Dlaczego bioinformatyka?

Informatyka medyczna rozwija się w wielu kierunkach, jednak bezspornie największe sukcesy odnosi w obszarze wspomagania technicznego procesów diagnostycznych. Konstruowane urządzenia służące medycynie pozwalają odbierać i interpretować sygnały, pochodzące z ciała człowieka. Są to w większości sygnały reprezentujące aktywność różnych narządów i funkcjonowanie różnych naturalnych systemów składających się na ciało człowieka. Dzięki temu lekarz stawiający diagnozę ma znacznie bogatszą wiedzę na temat rzeczywistego stanu organizmu pacjenta, gdyż obok świadectwa własnych zmysłów i obok swojej wiedzy – może dysponować dużą liczbą dodatkowych informacji, dostarczanych właśnie przez te różne, coraz doskonalsze urządzenia diagnostyczne. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów jest niezwykle istotne w czasach, w których obserwuje się zdecydowane preferowanie rozwiązań opartych na technice cyfrowej a nie analogowej. W związku z tym coraz częściej obserwuje się projektowanie układów elektronicznych, w których jak najwcześniej następuje przetworzenie sygnału analogowego na postać cyfrową i realizowanie algorytmu przetwarzania całkowicie w postaci operacji arytmetycznych na liczbach, reprezentujących wartości chwilowe, spróbkowanego sygnału analogowego. Choroby układu krążenia stają się coraz częstszym zjawiskiem w dzisiejszych czasach. Odpowiednia profilaktyka, wczesne wykrycie i zdiagnozowanie zaburzeń pracy serca nierozerwalnie wiąże się z badaniami, które powinny być okresowo wykonywane. Podstawowym narzędziem do nieinwazyjnej analizy stanu serca jest elektrokardiografia (EKG). Sygnał EKG w pierwszym stadium jest sygnałem analogowym, można jednakże go przekształcić do postaci cyfrowej, którą później można odpowiednio podać obróbce. Sygnał już w wersji cyfrowej można podzielić na trzy znaczące etapy:  filtracja,  kompresja,  detekcja. Zadaniem filtracji sygnału EKG jest usunięcie zakłóceń, które powstają z różnych źródeł, w taki sposób, aby potem osiągnąć poprawny i „czysty” sygnał, wolny od zakłóceń. Kompresja sygnału ma na celu zmniejszenie objętości (rozmiaru) zapisu sygnału, przy czym jest zachowana dostateczna ilość informacji na temat cech danego przebiegu. Detekcja, ma na celu identyfikację np. zespołu QRS. Taka identyfikacja jest bardzo pomocna w diagnozie chorób serca np. zawałów serca.

mgr inż. Marcin Wojciechowski

wojciechowski (at) bioinformatyka.eu