Menurut Edward H. Shortliffe, Informatika kedokteran adalah disiplin ilmu yang berkembang dengan cepat yang berurusan dengan penyimpanan, penarikan dan penggunaan data, informasi, serta pengetahuan biomedik secara optimal untuk tujuan pemecahan masalah dan pengambilan keputusan. Secara terapan, aplikasi informatika kedokteranmeliputi rekam medis elektronik, sistem pendukung keputusan medis, sistem penarikan informasi kedokteran, hingga pemanfaatan internet dan intranet untuk sektor kesehatan, termasuk pengembangan sistem informasi klinis.
Menurut Shortliffe, subdomain dalam
informatika kedokteran (atau kesehatan) adalah sebagai berikut:
Bioinformatika : penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika (seperti pembuatan basis data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologis) sudah dilakukan sejak tahun 1960-an. Bioinformatika dikemukakan pada pertengahan era 1980 untuk mengacu pada penerapan komputasi dalam biologi. Basis data utama untuk sekuens asam nukleat saat ini adalah GenBank (Amerika Serikat), EMBL (Eropa), dan DDBJ(english) (DNA Data Bank of Japan, Jepang). Sementara itu, contoh beberapa basis data penting yang menyimpan sekuens primer protein adalah PIR (Protein Information Resource, Amerika Serikat), Swiss-Prot (Eropa), dan TrEMBL (Eropa). Ketiga basis data tersebut telah digabungkan dalam UniProt (yang didanai terutama oleh Amerika Serikat).
BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) merupakan perkakas bioinformatika yang berkaitan erat dengan penggunaan basis data sekuens biologis.
PDB (Protein Data Bank, Bank Data Protein) adalah basis data tunggal yang menyimpan model struktural tiga dimensi protein dan asam nukleat hasil penentuan eksperimental (dengan kristalografi sinar-X, spektroskopi NMR dan mikroskopi elektron). PDB menyimpan data struktur sebagai koordinat tiga dimensi yang menggambarkan posisi atom-atom dalam protein ataupun asam nukleat.
Cabang cabang ilmu bioinformatika
- Biophysics, yaitu mengaplikasikan teknik-teknik ilmu fisika untuk memahami struktur fungsi biologi.
- Computational Biology, bagian dari bioinformatika yang paling dekat dengan bidang Biologi umum klasik, dimana berfokus pada gerak evolusi, populasi dan biologi teoritisdaripada biomedis pada molokul dan sel.
- Medical Informatics, menurut Aamir Zakaria yaitu pembelajaran, penemuan, implementasi dari struktur algoritma untuk meningkatkan komunikasi, pengertian dan manajemen informasi medis.
- Cheminformatics, yaitu kombinasi dari sintesa kimia, penyaringan biologis, dan pendekatan data mining, yang digunakan untuk penemuan dan pengembangan obat. (Cambridge Healthech Institute Sixth Annual Cheminformatics Conference).
- Genomics, yaitu bidang ilmu yang ada sebelum selesainya sekuen genom. Pada ilmu ini, dikerjakan dengan menganalisa atau membandingkan seluruh komponen genetik dari satu spesies atau spesies lain.
- Mathematical Biology, menurut Alex Kasman secara umum Mathematical Biology melingkupi semua ketertarikan teoritis yang tidak perlu merupakan suatu yang beralgoritma, dan tidak perlu dalam bentuk molekul dan tidak perlu berguna dalam menganalisis data yang terkumpul.
- Proteomics, Menurut Michael J. Dunn, pemimpin redaksi dari Proteomics mendefinisikan kata ”Proteome” sebagai ”The PROTEin complement of the geNOME”. Dan mendefinisikan proteomics dengan ”studi kuantitatif dan kualitatif dari ekspresi gen di level dari protein protein fungsional itu sendiri”. Yaitu ”sebuah antarmuka antara biokimia protein dengan biologi molekul”.
- Pharmacogenomics, yaitu aplikasi dari pendekatan genomik dan teknologi pada identifikasi dari target target obat.
- Pharmacogenotics, yaitu bagian dari pharmacogenomics yang menggunakan metode genomic atau bioinformatika untuk mengidentifikasi hubungan-hubungan genomik contohnya SNP (Single nucleotide Polymorphism), karakteristik dari profil response pasien tertentu dan menggunakan informasi-informasi untuk memberitahu administrasi dan pengembangan pengobatan.
Contoh penerapan bioinformatika di indonesia yaitu, deteksi kelainan janin, pengembangan vaksin hepatitis b rekombinian, dan meringankan kelumpuhan dengan rekayasa RNA.
Medical imaging (informatika pencitraan): mengkaji aspek pengolahan data dan informasi digital pada level jaringan dan organ. Kemajuan pada sistem informasi radiologis, PACS (picture archiving communication systems), sistem pendeteksi biosignal adalah beberapa contoh terapannya.
Teknologi dalam Medical Imaging
- Radiography, menggunakan dua form, yaitu projection radiography, dan fluoroscopy. Dalam radiography, digunakan sinar x-rays untuk menghasilkan gambar dua dimensi, karena akan lebih murah, memiliki resolusi tinggi dan memiliki radiasi yang lebih kecil daripada gambar tiga dimensi. Fluoroscopy menghasilkan gambar real-time dari struktur internal tubuh dengan cara yang sama dengan radiografi, tetapi mempekerjakan masukan konstan dari x-ray. Media Kontras, seperti barium, yodium, dan udara digunakan untuk memvisualisasikan organ internal saat mereka bekerja. Radiografi Projectional, lebih dikenal sebagai x-ray, sering digunakan untuk menentukan jenis dan tingkat patah tulang serta untuk mendeteksi perubahan patologi di paru-paru
- Magnetig Resonance Imaging, yaitu melakukan pengambilan gambar dengan menggunakan magnet yang kuat untuk polarisasi dan membangkitkan inti hidrogen (proton tunggal) dalam molekul-molekul air dalam jaringan tubuh manusia dan dikodekan sehingga menjadi suatu gambar..
- Nuclear Medecine, yaitu pencitraan diagnostik dan pengobatan penyakit, dan mungkin juga disebut sebagai molekul obat atau pencitraan molekular & terapi. Nuclear Medecine menggunakan sifat tertentu dari isotop serta partikel energik yang dipancarkan dari bahan radioaktif untuk mendiagnosa atau mengobati berbagai jenis patologi.
- Photo Accoustic Imaging, pencitraan biomedis berdasarkan pengaruh fotoakustik yang menggabungkan keunggulan hasil optik yang kontras dan resolusi spasial ultrasonik untuk pencitraan. Photo Accoustic Imaging digunakan pemantauan tumor angiogenesis, pemetaan darah oksigenasi, pencitraan otak fungsional, dan deteksi kulit melanoma, dll
- Breast Thermography, yaitu Pencitraan digital denganmenggunakan kamera inframerah medis dan komputer yang canggih untuk mendeteksi, menganalisis, dan menghasilkan citra diagnostik beresolusi tinggi dari variasi temperatur sekitar payudara untuk mendeteksi kanker dan tumor sekitar payudara.
- Tomography. Ada lima jenis tomography
- Linear tomography, bentuk paling dasar dari tomografi. Tabung sinar-X berjalan dari titik "A" ke titik "B" di atas pasien.
- Poly tomography, ini adalah bentuk kompleks tomografi. Dengan teknik ini, sejumlah gerakan geometris yang diprogram, seperti tokoh, hypocycloidic, melingkar, 8 dan elips, untuk melakukan scan yang cukup sulit.
- Zonography, yaitu varian dari tomografi linear yang digunakan untuk memvisualisasikan ginjal dalam suatu urogram intravena (IVU).
- Orthopantomography (OPT or OPG), yaitu salah satu dari tomografi dimana proses scan dilakukan dengan gerakan yang kompleks untuk memungkinkan pengujian radiografi mandibula
- Computed Tomography (CT), adalah tomografi heliks dengan menggunakan sinar-X dimana akan menghasilkan gambar struktur 2D di bagian tipis tubuh. Computed Tomography memiliki dosis radiasi pengion yang lebih besar dari proyeksi radiografi.
- Ultrasound, menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi yang dipantulkan oleh jaringan untuk berbagai derajat untuk menghasilkan (sampai 3D) gambar. Ultrasound digunakan untuk pencitraan janin pada wanita hamil, organ-organ perut, jantung,, payudara otot, tendon, arteri dan vena.
Informatika klinis : menerapkan pada level individu (pasien), mengkaji mengenai berbagai inovasi teknologi informasi untuk mendukung pelayanan pasien, komunikasi dokter pasien, serta mempermudah dokter dalam mengumpulkan hingga mengolah data individu.
Telemedicine sebagai Informatika Klinis
Telemedicine: layanan ksehatan yang dilakukan dari jarak jauh, dengan cara melakukan transfer data medik secara elektronik dari satu tempat ke tempat lainnya.
Manfaat telemedicinemencakup kedalam 3 aspek yang saling terkait satu sama lain yaitu pasien, dokter dan rumah sakit. Manfaat langsung bagi pasien adalah:
- Mempercepat akses pasien ke pusat-pusat rujukan.
- Mudah mendapatkan pertolongan sambil menunggu pertolongan langsung dari dokter-dokter pribadi.
- Pasien merasakan tetap dekat dengan rumah dimana keluarga dan sahabat dapat memberikan dukungan langsung.
- Menurunkan stres mental atau ketegangan yang dirasakan di tempat kerja.
- Menseleksi antara pasien-pasien yang perlu dibawa ke rumah sakit dan pasien yang tidak perlu perawatan di rumah sakit akan tetap tinggal di rumah.
Aplikasi Telemedicinedapat dikelompokkan menjadi dua macam yaitu:
- Skala Mikro
- Dilaksanakan oleh salah satu intansi layanan kesehatan dalam skala terbatas
- Skala Makro
- Aplikasi Sektoral - Terbatas untuk satu subdisiplin ilmu kedokteran/ bidang layanan kesehatan
- Aplikasi Regional - Mencakup keseluruhan bidang layanan kesehatan terbatas pada wilayah tertentu dalam satu negara
- Aplikasi Nasional - Mencakup seluruh bidang layanan kesehatan di seluruh wilayah suatu negara
Aplikasi telemedicine sangatlah luas, tergantung dari materi dan objek transmisi nya. Misalnya: teleradiologi, telepatologi, teledermatologi, telekardiologi, telepsikiatri, teleneurologi, teleedukasi, telekonsultasi, pengobatan telenuklir, teleotorinolaringologi dan penatalaksanaan trauma jarak jauh. Selain itu dikenal pula berbagai disiplin telemedicine lainnya seperti telenursing (pelayanan keperawatan jarak jauh), dan teleprescribing (resep jarak jauh).
Perangkat keras dan lunak telemedicine sangat mahal, terutama transmisi yang menggunakan saluran pita lebar, sehingga akses pusat kontrol dan server sebaiknya berada di center-center besar. Namun harus dibedakan mana yang bisa diaplikasikan sesuai kemampuan, dan mana yang harus menunggu pemakaian teknologi tinggi. Semua pengiriman pencitraan (image) baik ekokardiografi real time maupun film citra x-ray , ct-scan ataupun angiogrammemerlukan saluran pita lebar dan jaringan digital dengan biaya tinggi.
Pilihan telekomunikasi yang dapat dilakukan untuk aplikasi Telemedicine antara lain:
- Saluran telepon standar (public switched telephone network; PSTN)
- ISDN (integrated service digital network)
- Koneksi satelit
- Teknologi nirkabel
- Koneksi gelombang mikro
- Leased line
- ATM (asynchronous transfer mode): teknologi relay sel.
Beberapa kasus aplikasi satelit untuk pelayanan kesehatan jarak jauh, antara lain:
- Jaringan Informasi Medis Asia-Pasifik via ETS-V
- AMINE (Asia Pacific Medical Information Network via ETS-V). Proyek yang dilaksanakan oleh National Space Development Agency (NASDA) dan Departemen Pos dan telekomunikasi Jepang serta dibantu oleh Fakultas Kedokteran Universitas Tokai Jepang ini mendirikan 25 stasiun bumi yang menggunakan L-Band VSAT di setiap stasiunnya. Stasiun bumi tersebut tersebar di Thailand, Kamboja, Papua Nugini, Fiji, China, dan Jepang. Setelah selama empat tahun beroperasi (1992-1996) ternyata 80% traffik adalah trafik non-klinis seperti masalah-masalah administrasi, manajemen rumah sakit, dan urusan logistik. Oleh Karena itu AMINE merekomendasikan agar desain telemedicine di masa yang akan datang turut memperhitungkan trafik-trafik non-klinis seperti ini. Hasil yang nyata adalah AMINE telah berhasil menyelamatkan banyak pasien terutama di negara berkembang di asia pasifik.
- Telemedicine via ACTS (Advanced Communications Technology Satellite ) - NASA.
- ACTS merupakan salah satu pionir dalam mengaplikasikan telemedicine via satelit. Salah satu eksprimen telemedicine yang dilakukan adalah telemammography, yang mendemontrasikan pengiriman citra mammografi resolusi tinggi dari daerah pedesaan ke kota menggunakan jaringan akses satelit. Mammografi adalah citra radiologi yang dapat membantu pendeteksian kanker payudara dalam tahap dini. Sayangnya dibutuhkan ahli radiologi yang berpengalaman untuk menginterpretasikan citra tersebut yang tidak selalu tersedia didaerah pedesaan atau kota kecil. Eksprimen ini menghubungkan tempat screening di kota kecil atau pedesaan dengan suatu institusi medis di kota besar. Keberhasilan program ini membutuhkan integrasi antara satelit dan infrastruktur terestrial di fakultas kedokteran kampus/rumah sakit, pemoresan citra, keamanan data pasien, juga perangkat lunak yang mengontrol proses screening. Salah satu kesulitan yang dihadapi pada telemammografi ini adalah citra yang dihasilkan berukuran besar. Untuk teknik mammography direct digital, kompresi 20:1 diperlukan agar citra dapat ditransmisikan kurang dari 1 menit dengan menggunakan T1. Tetapi kompresi sebanyak ini mengorbankan beberapa data pada citra. Karena itu eksprimen ini menyarankan pengembangan teknik kompresi citra disamping perbaikan sistem yang mampu mentransmisikan citra lebih cepat.
Informatika kesehatan masyarakat : berfokus kepada populasi untuk mendukung pelayanan, pendidikan dan pembelajaran kesehatan masyarakat.
Dalam informatika kedokteran ada beberapa pendekatan :
- Promotif
- preventif
- Kuratif
- Rehabilitatif
