Informática Médica: El procesamiento y almacenaje de datos 1.Datos 27 de agosto 2008.

Informática Médica: Informática Médica: El procesamiento y El procesamiento y almacenaje de almacenaje de datosdatos

1. Datos27 de agosto 2008

1. IntroducciónEl propósito de la recolección de datos de

pacientes es proveer al clínico con información (temperatura, pruebas de laboratorio, etc.)

Sin embargo, los datos de los pacientes no siempre se presentan de tal forma que la información requerida puede ser inferida para tomar decisiones.

Cuando los datos son almacenados en una computadora y son extraídos para hacer cálculos y tomar decisiones pueden ser apoyados por procesamientos de computo.

Áreas de actividad humana

EstadoEstado GeneralGeneral Investigación Investigación científicacientífica

Atención médicaAtención médica Procesamiento Procesamiento de computode computo

1 Observación Medición Recolección de datos del paciente

Entrada de datos

2 Razonamiento Teoría Diagnóstico Procesamiento de datos

3 Acción Experimento Tratamiento Generación de salidas

IntroducciónLa computadora puede apoyar los tres estados del ciclo

diagnóstico-terapéutico: observación, diagnóstico y tratamiento

En este sentido las computadoras son más hábiles para la adquisición, almacenaje y procesamiento de datos para apoyar la toma de decisiones.

La observación se puede dividir en: Adquisición y transmisión de datos Almacenaje y extracción de datos Procesamiento y presentación de datos

2. Sistemas de procesamiento de información

A la computadora se le dan instrucciones Esas instrucciones están puestas en un programa El cual es almacenado en la memoria de la

computadora El programa “sabe” que hacer con los datos, donde

encontrarlos en su memoria y donde y como presentar los resultados

Sistemas de procesamiento de información

Equipo = Hardware Programas = Software Hardware y software = Sistema de computo


Sistemas de procesos de control


La diferencia entre sistemas de procesos de control y sistemas de procesamiento de información es que en el primero el proceso de toma de decisiones es parte del sistema de computo, es decir el usuario no es parte del ciclo observación-decisión-acción.

Ambiente de los sistemas de procesamiento de información Usuario Entrada de datos Interfase del usuario Programa de procesamiento de datos Presentación de datos

Sistemas de procesamiento de información2.1 el usuario

Son los responsables de ingresar los datos en el sistema y los procesos de control. En la atención médica existen varios tipos de usuarios. Usuarios ocasionales. Están familiarizados con lo

que ofrece el sistema de información, pero no necesitan conocer todas las posibilidades con gran detalle, tales como el significado de las funciones clave.

Sistemas de procesamiento de información2.1 el usuario

Usuarios rutinarios. Tienen conocimiento detallado de todas las aplicaciones que utilizan, ellos conocen exactamente como el sistema se comporta en su propia aplicación.

Expertos. Están interesados en obtener un trabajo específico y altamente especializado. Un investigador, constantemente cambia sus requerimientos y seguido escribe y modifica sus propios programas. No necesariamente está preocupado por la eficiencia y amigabilidad de los programas y el sistema de computo, el principal interés del investigador es la funcionalidad y su resultados

Sistemas de procesamiento de información2.2 entrada de datos

La información se deriva de los datos. Los datos de baja calidad generan información poco confiable

o errónea. Los datos se pueden ingresar manualmente o por

instrumentos automatizados Como los auto-analizadores en los laboratorios clínicos, ECG,

o aparatos de monitoreo de pacientes. En un sistema manual el usuario es el “transductor” quien

convierte los datos en un formato leíble para la computadora.


Ejemplos Aparatos de lectura de códigos de barras Aparatos de reconocimiento automatizados de caracteres Sistemas de reconocimiento de voz Sistemas de reconocimiento de escritura Sistemas de retroalimentación en línea para detectar o

sospechar errores. Revisión de errores sintácticos. La computadora puede

detectar errores con base en los aspectos sintácticos de la entrada de datos.


Ejemplos Revisión de errores sintácticos. Todos los ítems de

datos tienen un campo y un valor. Un campo define el patrón de caracteres que pueden ser esperados (ejemplo una fecha).

Revisión de error semántico. El aspecto semántico de un dato es su significado. Por ejemplo, el valor de presión sanguínea, podemos revisar por los valores mínimos y máximos posibles y plausibles.


Ejemplos Revisión de error semántico. También podemos

revisar la posibilidad y plausibilidad de un dato ingresado en relación a un dato disponible (ejemplo peso 75 Kg. en un niño de 10 meses).

Ayuda en línea. Presionando la llave de ayuda siempre se obtiene consejo o ejemplos sobre la pregunta que se planteó.

Sistemas de procesamiento de información2.3 interfaz del usuario

La interfaz del usuario es la parte de sistema de computo que comunica con el usuario.

Es utilizado para controlar la ejecución y flujo del programa y para la entrada interactiva de datos.

Tipos básicos de interfases Interfaces de basadas en caracteres. Aquí solo utilizados los

símbolos del teclado para comunicarse con el usuario. Son eficientes pero no muy amigables

Interfaces gráficas. También llamadas interfaces basadas en ventanas. Aquí son utilizadas las mas poderosas funciones de una computadora personal.


Interfaces gráficas. Una ventana es un área de la pantalla de la computadora con un borde y un título en la barra superior que contiene campos de texto, pinturas, botones, cajas de selección, etc.

Los botones son gráficamente presentados en formato cuasi-tridimensional.

Los controles de ventana (ejem. El posicionador del ratón) se utilizan para controlar el flujo del programa y el ingreso de datos.

El formato de las ventanas y sus controles es jerárquico, lo que significa que cuando una ventana es “destruida” también los son sus controles.

Sistemas de procesamiento de información2.4 procesamiento de datos

Procesamiento de datos. Los datos son analizados y transformados en cierto modo para que la información requerida sea presentada al usuario.

Clasificación de datos. Los programas pueden ordenar o clasificar los datos en diferentes modos, ya sea de manera individual o por grupos.

Sistemas de procesamiento de información 2.4 procesamiento de datos


Almacenaje y extracción de datos. Los datos rara vez son almacenados como ítems independientes, sin embargo, con frecuencia son agrupados juntos. Esos grupos pueden ser relacionados uno con otro. En un sistema de bases de datos, los datos son almacenados en un modo estructurado. La estructura de la base de datos y la relación entre diferentes datos son definidas por el usuario, utilizando un sistema de bases de datos.


Almacenaje y extracción de datos. Lenguajes especiales de interrogantes (query language) se han desarrollado para extraer datos de las bases de datos. Computaciones. Matemáticas (algebra, lógica y

estadística) y cualquier otra operación que involucre números puede ser fácilmente descrita por algoritmos, los cuales pueden ser traducidos en un programa de computo (unidad de procesamiento central, además de análisis de bio-señales y modelaje).


Transformación de datos. Los humanos tienen una capacidad limitada para reconocer patrones. Ejemplo, imagen de rayos x, tomografía computada.

Sistemas de procesamiento de información2.5 presentación de datos

La presentación correcta de la información es esencial para el correcto entendimiento.

Es importante que los usuarios sean capaces de especificar como quieren que se presente la información.

La tecnología actual permite no sólo presentar los datos en gráficas y tablas, sino también en formato multimedia.

3. El equipo (Hardware)

Unidad central de procesamiento Memoria Periféricos

Equipo (Hardware)3.1 unidad central de procesamiento

El corazón de la computadora es el CPU y la memoria central o interna activo.

La memoria contiene las instrucciones y los datos relevantes para la ejecución de un programa activo.

El CPU extrae las instrucciones de la memoria interna y los ejecuta.

Las operaciones básicas de un CPU se dividen en instrucciones aritméticas e instrucciones de control.

Equipo (Hardware)3.2 memoria de la computadora

El CPU extrae sus instrucciones y datos de la memoria de la computadora, la cual es llamada memoria volátil.

Este tipo de memoria también es conocida como “random acces memory” (RAM).

La memoria de la computadora consiste en de bytes de 8 bits cada una.

Los bytes tienen una dirección de memoria, y sus contenidos pueden ser directamente extraídos de CPU refiriéndose a su dirección de memoria en la dirección de registro del CPU.

Para aumentar la velocidad, algunas computadoras simultáneamente transfieren más bytes de y hacia el CPU dentro de un ciclo de memoria, por ejemplo, 32 bit del CPU transfieren 4 bytes simultáneamente.

Equipo (Hardware)3.3 periféricos

Todos los aparatos necesitan para el ingreso, almacenaje externo o presentación de datos de los llamados periféricos.

Los periféricos se dividen en aparatos de entrada y salida (I/O devices) y aparatos de almacenaje masivo externo. Aparato de salida: la pantalla de la computadora o de una

estación de trabajo. Permite una salida de tanto basada en caracteres como gráfica.


Aparatos de entrada. El teclado, es parte de la computadora y de todas las terminales de

video. Esta última de hecho es una combinación de un aparato de salida

(pantalla) más uno de entrada (pantalla). El teclado se deriva de una maquina de escribir. Cuando una tecla del teclado es presionada, el código de esa tecla es

enviado a la computadora y es interpretado por un programa de la computadora.

La posición en la pantalla donde es tecleado el carácter aparece indicado por el cursor.

Aparte de las teclas de letras, números y puntuación, el teclado tiene teclas modificadoras que deben ser presionadas simultáneamente con una tecla de letra, un número, o una de puntuación. Las teclas modificadoras son: SHIFT, Alt y Ctrl.

Las teclas especiales para controlar el flujo del programa son las teclas de funciones (F1-F12), además de PgUp, End, y Home, entre otras.


Aparatos de entrada. El ratón (mouse), es el aparato más común se señalamiento.

Consiste de una caja redondeada pequeña que se puede sostener en la palma de una mano. En la parte inferior tiene un pelota rodante.

El ratón traslada los movimientos de la pelota en movimientos de códigos y los envía a la computadora.

La posición del ratón es usualmente proyectada a la pantalla por un dibujo especial llamado el cursor del ratón.

El programa de computo que controla la posición y figura del cursor del ratón es llamado el programa conductor del ratón.

Formas del cursor del ratón: flecha, reloj, líneas, etc. El ratón también tiene de uno a tres botones que pueden ser

usados para tareas especificas.


Aparatos de salida. La impresora, puede producir impresiones en papel.

Puede producir imágenes en matrices de puntos con resoluciones desde 150x150 hasta 600x600 por pulgada (dpi).

Las impresoras contienen una computadora interna que convierte los datos de entrada en matrices de puntos.

Para una impresión común la computadora envía códigos de caracteres a la impresora, junto con instrucciones para controlar la impresión e información sobre el tipo de letra, color, posición del papel, tamaño del mismo, etc.

La computadora envía imágenes a la impresora como bit de imágenes o como algún lenguaje especial de alto nivel Ejemplo: Postcript y PCL.


Aparatos de almacenamiento externo. Los aparatos de almacenamiento externo nos permiten

almacenar datos fuera de la memoria de la computadora o mover físicamente los datos de un lugar a otro.

Podemos distinguirlos por la forma de su acceso o por el tipo de tecnología que usan para almacenar datos.

Acceso aleatorio, el cual habitualmente mantiene una estructura de directorio.

Acceso secuencial, los datos se leen uno después del otro. Se utilizan para las llamadas copias de seguridad (backup).


Aparatos de almacenamiento externo: almacenamiento magnético. Utilizan una superficie magnética para almacenar datos binarios. (un

bit puede ser representado por “0” y “1”). La superficie del medio magnético de almacenaje se puede dividir en

múltiple células magnéticas con una densidad extremadamente alta. Cintas magnéticas, es un aparato de almacenaje secuencial. Su

capacidad de almacenamiento va de 10 Mbytes hasta varios Gbytes. Discos magnéticos, es un aparto de almacenaje aleatorio. En su

superficie contiene trozos que van en circulo alrededor del centro que esta dividida en sectores. Se dividen en discos removibles (disco duro) y removibles (floppy, ZIP).

Tarjetas magnéticas. Pueden ser leídas con una aparato especial conectado a la computadora. Pueden ser llevadas a todos lados, pero no pueden almacenar muchos datos


Aparatos de almacenamiento externo: almacenamiento óptico. Almacenan datos utilizando rayos láser para escribir y leer datos.

CD-ROMs y DVDs, son discos que almacenan bits en hoyos muy pequeños en una superficie plana. Esos hoyos pueden ser hechos y detectados por rayos láser. Pueden contener datos, video imágenes y sonido.

Tarjetas ópticas. Almacenan información de forma similar al CD, pero son más caras y difíciles de proteger.

Tarjetas inteligentes. Contienen un chip que para tener acceso a el se requiere de una contraseña o código. Se pueden colocar diferentes capas de protección.

4. Los programas (Software)

Los programas deben ser extraídos de la memoria externa a la interna cuando van a ser utilizados.

Cuando se enciende la computadora, un programa interno automáticamente inicia.

Este programa esta permanentemente almacenado en una memoria especial pequeña, llamada memoria de solo lectura (ROM).

La ROM no es volátil y su contenido no puede ser cambiado por el usuario

Sistema operativo y sistemas del usuario.

Los programas (Software) 4.1 sistema operativo


Es el programa básico de una computadora y es esencial para todas las operaciones. Siempre esta presente en la memoria interna una vez que se enciende la computadora.

Es el responsable de la interacción con los periféricos, cargando y descargando los programas del usuario y datos, y para la comunicación interna de la computadora.

También controla los recursos compartidos entre programas de usuarios concurrentes.

El sistema operativo puede ser visto como un intermediario entre el equipo (hardware) y los programas del usuario.


El usuario se puede comunicar con el sistema operativo utilizando un comando especial de lenguaje.

Varios sistemas operativos estándar son utilizados en configuraciones de equipo, también llamadas plataformas de equipo.

Los sistemas operativos más conocidos usan interfaces orientadas a caracteres, por ejemplo, PC-DOS, UNIX. Plataformas orientadas a gráficos son Windows.

El sistema operativo también es responsable de la seguridad del sistema, especialmente en ambientes multiusuario (contraseña y número de identificación personal)

Los programas (Software) 4.2 programas del usuario

Las herramientas de apoyo al usuario para el desarrollo de programas, son en lenguaje de computo de alto nivel y si es posible son de plataformas de computo independientes.

Los programas se desarrollan en un leguaje que es entendible para el usuario y se escriben en un código fuente.

Un compilador convierte el lenguaje fuente en instrucciones de computo entendibles para la computadora.

Lenguajes como C++ usan un método de programación conocido como programación orientada al objeto.

Los programas (Software) 4.2 programas del usuario

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