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
Класс ИО | Описание ИО |
«История Болезни» | Основной класс ИО. Структура данного ИО является сложной – помимо свойств, характеризующих ИБ: её тип, текущее состояние, местоположение, этот ИО содержит внутри себя другие ИО. |
«Медицинский документ» | Основной класс ИО, составляющий структуру ИБ. В зависимости от типа информации, отражающегося в данном ИО, был определен ряд подклассов, описанных ниже. |
«Паспортная часть» | ИО, отражающий основную, базовую информацию о пациенте. |
«Направление» | ИО, отражающий документ реального мира, на основе которого пациент распределяется к медицинскому специалисту, а лечащий врач, в свою очередь, получает возможность просмотреть список назначенных пациентов и получить предварительную информацию для анализа |
«Протокол» | Класс ИО, отражающий документы, заполняемые врачом по результату осмотра, проведенного обследования или исследования, операции или иного действия. Имеет соответствующие подклассы, например, такие как: «Протокол осмотра лечащим врачом», «Протокол УЗИ», «Протокол хирургического вмешательства». В зависимости от вносимой информации ввод текстовых данных может быть, как формализован, так и оставаться в свободной форме. Так же в документе может присутствовать мультимедийная информация: диагностическое изображение и/или звуковая запись. |
«Запись в дневнике» | ИО, отражающий каждодневное изменение состояния больного. Подобные записи ведутся средним медицинским персоналом – медицинскими сестрами. Существует возможность автоматического занесения информации о состоянии пациента в случае, если поддерживается функция подключения медицинского аппарата к ИИС ЛПУ. |
«Эпикриз» | В силу высокой важности данного типа медицинского документа было принято решение отразить его в МИС отдельным классом ИО с соответствующими подклассами, принятым в системе здравоохранения. |
«Процесс лечения» | Данный класс ИО предназначен для хранения информации о правилах проведения лечения согласно той или иной нозологии, т.е. содержит в себе перечень необходимых в данном случае назначений на диагностику/терапию и список необходимых лекарственных препаратов. Можно сказать, что экземпляр ИО отражает своего рода МЭС, согласно которому должен протекать процесс лечения пациента и контроль над ним. |
«Лекарственное средство» | Базовый класс ИО, описывающий имеющиеся в ЛПУ лекарственный препараты, нормы их применения, сроки годности, поставщиков, стоимость и др. |
«МКБ» | Данный класс ИО является справочником «Международный классификатор болезней» содержащий все виды болезней. В данной работе использовалось его 10-ое издание. Также в системе в виде ИО были реализованы и другие справочники, в том числе отражающие различные показатели норм для сравнения с результатами исследований для выявления патологий. |
«Отчетная форма» | Данный класс ИО предназначен для формирования отчетных форм, как по стандартам Госкомстата РФ, Минздрава РФ, Федерального фонда ОМС, так и согласно внутренней утвержденной форме оперативного контроля. |
«Персонал» | ИО, предназначенные для хранения в ИИС информации, как о медицинском, так и о прочем персонале ЛПУ. ИО необходимы для определения однозначного соответствия автора медицинского документа и для формирования форм отчетности. |
«Диагностическое оборудование» | ИО, отражающий в ИИС весь имеющий в ЛПУ фонд медицинского аппарата, нормы времени его использования, необходимые сервисные процедуры и т.п. |
«Коечный фонд» | ИО, описывающий имеющийся в ЛПУ коечный фонд, нормы его использования, стоимость той или иной койки и т.п. |
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].