大阪保健医療大学 医療情報学2018
(保健医療学部リハビリテーション学科 理学療法学専攻)

自己紹介

http://researchmap.jp/medbb/
医療情報の世界 医療情報技師の役割について
http://www.medbb.net/education/joho20150613/index.html

授業メニュー
第1回 情報学(T)−情報とは

第2回 情報学(U)−情報量の計算について

第3回 情報学(V)−ネットワーク技術について

第4回 情報学(W)−情報セキュリティ

第5回 保健医療情報システム(T)−医用画像について

第6回 保健医療情報システム(U)−電子カルテについて

第7回 保健医療情報システム(V)−施設内の情報システムについて

第8回 保健医療情報システム(W)−施設間の情報システムについて

第9回 統計基礎(T)−尺度・度数分布について

第10回 統計基礎(U)−代表値について

第11回 統計基礎(V)−散布度について

第12回 医療統計(T)−病院の統計資料

第13回 医療統計(U)−比と率と割合

第14回 医療統計(V)−相対危険度



第1回 情報学(T)−情報とは

到達目標
1−1これからの医療の情報化について考えることができる
1−2データ 情報 知識の違いを説明することが出来る

情報化された医療とは

情報化・・・情報の流通および事柄の記録が増えていくこと
逆に情報化されていない医療って何?
不都合な未来〜2025年の医療〜(第29回日本医学会総会2015関西 学術テーマ展示「ITがもたらす情報化社会の新たな医療環境」)
https://www.youtube.com/watch?v=fq8-FQ_T8c4
ホームドクター2006−近未来の地域医療−(第23回日本医学会総会1991京都)
https://www.youtube.com/watch?v=5Fy17NuNG_k

私の思うところ
1991年に思い描く医療と2015年に思い描く医療の差分
医師(専門職)同士のネットワーク → 患者(住民)自身も医師(専門職)にアクセスできるネットワーク
1991年といえばインターネットなんて・・・
そのころ私はPC-VAN(300bps)触らしてもらう(昔は住民個人がネットワークに接続なんて・・・)
現在は何時でも何処からでもアクセスできる

ちなみに、現状でも病院に患者さんから相談メールが届いたりします

データと情報と知識の関係

joho20150613-5.png(149915 byte)
joho20150613-6.png(111907 byte)
よりよい医療に貢献する医療情報技師の役割 より)
データ:
一次データと二次データの違い。
 一次・・・ライブ。対象からダイレクト
 二次・・・既に記録されたもの。まとめられたもの

情報:
データに意味を付与したもの
 ただし受信者の特性に依存

知識:
情報を体系化したもの。
 受信者の知性は当然だが、提供されているデータや情報としての理解の度合いや誤解によって知識構造体に違いが出てくる。

まとめるポイント

1)情報技術の進展がもたらした社会生活の変化は
2)データと情報の違いとは
3)なぜ知識をそのまま他者に与えられないのか
4)医療分野において情報化は何をもたらしたか

授業後補足


第2回 情報学(U)−情報量の計算について

到達目標
2−1情報量bitと確率の関係について説明することが出来る
2−2情報量の計算が出来る
2−3補助単位について説明できる
2−4画像や音や文字などどのようにして情報化(デジタル情報化)されているか説明することが出来る

情報の量

bit:シャノンの情報理論
AなのかAじゃないのか?明確に指定できる情報・・・1bit
事象の起こる確率によって決まる。確率の低い事象を確定する情報ほど大きくなる
I=-logP 事象の起こる確率によって情報の量が決まる
それぞれの事象の起こる確率が等しいならば選択肢の数(T)に書き換えると I=logT → 何が起こるのか想定しないと情報は取り扱えない・・・想定外の事象の情報量は計算できない(無限大)

デジタルの世界では1と0の情報の組み合わせであらゆるデータを取り扱っている
情報量が大きいほどより細かい事柄を表現できる
kgufd20170120-10.png(252875 byte)
情報通信技術の活用による効果的な学修環境の構築について より)
色深度(bpp)
1bit
2bit
3bit

情報量の定義

yes/Noを区別(選択肢2つから1に)させる情報・・・1bit

選択肢4つから1にさせる情報・・・2bit
選択肢8つから1にさせる情報・・・3bit
選択肢は2のるい乗(べき乗)になる。

対数(log)・・・るい乗(べき乗)を求めることが出来る→選択肢から情報量を求められる

文字の情報量

英数字・・・7bit
+カナ・・・8bit=(1byte)半角文字

漢字は倍の2yte(全角文字)

情報量は文字数×1文字あたりの情報量

(余談)ローマ字「ん」の後ろにbmpが来る場合、nではなくmで表記(ヘボン式)namba(なんば)

色の情報量

光の3原色・・RGB
それぞれ256階調とすると、一色8bit
3色で8×3で24bit

情報量はマス目(ピクセル)数×1マス(ピクセル)あたりの情報量

補助単位

補助単位はキリのいい数字・・・切りの良い数字とは?
十進数の世界ち二進数の世界のキリのいい数字は異なる
十進数 10 二進数 1010
十進数 16 二進数 10000

K→M→G
十進数は1000
二進数は2^10=1024≒1000
キロ・・・kとK

音の情報量

空気の振動(粗密波)
Hz

人間の可聴域は20Hz〜20kHz

(余談)超音波とは可聴域を超えたところの周波数の音波・・・故に人には聞こえない(ハズ)

サンプリング周波数・・・どのぐらいの周期で音信号をひらっているか・・・CDは44.1kHz

情報量は音信号の情報量(16bit×2チャンネル=4byte)×1秒あたりのサンプリング数×曲の長さ(秒数)

(参考)なぜ650MBのCD-Rに74分の音楽が記録できるのでしょうか?
http://okwave.jp/qa/q2070273.html

まとめるポイント(到達度確認)

1)全角文字一文字で半角文字何文字の情報?
2)ピクセルサイズ1600×1200 24bitカラーの画像データは全角文字で何文字分?
3)CD3分の曲データは2)で求めた画像データよりも大きいか小さいか?

授業後補足

授業では可聴域で終わってしまったので次週はそこの部分からはじめます

まとめるポイント答え

(補助単位に関しては1Kbyte=1000Byte 1Mbyte=1000Kbyteとしています)
1)2文字
2)1600[pix]×1200[pix]×3[byte]=57600[byte]=5.76[Mbyte]
3)曲の情報量 44100[Hz]×180[sec]×4[byte]=31752000[byte]=31.752[Mbyte]
∴画像データよりも大きい

第3回 情報学(V)−ネットワーク技術について

到達目標
3−1ネットワークにはどのようなものがあるか挙げることが出来る
3−2コンピューターネットワークの速度の計算が出来る

デジタル化された情報の送受信→音 映像 写真 文字 どのような情報でもデジタル化すれば取り扱える
デジタル信号とアナログ信号の強さの違い
(アナログ)FMラジオ・・・ノイズが入ってもある程度聞こえる
(デジタル)ワンセグテレビ・・・ある程度まで見えていても急に画面が止まる
アナログ・・・連続している・・・情報そのまま(ノイズにより元の情報から変化)
デジタル・・・離散している・・・復号化しなくてはならない(ノイズにより元情報と違うものに変わってしまう恐れ)

ネットワークとは

繋がり(ノードとエッジの関係)
世の中には様々な繋がりがある
人間関係・・・様々な情報が集まる
(余談)私のブログ・・・弱いこともいいことだ(御卒業おめでとうございます)・・・当時の卒業生へのメッセージ
http://medbb.exblog.jp/19464438/

電話(音声通信)ネットワーク・・・無線化(携帯電話)により開発国で整備が進む
高速道路ネットワーク
航空ネットワーク・・・ハブ空港の存在
ヨーロッパを舞う飛行機ルートを可視化(Yahoo)
http://videotopics.yahoo.co.jp/videolist/official/others/p2fa7e9e1ddcf091a4586fb2068d46390
東京駅から日本全国への「到達所要時間マップ」 - Yahoo! JAPANビッグデータレポート
https://www.youtube.com/watch?v=WvT8-LKQUJU&t=174s
テレビ局ネットワーク・・・各系列が広範囲に情報を
(余談)腸捻転
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%85%B8%E6%8D%BB%E8%BB%A


コンピューターネットワーク・・・様々な情報(文字・音・写真・音楽・映像)を流せる
インターネット・・・ネットワークとネットワークが繋がって形成(蜘蛛の巣状)・・・スケールフリーネットワーク →故障に強いが、攻撃には弱い

インターネット上で様々な(人的)ネットワークが作られている・・・LINE Facebook Twitter Mixi etc.

電話回線にも規格が決められているようにインターネットでも規約がある・・・プロトコル

通信速度

bps(秒あたりの情報量)・・・距離は関係ない
1200bps・・・1秒当たり全角(日本語)75文字を伝えることができる
(私が最初に経験した300bpsの時代は1秒当たり20文字・・・一行40文字とすると2秒かかってしまう)
携帯電話にみる通信速度の変遷
アナログの世界(通話)→デジタルの世界(通信)
アナログ携帯(第1世代)の通信速度(通話のみ)
https://www.youtube.com/watch?v=nY67yVDoKik
デジタル携帯(第2世代(PDC))の通信速度(2400bps→9600bps)
https://www.youtube.com/watch?v=gEhgRL9_1YY
デジタル携帯(第2.5世代cdmaOne)の通信速度(64kbps)
https://www.youtube.com/watch?v=djvB1pGaaDc
デジタル携帯(第3世代VGS/FOMA)の通信速度(7.2Mbps/384kbps)
https://www.youtube.com/watch?v=7V1E6QKJIvE
https://www.youtube.com/watch?v=DNxu-EoK6GU
デジタル携帯(第3.5世代FOMA Hispeed)の通信速度(14Mbps/5.7Mbps)
https://www.youtube.com/watch?v=Spju5CGMhmc
デジタル携帯(第3.9?世代4G-LTE)の通信速度(110Mbps/10Mbps)
https://www.youtube.com/watch?v=bjtQkthByNU

https://www.youtube.com/watch?v=LDyzk4ZAJAY
番外編
キター(ネット用語辞典「ネット王子」)
https://netyougo.com/2ch/12518.html
https://www.youtube.com/watch?v=tlkyC9RrEJg
https://www.youtube.com/watch?v=0O3FOyJo9WU

まとめるポイント(到達度確認)

1)1Mbyteのデータを1Mbpsの回線で転送するときにかかる時間は?(ネットワークの伝送効率は100%とする)
2)1Mbyteのデータを1Mbpsの回線で転送するときにかかる時間は?(ネットワークの伝送効率は20%とする)
3)通信速度の向上はどのような事をもたらしたか

授業後補足

次週で情報学編が終了するので簡単な確認テストを20分程度で行います.よろしくです

まとめるポイント答え

(補助単位に関しては1Kbyte=1000Byte 1Mbyte=1000Kbyteとしています)
1)1[Mbyte]×8[bit/byte]/(1[Mbit/sec]×1)=8[sec]
2)1[Mbyte]×8[bit/byte]/(1[Mbit/sec]×0.2)=40[sec]


第4回 情報学(W)−情報セキュリティ

到達目標
4−1情報セキュリティの定義(3要素)について説明出来る
4−2暗号化の必要性について説明できる

技術的な話が良く出てくるが、どうしても人が絡むところ(運用)が弱くなる
情報セキュリティ・・・情報の機密性、完全性、可用性の確保
http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/security/intro/security/index.html
キーワード:ウイルス(普通のウイルスとの違い)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%82%A6%E3%82%A4%E3%83%AB%E3%82%B9、電子掲示板(普通の掲示板との違い)、SNS、脆弱性、認証、セキュリティポリシー

技術的な話

インターネットの世界は公共の場 → トンネル → 暗号化通信 例:SSL通信(https)
joho20160722-42.png(168026 byte)
データを「わかりやすく」と「わかりにくく」と −医療分野の情報化− より)

平文→暗号文  暗号化
暗号文→平文  復号化
http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/security/basic/structure/02.html
暗号の例
転置式暗号・・・文字の並べ替え
換字式暗号・・・ポリュビオスの暗号表・・・ポケベル
<参考>
ポケットベル(通信用語の基礎知識)
https://www.wdic.org/w/WDIC/%E3%83%9D%E3%82%B1%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%99%E3%83%AB
ポケベルCM
https://www.youtube.com/watch?v=03qGc2LlJ0E

運用上の話

【資料】SNS時代における個人情報保護と情報セキュリティ
http://www.medbb.net/wiki/index.php?sp%2F20140829kosakawh
【資料】特別講義 漏洩と拡散の危機から情報を守る考え方
http://www.medbb.net/education/joho20150724/index.html
その警告メッセージ、信じて大丈夫? ブラウザの“偽警告”にご用心! (IPA)

設定と管理のあり方− IDとパスワード(総務省安心してインターネットを使うために)
http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/security/basic/privacy/01-2.html
この中で、パスワードの定期変更の話が出てくるが、近年では変えない方が妥当という考え方
パスワード「90日ごとに変更」は間違い? ルール提唱者が「後悔」(ITmedia)
http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1708/18/news072.html

まとめるポイント(到達度確認)


1)
joho20160722-43.png(244484 byte)
データを「わかりやすく」と「わかりにくく」と −医療分野の情報化− より)
2)パスワードを使う上で注意することを3つあげよ

授業後補足

確認テスト状況

ohsumedoinfo2018-0401.png(11028 byte)

確認テスト講評

問1(第2回 情報学(U)−情報量の計算について)
〇 情報量の問題 単位をキチンと
問2(第2回 情報学(U)−情報量の計算について)
− 2進数と10進数の変換問題
問3(第1回 情報学(T)−情報とは)
△ データと情報と知識に関する問題
問4(第2回 情報学(U)−情報量の計算について)
◎ 情報量の問題(画像) 情報量は単位当たりの情報量×単位数 で ここでは倍率を求めるので・・・
問5(第3回 情報学(V)−ネットワーク技術について)
− 情報の伝送速度問題 bpsは一秒あたりどれだけの情報を伝送できるか.距離は関係ない
問6(第4回 情報学(W)−情報セキュリティ)
〇 シーザー暗号.暗号文と平文の関係を整理する事
問7(第4回 情報学(W)−情報セキュリティ)
◎+ ポリュビオスの換字表.ポケベル世代の人達は使いこなしていた

第5回 保健医療情報システム(T)−医用画像について

到達目標
5−1DICOM規格について説明できる
5−2画像検査の種類や特徴について説明できる

DICOM

医用画像のデジタル保存・伝送に関する規格 http://medical.nema.org/Dicom/about-DICOM.html

デファクトスタンダード

http://e-words.jp/w/%E3%83%87%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%AF%E3%83%88%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%B3%E3%83%80%E3%83%BC%E3%83%89.html

放射線を利用した画像について

被曝の話
PET検査と放射線について(PET検査ネット)
http://www.pet-net.jp/pet_html/treat/radioactivity.html
外部被曝と内部被曝の違いを整理しておいてください(宇宙から 大地から が外部被ばく。空気中(吸入) 食べ物(摂取))

X線写真

アナログからデジタルへ移行(銀塩写真→デジタルカメラ)
反射光を記録するのではなく透過光を記録
物質により透過具合が違う
造影剤は画像の濃淡を増強させるため

画像を取得しながらそのまま治療 → IVR
愛知医科大学IVR 治療を受けることになりました。どのような治療ですか?

CT

コンピューター断層撮影
(アナログの)断層撮影もあるが、全く違うロジック
 →アナログでは成立しなかった画像
横から見ているのに上から見た状況を推測
joho20160611-1011.png(200840 byte)
joho20160611-13.png(123998 byte)
joho20160611-14.png(124427 byte)
joho20160611-16.png(127116 byte)
joho20160611-21.png(121653 byte)
「医療とコンピュータ」これまでとこれからと より)

CT MRI動画 (メディカルトピア草加病院)
https://www.youtube.com/watch?v=jqaJIKOdc6o
CTで撮影する際の注意とMRIの場合の違いなど見ておいてください
くも膜顆粒のCT、MRI画像所見 (画像診断チャンネル)
https://www.youtube.com/watch?v=fQXhrDiVa_A
一緒な部分の撮影でもCTとMRIで異なる

MRI

強力な磁場の中で電磁波(ラジオ波)を利用。放射線を使わない。
磁力は感じなくても音のすごさに驚く検査
HOW TO サイエンス (9)からだの中を見る方法 MRI(サイエンスチャンネル)
https://www.youtube.com/watch?v=yeoIE5BmSrc
MRIで硬さを調べる以降は自宅でご覧ください

アクシデント
失敗百選 〜MRIにボンベが引き込まれて男児に衝突〜
http://www.sydrose.com/case100/257/


核医学検査

放射性同位元素を体内に投与
代謝を見る
そこから出てくる放射線(γ線 PETは消滅放射線)を外側で検出
ガンマカメラ
γ線を検出して平面像を得る
SPECT
ガンマカメラのCT版
PET
陽電子放出核種を利用
科学医療フロンティア  (11)核医学検査(サイエンスチャンネル)
https://www.youtube.com/watch?v=KvYZLS3sTm0

超音波

音波を利用
反射するまでの時間を距離に変換
救急腹部エコー検査(日経BP)
https://www.youtube.com/watch?v=IldE_FzvQwI
4Dエコー写真と生まれてきた赤ちゃんの顔は本当に同じなのか? (mizunaTV)
https://www.youtube.com/watch?v=sCg00Mt5Q7A
音の反射時間から立体動画が作成される時代

内視鏡

国内機器メーカーが圧倒的シェア
上記の医用画像との違いは、体の中を診るのに体外からアプローチしていたのを、体内に機械を放り込むところ
生検が可能

到達度確認


joho20160722-22.png(202000 byte)
データを「わかりやすく」と「わかりにくく」と −医療分野の情報化− より)

授業後補足