Biomedicínská informatika

Platnost akreditace: 22. 4. 2025

Předseda oborové rady:
prof. MUDr. Štěpán SVAČINA, DrSc., MBA

III. interní klinika 1. LF UK a VFN
U Nemocnice 1
128 08  Praha 2
tel.: 224 962 922
e-mail: @email

 

Kontaktní osoba:
Ing. Marie Mentlíková

III. interní klinika 1. LF UK a VFN
U Nemocnice 1
128 08  Praha 2
tel.: 224 962 922
e-mail: @email

 

Členové oborové rady

Charakteristika studijního programu

Biomedicínská informatika je rychle se vyvíjející obor, jehož náplní je zejména využití počítačů a informačních technologií, systémového přístupu, statistiky a epidemiologie a matematických metodologií v medicíně.

Biomedicínská informatika prochází stálým vývojem, v současnosti je zaměřena na tyto hlavní oblasti: oblast podpory klinického rozhodování, biomedicínské statistiky, robotiky, počítačového modelování, zpracování obrazu a na oblast medicínských informačních systémů. V klinické medicíně jde o tyto oblasti: klinické výpočty, analýza obrazu, problematika biosignálu, počítačové modelování, umělá inteligence (včetně expertních systémů), podpora rozhodování, problematika statistiky a biometrie, klasifikace v medicíně, počítače v řízení přístrojů, robotika a umělé orgány. V oblasti informačních systémů je řešena problematika jejich implementace v prostoru zdravotnictví, specifické otázky ochrany dat a etických problémů a tvorba nemocničních informačních systémů. V oblasti teoretické medicíny jde zejména o modelování fyziologických funkcí a problematiku bioinformatiky.

Podmínky přijímacího řízení specifické pro studijní program

Podmínky a průběh přijímacího řízení pro kombinovanou formu studia jsou stejné jako podmínky pro prezenční formu.

Doporučujeme předem kontaktovat potenciálního školitele a konzultovat s ním vhodnou formu přípravy na přijímací pohovor. Každý studijní program má svá specifika, proto vám školitel může pomoci při přípravě na přijímací zkoušku (pohovor).

Témata disertačních prací

OR nevypsala žádná témata. Uchazeč si zvolí předběžné téma individuálně a kontaktuje potenciálního školitele. Společně s ním konzultuje zvolené téma a dohodne se na jeho přesnější specifikaci. V případě nejasností doporučujeme kontaktovat rovněž předsedu OR. Ten mu může podle potřeby doporučit konzultovat téma i s dalším specialistou podle zaměření zamýšleného projektu. 

Pokud uchazeč neví, jaké téma/jakého školitele si zvolit, kontaktuje předsedu OR, s nímž konzultuje vhodné téma a potenciálního školitele. 

Tato volba je předběžná, přijímací komise může po konzultaci s uchazečem navrhnout jiného školitele.

Školitelé studijního programu

Každý školitel musí být schválen OR. Kritéria pro přijetí nových školitelů si určuje OR. Pokud navrhovaný školitel není dosud schválen OR, musí tak být učiněno nejpozději do zápisu uchazeče do studia (za předpokladu, že uchazeč bude přijat). Seznam školitelů schválených OR naleznete zde. Po rozkliku se zobrazí pracoviště školitele a kontakt na něj.

Požadavky v průběhu studia

Studijní povinnosti pro prezenční i kombinovanou formu studia jsou stejné.

  • Absolvování dvou kurzů. Povinný je nejméně jeden z kurzů této oborové rady: Biomedicínská statistika a informatika, Modelování fyziologických funkcí nebo Klinická informatika a bioinformatika.

Druhý kurz může volit student z jiných kurzů v rámci DSPB nebo také některého z dále uvedených kurzů (dva kurzy UTIA ČAV).

  • Součástí studijního plánu je rovněž zkouška z angličtiny (zkouška na Ústavu jazyků 2. LF UK, státní jazyková zkouška nebo mezinárodně uznávaná jazyková zkouška, např. TOEFL, Cambridge Certificate).
  • Po splnění podmínky dvou IF publikací (předložení opublikovaných článků či potvrzení o přijetí článků) a složení státní doktorské zkoušky je student připuštěn k obhajobě.

Požadavky na absolvování stáží

Doporučen je několikaměsíční pobyt na zahraničním pracovišti. Lze jej nahradit účastí na mezinárodním projektu nebo jinou formou přímé účasti na spolupráci se zahraničím.

Vypsané kurzy

B90206 Biomedicínská informatika a statistika pro doktorandy
B90246 Modelování fyziologických funkcí
B90277 Klinická informatika a bioinformatika
B90182 Modelování biomedicínských systémů
B90072 Fyziologické regulační systémy v normě a patologii
B90278 Modelování procesů ve zdravotnických informačních systémech
NPGR029 Variační metody ve zpracování obrazu (organizuje ÚTIA AV ČR)
NPGR032 Digitální zpracování obrazu (organizuje ÚTIA AV ČR)

Požadavky ke SDZ

  • Absolvování dvou výše uvedených kurzů
  • Publikace či odeslání jednoho článku s IF k tématu práce
  • Zkouška z anglického jazyka
  • Student předloží rešeršní práci k problematice disertace a nastíní teze práce. Ty obhájí v kvalifikované diskuzi.
  • Odpoví na dvě teoretické otázky. Studenti si mohou vybrat buď dvě otázky z informatiky, nebo jednu ze statistiky a jednu z informatiky.

Průběh SDZ
 

Při přihlášení na SDZ student odevzdá „Pojednání o disertační práci“ v rozsahu 10–40 stran (včetně rešerše). Impaktované publikace požaduje OR doložit až v přihlášce k obhajobě disertace, nejsou tedy vyžadovány k přihlášce na SDZ. Zkušební otázky ke SDZ jsou kladeny jak k tématu „Pojednání“, tak z otázek absolvovaných základních předmětů. Otázky ze základních předmětů student dostane po absolvování daných předmětů, případně o ně může požádat před SDZ.

Otázky ke SDZ
 

Informatika

1. Data, informace, znalosti, pojem entropie
2. Rozhodování v medicíně, specifita, senzitivita, prediktivní hodnota
3. Expertní systémy a umělá inteligence v medicíně
4. Biomedicínské informační zdroje
5. Internet v medicíně, hodnocení kvality zdravotnické informace
6. Bayesovské a neuronové sítě, jejich rozdělení
7. Teorie rozhodování v medicíně, systémy pro podporu rozhodování
8. Kybernetická bezpečnost a ochrana dat v medicíně, elektronický podpis
9. Elektronický zdravotní záznam, lékový záznam
10. Struktura a principy informačních systémů ve zdravotnictví
11. Datové sítě ve zdravotnictví.
12. Klasifikace a nomenklatury v medicíně
13. Datamining v medicíně
14. Matematické modelování v biomedicíně
15. Medicína založená na důkazech, translační medicína
16. Klinické studie a jejich principy a klasifikace
17. Lékařská doporučení a jejich formalizace
18. Analýza biologických signálů, základní pojmy, klasifikace biologických signálů
19. Základní principy analýzy obrazu v medicíně
20. Telemedicína, základní principy
21. Bioinformatika, základní principy
22. Zdravotní pojištění, úhrady zdravotní péče a jich optimalizace
23. Národní zdravotnický informační systém

Medicínská statistika

1. Deskriptivní charakteristiky spojitých a kategoriálních náhodných veličin, grafická prezentace dat
2. Populace vs. náhodný výběr, parametr polohy resp. rozptýlenosti (variability) spojité náhodné veličiny a jeho výběrové odhady, momenty spojitých náhodných veličin
3. Spojitá a diskrétní a rozdělení pravděpodobnosti, normální (gausovské) a uniformní rozdělení, alternativní a binomické rozdělení
4. Statistické testování – náhodný, reprezentativní výběr, medicínská hypotéza, nulová a alternativní statistická hypotéza, testová statistika, hladina významnosti statistického testu, kritická hodnota testové statistiky, dosažená hladina statistické významnosti (p-hodnota), statistický software
5. Testování hypotéz a intervaly spolehlivosti
6. Testy o střední hodnotě spojité náhodné veličiny – parametrické jednovýběrové, dvouvýběrové a párové testy, neparametrické testy
7. Analýza kategoriálních dat, chí-kvadrát test, Fischerův test
8. Korelační analýza – korelační a kovarianční matice, typy korelací (Pearson, Kendall, Spearman), korelace a kauzalita, nekorelovanost a nezávislost
9. Časové řady, trend, perioda
10. Vícerozměrné metody – diskriminační, faktorová, shluková analýza, metoda hlavních komponent, grafické metody
11. Zdravotnická statistika a registry
12. Fáze klinických studií I–IV
13. Analýza přežití (Kaplanův-Meierův odhad, Coxův PH model a jeho varianty v případě porušených předpokladů)
14. Model lineární regrese, problém kolinearity
15. Analýza rozptylu
16. Modely zobecněné lineární regrese (logistická regrese, Poissonovská regrese)
17. Akaikeho (AIC) a bayesovské informační kritérium (BIC), optimální volba modelu
18. Parametrické a neparametrické statistické testy hypotéz (obecné srovnání)
19. Problém vícenásobného testování z pohledu statistické hladiny významnosti statistického testu (alfa), simultánní statistické testy
20. Euklidovská vs. Mahalanobisova statistická vzdálenost bodů
21. Klasifikační metody, regresní a klasifikační stromy
22. Explorační a konfirmační analýza, meta-analýza
23. Bayesova věta, bayesovská vs. frekventistická (klasická) statistika

Požadavky na publikační činnost

Publikace nejméně dvou článků k tématu disertační práce v časopisech s IF, kde alespoň u jedné z nich musí být uchazeč prvním autorem. Zpracování rešeršní práce ke SDZ. 

Požadavky k obhajobě

Vypracování disertační práce na určené téma na požadované úrovni a doložení impaktovaných publikací v přihlášce k obhajobě disertace. Po splnění podmínky dvou IF publikací (předložení publikovaných článků či potvrzení o přijetí článků) a složení SDZ je student připuštěn k obhajobě.

OR vyžaduje autoreferát.

Profil absolventa studijního programu

Absolvent studijního programu získá komplexní vzdělání, jehož cílem je dosažení interdisciplinární výzkumné excelence v informatice a v biomedicínských aplikacích informatiky. Absolvent získá teoretické znalosti v oblasti informační vědy, systémové vědy – zejména v oblasti analýzy obrazu, analýzy biologických signálů, informačních systémů, matematických modelů a biostatistiky. Tyto poznatky dokáže aplikovat v praxi i výzkumu v oblasti jako je elektronické zdravotnictví, zobrazovací metody, telemedicína, navrhování a analýza klinických studií, bioinformatika, optimalizace řízení zdravotnických procesů a zařízení a zdravotnická ekonomika. Absolvent studijního programu získá hluboké porozumění oboru a jeho ukotvení v teorii, praxi, organizaci zdravotnictví a medicínském výzkumu.

Předpokládané uplatnění absolventů

Uplatnění ve zdravotnictví zejména v řízení a zpracování dat v nemocnicích. Dále na lékařských, zdravotnických, přírodovědných a technických fakultách ve výzkumu ve vývoji přístrojů a metodologií informatiky. Stejné uplatnění i v privátním sektoru.

Vytvořeno: 19. 5. 2021 / Upraveno: 14. 3. 2022 / Odpovědná osoba: ThDr. Jitka Sýkorová, Ph.D.