En 2015, avec 7 milliards d'usagers, le téléphone portable devient la technologie de communication la plus utilisée dans le monde. Du rappel de rendez-vous par SMS au glucomètre mobile, les systèmes de santé y recourent de manière croissante. Les programmes qui utilisent le téléphone portable pour améliorer la santé constituent un nouveau secteur de la télésanté appelé mHealth ou mSanté. Peu de recherches ont été réalisées sur leur déploiement en particulier dans les pays du Sud. A travers l'étude d'un programme global de santé maternelle au Ghana et Inde, la thèse apporte un premier regard sur ces dispositifs. S'appuyant sur une enquête multi-située et des méthodes de sociologie de la santé, des usages et d'analyse de discours, elle précise les assemblages sociotechniques propres à ces objets dans le champ biomédical mondialisé et se penche sur l'action effective des technologies mobiles sur la prise en charge et la santé des femmes ciblées. Cette triple approche permet de mettre en lumière les enjeux de pouvoir sous-jacents au développement de cette technologie dans les Suds. La thèse explore d'abord le modèle de « développement numérique » promu par les dispositifs de mSanté : un modèle qui établit une relation particulière aux savoirs et à la science, qui intègre l'expansion des technologies numériques d'une part et de leurs marchés d'autre part comme source de progrès et de croissance pour les Suds. Ce modèle techniciste et mercantile du développement reconduit des logiques impérialistes et déplace des inégalités Nord-Sud. Ensuite, la thèse analyse la place de l'information et des données de santé dans ces projets. Présentées comme le moyen principal de combattre la mortalité prématurée et de maintenir en bonne santé les populations, la responsabilisation du patient dans une logique consumériste et béhavioriste et la mise en données de la santé à des fins de surveillance caractérisent le dispositif étudié. L'enquête montre que le soin ne peut être entièrement capturé par des techniques d'encodage et de transmission et qu'en cherchant à rationaliser les services de santé à travers la sous-traitance du soin à des patients « informés » et à des personnels bon marché et précarisés, le dispositif technique dégrade les relations interpersonnelles indispensables au soin. Enfin, la thèse examine les rapports de pouvoir multiples dans lesquels s'inscrit la mSanté. Les acteurs de la mSanté déploient des programmes ciblant les femmes et entendent compenser des inégalités de genre grâce au téléphone portable, considéré comme un outil d'empowerment. Le dispositif étudié participe de cette tendance mais ne tient pas compte de la structure complexe des rapports de genre et propose de manière superficielle une inversion des rôles sans travailler sur les facteurs et les sphères de détermination. L'enquête multi-située montre comment loin d'annuler des relations inégalitaires, le dispositif technique transforme des inégalités de manière différente selon son contexte d'insertion. L'idée que les technologies numériques permettent une amélioration de la prise en charge, une diminution des disparités de santé et une optimisation des systèmes de santé a pris corps ces dernières années dans un ensemble de dispositifs techniques variés. Ainsi, la mSanté dans les pays en développement participe d'un mouvement plus général de globalisation et de technologisation de la biomédecine. L'analyse dépasse donc le cas de la téléphonie mobile pour montrer comment les technologies numériques participent à l'émergence de nouveaux pouvoirs, à la globalisation et à la mise en données de la santé, à la transformation du soin et des pratiques de santé. / With 7 billion mobile users in 2015, mobile phones became the most widespread communication technology worldwide. From appointment reminders by SMS to mobile glucometers, healthcare systems are increasingly using mobile technologies. However, the use of mobile technologies for health called « mhealth » or « mobile health » has not been well documented so far, especially in the Global South. Through the study of a global mHealth program on maternal health implemented in Ghana and India, this research offers a first glance at those devices. Based on an interdisciplinary approach combining sociology of health, users studies and discourse analysis, and a multisite ethnography conducted in Ghana and India, this dissertation describes those particular socio-technical assemblages deployed in a global biomedical context and details the specific impact of those mobile technologies on care provision and health practices for women targeted by those programs. This triple approach reveals power relations underlying the expansion of those new technical artefacts in the Global South. First of all, this work examines the model of « digital development » promoted by mHealth programs: a model that establishes a special relation to knowledge and science, that defines mobile connectivity and mobile market extension as key sources of progress and economic growth in the developing world. This technological and market-based model of development perpetuates imperialist dynamics and reshapes North-South inequalities. Moreover, the thesis studies the role of information and health data in those projets. Seen as central weapons to fight mortality and to preserve health for everyone, patient empowerment and data-driven health are strong characteristics of the studied device that increase the commodification and datafication of health. The research shows that care practices cannot be entirely captured by encoding and transmission techniques, by delegating care to the « digitally engaged patient » and to poorly trained-insecure-low-paid healthworkers, the project deteriorates interpersonal relationships that are essential for care practices. Finally, the thesis examines the multiple power issues at stake in mHealth projects. Those maternal programs are specifically targeting women and intend to compensate gender inequalities thanks to the alleged empowering effect of mobile phones. The studied program contributes to this trend and offers a shallow inversion of the traditional assignment of gender roles thus hardly taking into account the complexitiy of gender determination. This multisite research shows how the technical device far from erasing inequalities transforms them in different ways depending on its context of insertion. The idea that digital technologies contributes to improving care, reducing health disparities and optimizing health systems has taken shape in recent years in a diverse set of technical devices. mHealth or mobile Health is a particular vector of this global movement, which goes beyond the use of mobile phones, and shows how digital technologies contribute to the emergence of new powers, to the reorganization of care, to the globalization, the datafication and the commodification of health.

Το θέμα αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός, η παραγωγή, η κατασκευή και ο έλεγχος ενός χειρουργικού ρομποτικού εργαλείου με βελτιωμένα χαρακτηριστικά από το προηγούμενο πρωτότυπο. Το λαπαροσκοπικό εργαλείο αποτελείται από συνδέσμους σε σειρά οι οποίοι ενεργοποιούνται με μορφομνήμονα καλώδια, οι οποίοι λειτουργούν σαν δυαδικοί ενεργοποιητές με δύο πιθανές καταστάσεις. Κάθε σύνδεσμος αποτελείται από τρεις πρισματικούς ενεργοποιητές, οι οποίοι δημιουργούν μια πλατφόρμα Stewart και παρέχουν μια 3 βαθμών ελευθερίας κινητικότητα σε κάθε σύνδεσμο. Τα ηλεκτρονικά είναι ενσωματωμένα στο εσωτερικό των συνδέσμων, σε αρχιτεκτονική Master-Slave. Η επικοινωνία μεταξύ του χειρούργου και του εργαλείου επιτυγχάνεται με I2C δικτυωμένους μικρο-ελεγχτές, Στον τελευταίο σύνδεσμο του εργαλείου, υπάρχει μια στερεοσκοπική κάμερα και μια πλακέτα IMU η οποία προσφέρει πληροφορίες προσανατολισμού. Επιπρόσθετα, ένα σύστημα αντίληψης δύναμης το οποίο είναι ικανό να επικολληθεί στην επόμενη έκδοση του εργαλείου. Εν κατακλείδι, σχεδιαστικές παράμετροι καθώς και η κινηματική του δυαδικού βραχίονα παρουσιάζεται σε προσομοίωση και πειραματικές μελέτες του λαπαροσκοπικού πρωτότυπου εργαλείου. / The subject of this master thesis is the design, the fabrication, the construction and the control of a surgical robotic tool with improved characteristics than previous version. The laparoscopic tool consists of cascaded links which are powered by Shape Memory Alloys wires, acting as binary actuators with two stable states. Each link is composed of three prismatic actuators, creating a Stewart platform and providing a 3-DOF maneuverability for each joint. The electronics are embedded in the inner cavity of the links in, Master-Slave architecture. The communication between the surgeon and the tool is achieved with I2C-networked microcontrollers. In the distal link of the tool, there is a stereoscopic camera and an IMU board that offers orientation information. Moreover, a Force Sensing System, that is able to be attached to the next version of the current tool. Finally, certain design aspects as well as the kinematics of the binary manipulator are presented simulation and experimental studies on the laparoscopic tool prototype.

Πίσω από όλα αυτά τα δεδομένα που υπάρχουν κρύβεται ένας τεράστιος θησαυρός γνώσεων τον οποίο δεν μπορούμε να αντιληφθούμε καθώς η μορφή των πληροφοριών δεν μας το επιτρέπει. Έτσι αναπτύχθηκαν μέθοδοι και τεχνικές που μας βοηθούν να βρούμε την κρυμμένη γνώση και να την αξιοποιήσουμε προς όφελος κυρίως του κοινού και η πιο γνωστή μέθοδος, με την οποία θα ασχοληθούμε και εμείς είναι η Εξόρυξη Γνώσης. Στην εργασία που ακολουθεί θα μιλήσουμε για την χρήση των μεθόδων Εξόρυξης Γνώσης (όπως λέγονται) σε βιοϊατρικά δεδομένα. Στην αρχή θα κάνουμε αναφορά στην Μοριακή Βιολογία και στην Βιοπληροφορική. Ακολούθως θα δουμε την Ανακάλυψη γνώσης από βάσεις δεδομένων. Θα δούμε αναλυτικά την Εξόρυξη γνώσης και πιο πολύ τις μεθόδους κατηγοριοποίησης. Τέλος θα εφαρμόσουμε τους αλγορίθμους σε ιατροβιολογικά δεδομένα και θα δούμε τα συμπεράσματα που προκύπτουν αλλά και μελλοντικές επεκτάσεις. / Behind all these data there is hidden a huge treasure of knowledge which we can not understand . Thus developed methods and techniques that help us find the hidden knowledge and to utilize it for the benefit of the public. The most famous method, which we will study, is Data Mining. In the work that follows we will discuss the use of data mining methods (as they are called) in biomedical data. In the beginning, we will report information about Molecular Biology and Bioinformatics. Then. we will see the knowledge discovery in databases. We will see in detail the Data Mining and the classification methods. Finally we implement the algorithms in biomedical data and see the conclusions and future extensions.

Systems pathology attempts to introduce more holistic approaches towards pathology and attempts to integrate clinicopathological information with “-omics” technology. This doctorate researches two examples of a systems approach for pathology: (1) a personalized patient output prediction for ovarian cancer and (2) an analytical approach differentiates between individual and collective tumour invasion. During the personalized patient output prediction for ovarian cancer study, clinicopathological measurements and proteomic biomarkers are analysed with a set of newly engineered bioinformatic tools. These tools are based upon feature selection, survival analysis with Cox proportional hazards regression, and a novel Monte Carlo approach. Clinical and pathological data proves to have highly significant information content, as expected; however, molecular data has little information content alone, and is only significant when selected most-informative variables are placed in the context of the patient's clinical and pathological measures. Furthermore, classifiers based on support vector machines (SVMs) that predict one-year PFS and three-year OS with high accuracy, show how the addition of carefully selected molecular measures to clinical and pathological knowledge can enable personalized prognosis predictions. Finally, the high-performance of these classifiers are validated on an additional data set. A second study, an analytical approach differentiates between individual and collective tumour invasion, analyses a set of morphological measures. These morphological measurements are collected with a newly developed process using automated imaging analysis for data collection in combination with a Bayesian network analysis to probabilistically connect morphological variables with tumour invasion modes. Between an individual and collective invasion mode, cell-cell contact is the most discriminating morphological feature. Smaller invading groups were typified by smoother cellular surfaces than those invading collectively in larger groups. Interestingly, elongation was evident in all invading cell groups and was not a specific feature of single cell invasion as a surrogate of epithelialmesenchymal transition. In conclusion, the combination of automated imaging analysis and Bayesian network analysis provides an insight into morphological variables associated with transition of cancer cells between invasion modes. We show that only two morphologically distinct modes of invasion exist. The two studies performed in this thesis illustrate the potential of a systems approach for pathology and illustrate the need of quantitative approaches in order to reveal the system behind pathology.

Since the 1990 the use of Electronic Patient Records (EPR) in health services has become increasingly prevalent world wide. EPR has become an important aspect of the continuous improvement of patient care. Transferring all patient records from paper based to electronic is now a priority for many health services. The research reported in this thesis is sponsored by Hamad Medical Corporation (HMC) to provide opportunity to explore the potential role for EPR in the Medical Records Department. The study has been designed to gain better understanding of the users perspectives with regard to the use of patient records. In order to analyse and understand the complex dynamic involved in the management and use of patient records, it was recognised that systems thinking offered an appropriate framework for this research. Soft System Methodology (SSM) was therefore applied to the analysis of the data and used to inform the development of a conceptual model. Using SSM in combination with the structured questionnaire survey and telephone semi-structured interview, triangulation of methods was achieved. Use of these generated rich data revealing for example the general dissatisfaction expressed with the existing manual patient records system, the lack of confidentiality, poor legibility, shortage of space and the frequent misfiling of records. The need to address these problems has informed the strategic plan for the development and implementation of EPR for HMC. The research has successfully addressed the stated aims and research questions and guided the formulation of proposals for improvements.

This dissertation explores how people address problems of real human concern in situations of complexity, ambiguity, uniqueness, conflicting values and rapid change. Such circumstances stretch formal and idealistic rules and procedures to the breaking point. And yet, people in a variety of fields work through such difficulties in a pragmatic manner, at times finding ways to assert their humanity. Sensemaking and human- centred design are related activities through which many people approach such work. Through cases in digital innovation, global health care delivery and an unlikely voyage of the Amazon River, this portfolio shows that they are relevant to a wide range of settings. Rather than isolating the components or key variables of such work and taking their measure, this research advances a more holistic view of sensemaking and designing as sociomaterial practices. My research is grounded in performing the phenomenon of study, offering insights from complex practice rather than a spectator’s study of it. This ethnographic approach has yielded theoretical contributions related to designing for the emergence of practices, embodied sensemaking, a more substantive notion of what it means to be ‘human’ centred and more pragmatic ways of investigating sociomaterial practices. By discussing sensemaking and human-centred design as antidotes to failures of imagination in global health and development, this dissertation suggests a distinctive perspective on why these topics matter for the health of poor and marginalized people around the world.

This thesis is centered around the development and application of computationally effective solutions based on artificial neural networks (ANN) for biomedical signal analysis and data mining in medical records. The ultimate goal of this work in the field of Biomedical Engineering is to provide the clinician with the best possible information needed to make an accurate diagnosis (in our case of myocardial ischemia) and to propose advanced mathematical models for recovering the complex dependencies between the variables of a physical process from a set of perturbed observations. After describing some of the types of ANN mainly used in this work, we start designing a model for pattern classification, by constructing several local models, for neighborhoods of the state space. For this task, we use the novel k-windows clustering algorithm, to automatically detect neighborhoods in the state space. This algorithm, with a slight modification (unsupervised k-windows algorithm) has the ability to endogenously determine the number of clusters present in the data set during the clustering process. We used this method together with the other 2 mentioned below (NetSOM and sNet-SOM) for the problem of ischemia detection. Next, we propose the utilization of a statistically extracted distance measure in the context of Generalized Radial Basis Function (GRBF) networks. The main properties of the GRBF networks are retained in a new metric space, called Statistical Distance Metric (SDM). The regularization potential of these networks can be realized with this type of distance. Furthermore, the recent engineering of neural networks offers effective solutions for learning smooth functionals that lie on high dimensional spaces.We tested this solution with an application from bioinformatics, one example from data mining of commercial databases and finally with some examples using medical databases from a Machine Learning Repository. We continue by establishing the network self-organizing map (NetSOM) model, which attempts to generalize the regularization and ordering potential of the basic SOM from the space of vectors to the space of approximating functions. It becomes a device for the ordering of local experts (i.e. independent neural networks) over its lattice of neurons and for their selection and coordination. Finally, an alternative to NetSOM is proposed, which uses unsupervised ordering based on Self-organizing maps (SOM) for the "simple" regions and for the "difficult" ones a two-stage learning process. There are two differences resulted from the comparison with the previous model (NetSOM), one is that we replaced a fixed-size of the SOM with a dinamically expanded map and second, the supervised learning was based this time on Radial Basis Functions (RBF) Networks and Support Vector Machines (SVM). There are two fields in which this tool (called sNet-SOM) was used, namely: ischemia detection and Data Mining. / Η παρούσα διδακτορική διατριβή είναι επικεντρωμένη γύρω από την ανάπτυξη και εφαρμογή, με χαμηλές υπολογιστικές απαιτήσεις, βασισμένες σε Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα, για την Ανάλυση Βιοϊατρικών σημάτων και Data Mining σε Ιατρικά Δεδομένα. Απώτερος σκοπός της παρούσης διατριβής στον τομέα της Βιοϊατρικής Τεχνολογίας είναι να παρέχει στους ιατρούς με την καλύτερη δυνατή πληροφόρηση για να κάνουν μια ακριβή διάγνωση (στην περίπτωση του ισχαιμικού μυοκαρδίου) και να προτείνει αναπτυγμένα μαθηματικά μοντέλα για να ανακάμψει πολύπλοκες εξαρτήσεις μεταξύ τον μεταβλητών μιας φυσικής διεργασίας από ένα σύνολο διαφορετικών παρατηρήσεων. Μετά την περιγραφή μερικών από τους βασικούς τύπους τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων που χρησιμοποιούνται στην παρούσα διατριβή, εμείς αρχίσαμε να σχεδιάζουμε ένα μοντέλο για ταξινόμηση προτύπων κατασκευάζοντας πολλά τοπικά μοντέλα γειτονικά με τον παρόντα χώρο. Για αυτό το σκοπό εμείς χρησιμοποιούμε το αλγόριθμο για clustering k-windows για να ανιχνεύει αυτόματα γειτονιές στον παρόντα χώρο. Αυτός ο αλγόριθμος με μια ελαφριά τροποποίηση έχει την ικανότητα να καθορίζει ενδογενώς την παρουσία του αριθμού τον clusters στο σύνολο τον δεδομένων κατά την διάρκεια της διαδικασίας του clustering. Όταν η διαδικασία του clustering ολοκληρώνεται ένα εκπαιδευμένο Εμπροσθοτροφοδοτούμενο Νευρωνικό Δίκτυο δρα ως ο τοπικός προβλέπτης για κάθε cluster. Εν συνεχεία, προτείνουμε τη χρήση εξαγόμενης στατιστικής μετρητικής απόστασης, μέσα στο γενικότερο πλαίσιο των δικτύων ( GRBF). Οι κύριες λειτουργίες των GRBF (Generalized Radial Basis Functions) δικτύων διατηρούνται στο καινούργιο μετρητικό χώρο. Η δυναμική κανονικοποίηση αυτών των δικτύων μπορεί να πραγματοποιηθεί με αυτό τον τύπο αποστάσεων. Επιπλέον η πρόσφατη τεχνολογία των ΝΝ (Neural Networks) προσφέρει αποτελεσματικές λύσεις για τη μάθηση ομαλών συναρτήσεων που βρίσκεται σε υψηλούς διαστατικούς χώρους. Δοκιμάσαμε αυτή τη λύση σε εφαρμογή βιοπληροφορικής, μία από εμπορικές βάσεις δεδομένων και τέλος με μερικά παραδείγματα χρησιμοποιώντας βάσεις δεδομένων από το UCI (University of California at Irvine) από το ιατρικό πεδίο. Συνεχίζοντας, καθιδρύουμε το δίκτυο NetSOM (network Self-Οrganizing Map), που προσπαθεί να γενικεύσει (generalize) την κανονικοποίηση (regularization) και να δώσει δυναμικές εντολές (ordering) του βασικού SOM από το διανυσματικό χώρο στο χώρο των προσεγγιστικών συναρτήσεων. Αποτελεί μια εντολοδόχο διαδικασία για τους τοπικούς ειδικούς πάνω από το πλέγμα των νευρώνων και για την επιλογή και το συντονισμό τους. Τέλος, αναλύεται μια εναλλακτική λύση του NetSOM, που χρησιμοποιεί μη εκπαιδευμένες εντολές βασισμένες στο SOMs για τις “απλές ” περιοχές και για τις “δύσκολες ” μια διαδικασία μάθησης 2-επιπέδων. Υπάρχουν 2 διαφορές στα αποτελέσματα από την σύγκριση με το προηγούμενο μοντέλο (NetSOM), η πρώτη είναι ότι αντικαταστήσαμε (we replaced) a fixed-size των SOM με ένα πιο δυναμικό ταίριασμα (mapping) και η δεύτερη, η εκπαιδευόμενη εκμάθηση βασίστηκε αυτή τη φορά στην RBF και στις μηχανές υποστήριξης διανυσμάτων (SVM). Αυτό το εργαλείο χρησιμοποιήθηκε στην αναγνώριση των ισχαιμιών και εξόρυξη δεδομένων από βάσεις δεδομένων.

Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της συμπεριφοράς των WBAN (Wireless Body Area Networks) σαν μέρος του συστήματος παρακολούθησης υγείας ασύρματης τηλεϊατρικής. Αρχικά γίνεται σύντομη αναφορά στον τρόπο χρήσης των WBAN για την πραγματοποίηση της ιδέας της mHealth (mobile health) καθώς και σε ενδεικτικά ερευνητικά προγράμματα της Ευρωπαϊκής Ένωσης που περιλαμβάνουν χρήση της τεχνολογίας WBAN και της τεχνολογίας ασύρματων εμφυτεύσιμων αισθητήρων για εφαρμογές ιατρικής περίθαλψης, ενώ στη συνέχεια γίνεται περιγραφή της αρχιτεκτονικής του συστήματος ασύρματης τηλεϊατρικής. Έπειτα, περιγράφεται η αρχιτεκτονική των δύο βασικότερων πρωτοκόλλων επικοινωνίας για ασύρματους κόμβους αισθητήρων, Bluetooth Low Energy και ZigBee/IEEE 801.15.4 και αναλύεται το επίπεδο εφαρμογής του πρωτοκόλλου ZigBee. Τέλος, περιγράφεται η αρχιτεκτονική του ασύρματου κόμβου αισθητήρων και παρουσιάζονται και περιγράφονται οι τυπικές συσκευές που χρησιμοποιούνται σε ένα WBAN ιατρικής περίθαλψης. / The purpose of my diploma thesis was the study of WBAN (Wireless Body Area Networks) as part of the wireless telemedicine health-monitoring system. I focused on the architecture of the integrated telemedicine system, the architecture of the two main communication protocols used in WBANs, Bluetooth LE and ZigBee/IEEE 801.15.4, and the specification of the ZigBee Application Layer. Finally, I described the typical architecture of the wireless sensor node and the typical devices that are used in a health WBAN.

Η ύπαρξη Διαδικτύου παρέχει την δυνατότητα μεταφοράς δομημένης πληροφορίας, μέσω πολλών διαφορετικών εφαρμογών. Μια από τις πλέον χρησιμοποιούμενες εφαρμογές αποτελεί το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, το οποίο υπάρχει από την αρχή κιόλας του Διαδικτύου. Τα τελευταία χρόνια έχει κάνει την εμφάνιση της μια νέα σημαντική εφαρμογή η τηλεϊατρική, η οποία περιλαμβάνει μηχανισμούς παρόμοιους με το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζονται τα πρωτόκολλα μορφοποίησης μηνυμάτων Διαδικτύου RFC 822, RFC 2822, RFC 2045 της κατηγορίας MIME καθώς και το RFC 2231. Αποτελούν κάποια από τα βασικότερα πρωτόκολλα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και κατ’επέκταση την βάση για την ανάπτυξη της τηλειατρικής. Ταυτόχρονα γίνεται μια εκτενής αναφορά στα βασικότερα πρωτόκολλα καθορισμού δομής μορφότυπων που χρησιμοποιούνται στην ιατρική πληροφορική. Πιο συγκεκριμένα στο κεφάλαιο 1 παρουσιάζεται το πρωτόκολλο RFC 822 το οποίο καθορίζει το μορφότυπο και τη σημασιολογία των περιεχόμενων του μηνύματος ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. Το συγκεκριμένο πρότυπο ενώ είναι ικανοποιητικό για αποστολή μηνυμάτων κειμένου ASCII δεν είναι επαρκές για μεταφορά μορφών κειμένου μη –ASCII. Στο κεφάλαιο 2 γίνεται εκτενής αναφορά στο πρωτόκολλο RFC 2822, το οποίο αποτελεί μια πιο ενημερωμένη έκδοση του RFC 822 ώστε να απεικονίζει την τρέχουσα πρακτική. Καθορίζει αυστηρά την δομή περιεχομένων μηνυμάτων κειμένου ASCII, ενώ ταυτόχρονα δεν λαμβάνει κανένα μέτρο για αποστολή μηνυμάτων πολυμέσων. Στο κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται το RFC 2045 της κατηγορίας MIME, το οποίο είναι μια ανεξάρτητη προδιαγραφή που απλά συμπληρώνει το RFC 822. Το πρωτόκολλο αυτό ορίζει τις απαραίτητες πρόσθετες κεφαλίδες στο μήνυμα, ώστε να μπορέσει να σταλεί περιεχόμενο διαφορετικό από κείμενο ASCII. Χρησιμοποιώντας πεδία ετικέτας "MIME- Version", "Content-Type" και "Content-Transfer-Encoding", είναι δυνατό να περιλαμβάνονται με έναν τυποποιημένο τρόπο, αυθαίρετοι τύποι δεδομένων με συμμορφούμενα RFC 822 μηνύματα ταχυδρομείου. Έτσι κανένας περιορισμός που επιβάλλεται από το RFC 822 δεν παραβιάζεται. Στο κεφάλαιο 4 περιγράφεται το πρότυπο RFC 2231, το οποίο καθορίζει τις επεκτάσεις που εξετάζουν διαφόρους περιορισμούς που προκύπτουν από την χρήση παραμέτρων MIME σε πεδία ετικέτας τύπου περιεχομένου και διάθεσης στο Internet. Όλες αυτές οι επεκτάσεις εφαρμόζονται σε ένα μοντέλο που είναι απόλυτα συμβατό σε συντακτικό επίπεδο με υπαρκτές MIME εφαρμογές. Τέλος στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα βασικά πρωτόκολλα καθορισμού δομής μορφοτύπων που χρησιμοποιούνται στον τομέα της τηλειατρικής. Αναλύονται οι λειτουργικές προδιαγραφές της υπηρεσίας WADO. Παρουσιάζεται το IHE XDS σχεδιάγραμμα ολοκλήρωσης, που επιλαμβάνεται του προβλήματος της διαλειτουργικότητας του ΗΑΥΠ. (Hλεκτρονικό Aρχείο Yγειονομικής Περίθαλψης - ΗΑΥΠ -Electronic Healthcare Record – EHR). Το ΗΑΥΠ αποτελεί έναν βασικό ερευνητικό τομέα στην ιατρική πληροφορική. / The existence of the Internet provides the possibility to transfer structured information through many different applications.One of the most used applications is the e-mail, which exists from the very beginning of the Internet. Recently a new important application, the telemedicine, appears which includes operations similar to e-mail.In this diploma thesis the protocols for the format of Internet messages RFC 822, RFC 2822, the RFC 2045 of the category of MIME and also the RFC 2231 are presented. These are some of the most basic e-mail protocols and thus the basis for the development of telemedicine. Simultaneously there is a comprehensive reference to the basic protocols that establish a structure format and are used in Medical Informatics.Specifically, Chapter 1presents the protocol RFC 822, which defines the format and semantics of the contents of the e-mail. Atlhough this protocol is sufficient for ASCII text messages sending, it’s not for non-ASCII text messages.In Chapter 2 there is reference to protocol RFC 2822, which is a more updated version of RFC 822, in order to reflect current practice. It strictly defines the structure of contents of text messages while it makes no provision for the transmission of multimedia messages. In Chapter 3 we present the RFC 2045 of the category MIME which is an independent specification that complements RFC 822.This protocol provides the necessary additional header in the mail in order to sent content of non-ASCII text. By using header fields "MIME- Version","Content-Type"and"Content-Transfer-Encoding ", it’s possible arbitrary data types with compliant mail messages to be included in a standard way. Because of this any restriction imposed by RFC 822, is being violated. In Chapter 4 , we describe the standard RFC 2231 which defines the extensions considering different restrictions that arise from the use of MIME parameters in content type and content-disposition header fields in Internet e-mail.All these extensions are applicable to a model which is completely compatible in syntax level with already existing applications. Finally in Chapter 5 we present the basic protocols that determine structure formats and are used in telemedicine. Also the functional specifications of the WADO are analyzed here.The IHE XDS layout integration is presented that address the problem of interoperability of HER. The HER is a key research field in medical informatics.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή εξετάζονται οι δυνατότητες που προσφέρουν τα έξυπνα κινητά τηλέφωνα (smartphones) στην παροχή υπηρεσιών φροντίδας σε άτομα με χρόνιες παθήσεις, μέσω των τεχνολογιών τηλεματικής. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκε, σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε ένα δίκτυο φορετών ασύρματων αισθητήρων για την αναγνώριση της φυσικής δραστηριότητας, το οποίο καταγράφει δεδομένα της κίνησης και βιολογικά σήματα, τα οποία στη συνέχεια επεξεργάζονται για την αναγνώριση της δραστηριότητας που εκτελείται, σε πραγματικό χρόνο. Σε σχέση με τις μέχρι σήμερα προσεγγίσεις, στην παρούσα εργασία γίνεται συγκριτική μελέτη πολλαπλών τεχνικών αναγνώρισης προτύπων καθώς και τεχνικών που δεν έχουν χρησιμοποιηθεί μέχρι σήμερα, ενώ γίνεται εξέταση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν κάνοντας χρήση του συνδυασμού μικρότερου αριθμού δεδομένων. Η πληροφορία της αναγνώρισης της φυσικής δραστηριότητας συνδυάζεται στη συνέχεια με περιβαλλοντικά δεδομένα, ώστε να μελετηθούν τα μοτίβα της καθημερινής δραστηριότητας υγειών ατόμων και ατόμων με χρόνιες παθήσεις. Με την αναζήτηση Emerging Patterns στα αποθηκευμένα δεδομένα, εξετάζεται ο βαθμός συμμόρφωσης στις ιατρικές οδηγίες, αλλά οι δυνατότητες πρόβλεψης των βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων επιπλοκών των χρόνιων παθήσεων. / The present PhD thesis examines the potentials of the usage of the smartphones in order to offer health services to patients with chronic diseases. A wearable wireless sensor network designed and developed in order to record body movement and biosignal data. Physical activity recognition techniques are applied to the recorded data, so that to extract the actual activities performed, in real time. In contrast to the research that has been carried out till today, an extensive comparison between different pattern recognition techniques is performed using all the recorded data and a reduced number of them, applying newly proposed pattern recognition. Furthermore, the recognized physical activities are combined with environmental data, in order to study the daily activity patterns of healthy persons and persons with chronic diseases. Searching for Emerging Patterns in the data, patient conformance to the medical advices, along with short and long term complications of chronic diseases are examined.