, RF-teknikk PMA: pålitelighet, nettverksanalyse SiV: modellering av hjerteaktivitet Skape møteplass for forskere med ulik bakgrunn og spesialistkompetanse Videre arbeid Finansiering SFF, EU, NFR, sponsormidler Forskerskoler jmfr. IVS: Madam Curie Research nettverk,EU Internasjonalt samarbeid Vurdere muligheter og konsekvenser ved å gå videre med forslagene endringer og prioriteringer ved IFI?