Анализ использования современных средств CALS-технологий

     Моделирование и  описание бизнес-процессов ЛПУ

     Для решения вышеуказанных задач, а  также учитывая «процессный» подход внедрения ИТ в ЛПУ, крайне важно  ещё на первоначальном этапе описать  все процессы, происходящие в ЛПУ, определить роли всех лиц, вовлеченных в процесс,  потоки информации и схемы движения материальных ценностей,

       Согласно терминологии, принятой  в системном анализе, большинство  современных предприятий и организаций,  в том числе и ЛПУ, относятся к классу больших систем, для которых характерно разнообразие и разнотипность протекающих производственных, организационных и экономических процессов, сложность и запутанность, как внутренних связей, так и отношений с внешней средой [11]. Задача выявления таких связей и анализ их влияния на эффективность функционирования предприятия является  нетривиальной.

     Для этого на первоначальном этапе анализа  проектируемой системы использовалась методология  функционального моделирования IDEF0 для представления интегрированной системы в виде набора взаимосвязанных функций, функциональных блоков.

     IDEF0-моделирование  позволило изначально определить  все основные функции создаваемой  системы, исходя из поставленных  задач. В процесс построения  функциональных моделей подсистем интегрированной МИС в нотации IDEF0 были вовлечены как специалисты в области ИТ, так и эксперты в области медицины. Это позволило провести процесс моделирования наиболее оптимально, без перекосов в техническую или медицинскую сторону. После утверждения первоначального набора моделей дальнейшая работа состояла в их уточнении и, в случае необходимости, детализации исходя из поставленных задач и особенностей проектирования ИС с применением CALS-технологий.

     Информационные объекты

     Важным  этапом в процессе информационной интеграции ЖЦ ИБ является определение и создание информационных объектов, каждый из которых характеризует ту или иную сторону ЖЦ. Рассмотрим классы и экземпляры ИО, которые находятся в ИИС и, в случае необходимости, используются модулями МИС для различных операций. Согласно принципам CALS-технологий, ИО отражает не только какой-либо документ, характеризующий свойство реального объекта, но и все остальные сущности физического мира, связанного с этим объектом, такие как материалы, процессы, технологии, персонал и т.п. В таблице 2 представлены основные классы  ИО [3 – стр.28].

     Таблица.- Основные классы ИО

     Вышеперечисленный список ИО, предназначенных для интеграции в ИИС ЛПУ, является не полным, однако отражает основные сущности реального мира, реализованные в виде ИО при создании МИС по принципам CALS-технологий. [3 – стр.28]

     Структура БД, проектирование и реализация

     Весьма  важной задачей при проектировании интегрированной МИС выступает  проектирование базы данных, поскольку  МИС содержат в себе огромное количество разнотипных данных, отражающих весь ЖЦ ИБ пациентов ЛПУ (рисунок 2) [3 – стр.29].

     Рис. 2. Модель БД МИС, построенной с CALS-технологий применением принципов.

     Принимая  во внимание, что согласно принципам CALS-технологий ИИС представляет собой  хранилище данных, содержащее все  сведения, создаваемые и используемые всеми подразделениями и службами предприятия – участниками ЖЦ изделия – в процессе их производственной деятельности, процессу проектирования БД интегрированной МИС уделяется особое внимание.

     В процессе проектирования БД выполняются  следующие этапы работ [3 – стр.30].:

     1. Обследование предметной области с целью сбора и анализа требований к данным. В результате построена и представлена в виде «сущность-связь» концептуальная модель, инвариантная по отношению к структуре БД.

     2. Преобразование полученной концептуальной модели в СУБД-ориентированную структуру БД.

     3. Определение особенностей хранения данных, методов доступа и т.п.

       Следует ещё раз подчеркнуть  важность этапа проектирования  БД любой ИС. Ошибки, допущенные  на этом этапе, могут вылиться  в многократное усложнение процесса разработки пользовательского прикладного программного обеспечения, потребовать более сложных алгоритмов для работы с информацией, увеличить время реакции системы и необходимость в более производительных серверах СУБД.  Часто ошибка, допущенная на этапе проектирования структуры БД, ведет к необходимости повторного проектирования, что является очень нежелательным процессом, поскольку может затронуть алгоритмы и структуры уже созданных клиентских приложений.

     Необходимо  отметить, что для различных МИС используются различные СУБД. Это обуславливается спецификой требований к хранимым данным, основным операциям, проводящимися над ними, формой и методами предоставления информации пользователю.

     Так, например, для клинической МИС  задействована СУБД Cache, что обуславливалось 3-х уровневой архитектурой с использованием «тонкого клиента», работающего под управлением Интернет-браузера. Данная СУБД широко применяется при создании МИС в мире. Так, например, 13 из 20 крупнейших компаний-разработчиков МИС в США используют именно эту СУБД. [3 – стр.31].

     При создании других МИС использовались другие типы СУБД. Так, например, для  радиологической МИС и входящей в неё PACS-системы была выбрана  СУБД MS-SQL Server, что в свою очередь, упростило разработку и реализацию клиентских приложений, построенных по 2-х уровневой схеме с «толстым» клиентом. Выбор вышеуказанной архитектуры обуславливается необходимостью проведения многочисленных операций с диагностическими изображениями, с использованием сложного математического аппарата и требует дополнительных ресурсов рабочей станции. Информационная совместимость различных СУБД достигается как с помощью стандартизированного протокола обмена информацией между различными АРМ с помощью применения XML, так и непосредственной реализации доступа к различным таблицам в программном коде АРМ

     Также необходимо учесть особенность ИС, создаваемых по принципам CALS-технологий, заключающуюся в том, что БД разделяется  на БД об изделии и БД об организации [5 – стр234].

     Согласно  принципам, принятым в CALS-технологиях, было принято решение о разделение БД на ОБД ИБ и ОБД ЛПУ. [3 – стр.30].

ОБД ИБ содержит следующую  информацию:

1. Электронный образ медицинских документов, входящих в состав ЭИБ и отражающий документы «реального» мира;
2. Стандартные планы лечения и МЭС, отражающие бизнес-процессы ЛПУ, связанные с проводимым лечением;
3. Нормы;
4. Справочники;
5. Отчетные формы;

ОБД ЛПУ включает в себя следующую информацию:

1. Справочник персонала;
2. Список медицинского оборудования, используемого в ЛПУ, с нормами его использования и другой информацией;
3. Коечный фонд (для стационаров) с нормами его использования, стоимостными ставками и другой информацией;
4. Медицинский лекарственный фонд с нормами его использования, стоимостью, сроками годности и т.п.;

     Таким образом, в состав каждой БД вошли  определенные выше ИО и относящиеся  к ИБ или структуре ЛПУ. При  необходимости каждый ИО может быть извлечен из БД для проведения каких-либо операций и сохранения результатов  этих операций в соответствующей  БД.

     Естественно, что приведенные выше состав и с содержание разделов БД подлежат уточнению в ходе выполняемых проектов по внедрению ИТ в ЛПУ, зависят от его структуры, требований руководства и других факторов.

Реализация  принципов CALS-технологий в Медицинских информационных системах (МИС)

     Практическая  реализация принципов CALS-технологий для  информационной интеграции ЖЦ ИБ выразилась в создании интегрированной МИС для ряда ЛПУ, в т.ч. для ГЛПУ Областная клиническая больница №1 г. Тюмени, состоящей из модулей, каждый из которых выполнял свою функцию и обеспечивал в совокупности с другими модулями автоматизацию процесса лечения пациента.

     В ГЛПУ Областная клиническая больница №1 функционируют следующие модули МИС:

     1. Модуль госпитальной информационной системы с использованием 3-х уровневой архитектуры «тонкого клиента». Данный модуль является основным связующим элементом для интеграции остальных подсистем и для работы с ЭИБ.

     2. Модули для анализа и архивирования диагностических изображений с использованием 2-х уровневой архитектуры «толстого клиента» и сохраненных процедур, в том числе для реализации функций телемедицины.

     3. Лабораторная информационная система для работы с лабораторным оборудованием, включая морфологию.

     4. Модуль «Аптека» для учета прихода и расхода лекарственных средств, в том числе наркотических препаратов.

     5. Модуль экономики для расчета стоимости проведенного лечения и других экономических показателей ЛПУ.

     Созданная система обеспечивает реализацию основных инвариантных принципов CALS-технологий, описанных выше и принятых в машиностроении, спроецированных на предметную область медицинского ИТ. [7 – стр.112].

     Рассмотрим  подробнее, как инвариантные принципы CALS были реализованы при создании МИС для ведения ЭИБ [3 – стр.28].

     Обеспечение информационной совместимости. С целью создания ИИС и решения задачи информационной совместимости в качестве технологии представления данных был выбран формат XML, являющийся подмножеством языка SGML. Такой выбор был основан на том, что в отличие от других форматов представления данных в CALS-технологиях, например “STEP”, в формате XML изначально предусмотрены средства форматирования и обеспечения корректной визуализации данных, что заметно облегчает решение задачи отображения медицинской информации на экране компьютера. Таким образом, в соответствии со спецификацией ISO 8879 весь набор ИО, отражающий МЗ был предварительно декларирован в схеме данных, содержащий описание объектов, их взаимосвязей и атрибутов.