Модернизация «Автоматизированной системы информирования руководителя» (АС ИР) Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Система поддержки принятия решений idmz ru

' ' -

201 6, № 1

В. И. СТАРОДУБОВ,

д.м.н., профессор, академик РАН, заслуженный врач России, директор ФГБУ «ЦНИИОИЗ» Минздрава России; e-mail: mail@mednet.ru А.В. ПОЛИКАРПОВ,

к.м.н., заведующий отделом статистики ФГБУ «ЦНИИОИЗ» Минздрава России; e-mail: polikarpov@mednet.ru Н.А. ГОЛУБЕВ,

к.м.н., заместитель заведующего отдела статистики ФГБУ «ЦНИИОИЗ» Минздрава России; e-mail: golubev@mednet.ru А.А. ЛИСНЕНКО,

заведующий отделением ФГБУ «ЦНИИОИЗ» Минздрава России; e-mail: lisnenko@mednet.ru

МОДЕРНИЗАЦИЯ «АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ИНФОРМИРОВАНИЯ РУКОВОДИТЕЛЯ» (АСИР)

УДК 61.001.12/.18

Стародубов В.И., Поликарпов А.В., Голубев Н.А., Лисненко А.А. Модернизация «Автоматизированной системы информирования руководителя» (АСИР) (ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт организации и информатизации здравоохранения» Министерства здравоохранения Российской Федерации)

Аннотация. Представлен анализ возможностей и необходимых изменений программного обеспечения для принятия оперативных решений, подготовки различных отчетов и справок в сфере здравоохранения.

Ключевые слова: медицинская статистика, система «АСИР», годовые отчеты по медицинской статистике. UDC 61.001.12/.18

Starodubov V. ¡., Polikarpov A.V., Golubev N.A., Lisnenko A.A. Modernization of automated system of manager's

informing (ASMI) (Federal Research Institute for Health Organization and Informatics of Ministry of Health of the Russian Federation)

Abstract. The analysis of the opportunities and the necessary changes in the software for operational decision-making, preparation of various reports and certificates in healthcare is presented. Keywords: medical statistics, ASMI system, annual report of medical statistics.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Здравоохранение - сложная, многоуровневая система. И как любой системой для того, чтобы она функционировала, ею необходимо управлять.

В настоящее время существуют следующие уровни управления здравоохранением: федеральный уровень управления (на уровне государства), региональный уровень управления (на уровне субъекта Российской Федерации), локальный уровень (на уровне медицинской организации). Все уровни образуют так называемые подсистемы здравоохранения. Управление системой здравоохранения происходит путем реализации основных функций - планирования,

>

© В.И. Стародубов, А.В. Поликарпов, Н.А. Голубев, А.А. Лисненко, 2016 г.

технологии

> координирования, организации и контроля. При этом функция контроля является одной из основополагающих, так как позволяет производить оценку проводимых мероприятий.

Немаловажную роль в решении поставленных задач играет статистика - наука об изучении и познании. Качество и своевременность принимаемых управленческих решений в сфере здравоохранения, обоснованность выбранных методик и стандартов, доказательные методы лечения и т.п. во многом зависят от эффективной обработки данных форм федерального (отраслевого) статистического наблюдения [5].

Так, для принятия оперативных решений, подготовки различных отчетов, справок руководителям органов управления здравоохранением постоянно требуется медико-статистическая информация о состоянии здоровья населения и ресурсов здравоохранения. Для этих целей в Министерстве здравоохранения Российской Федерации (далее - Министерство) применяется автоматизированная система информирования руководителя (далее АСИР/Система), разработанная в начале 90-х годов.

АСИР функционирует в среде Visual FoxPro на технологической платформе Windows и предоставляет возможность отображать динамику статистических показателей в графическом и табличном изображении. Язык запросов АСИР позволяет решить ряд задач:

- выполнять оперативный поиск статистических показателей за ряд лет, по России, федеральному округу, субъекту Российской Федерации;

- формировать ряды данных по выборочным показателям по всем территориям, федеральным округам с составляющими или по территориям выборочно;

- сравнивать анализируемые показатели с нормативными или со среднероссийскими показателями;

- осуществлять табличное представление статистических показателей, а также графи-

ческую визуализацию сторонними программными средствами.

Освобождая от рутинной и трудоемкой работы по хранению и обработке данных, АСИР позволяет сосредоточить усилия руководителей органов управления здравоохранением на принятии обоснованных решений.

В то же время АСИР обладает рядом технологических и функциональных недостатков.

Рассмотрим архитектуру системы. АСИР построена по принципу двухуровневой архитектуры (данная архитектура характеризуется наличием двух взаимодействующих самостоятельных модулей - автоматизированного рабочего места и сервера базы данных), где функции доступа к данным, «бизнес логика» и функции представления данных объединены в единый модуль [2]. Модули реализованы в среде Visual FoxPro. Для представления сведений в виде таблиц и графиков используется среда Microsoft Excel. Система реализована по клиент-серверной технологии типа RDA (Remote Data Access). В качестве хранилища данных в системе применяются таблицы в файлах формата DBF.

Вышеперечисленные особенности архитектуры и практика эксплуатации системы позволяют утверждать, что для обеспечения функционирования АСИР требуются значительные ресурсы. Например, архитектура RDA не позволяет обеспечивать эффективную работу большой группы пользователей в одной базе данных, а для территориально удаленных пользователей создается отдельная «реплика» системы. При таких условиях затраты на поддержание версий и базы данных в актуальном состоянии достаточно велики. Технология «толстого клиента» в среде Windows не только увеличивает затраты по поддержанию версий системы, но и исключает из числа пользователей тех, чьи компьютеры/терминалы функционируют под другими операционными системами (Например Linux, Android, iOS и пр.).

Функционально система позволяет обрабатывать формализованные данные (медицин-

»1 kil

201 6, № 1

ские показатели), сформированные на основе информации из форм федерального (отраслевого) статистического наблюдения. Построение таблиц осуществляется по Российской Федерации, Федеральным округам и субъектам РФ, а также медицинским показателям. Количество показателей, отображаемых при динамическом формировании таблиц и графиков, имеет конструктивное ограничение -не более 5 показателей для одного запроса, что в свою очередь не позволяет построить полнофункциональную таблицу для последующего анализа. В системе предусмотрены возможности сортировки - ранжирования по медицинскому показателю, а также возможность выполнения функции прогнозирования по показателю с использованием соответствующей функции Microsoft Excel.

С учетом того, что в качестве хранилища данных система использует файлы формата DBF, обработка данных других видов (слабоструктурированных и не структурированных) в АСИР представляется крайне затруднительной. Фактически в системе отсутствует возможность обрабатывать изображения и электронные документы в форматах RTF, Word, PDF, Excel и т.п.

Другим значительным «минусом» системы можно назвать отсутствие возможности геоинформационного представления данных и автоматического формирования текстовых документов (автосправок).

С момента создания АСИР (начало 90-х годов) информационные технологии непрерывно совершенствуются и развиваются. Применение новых хранилищ информации, интернет-технологий позволяет кардинально модернизировать «Автоматизированную систему информирования руководителя».

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Модернизация Автоматизированной системы информирования руководителя для оптимизации работы руководителей различного уровня.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Работа проводилась на базе ФГБУ «ЦНИ-ИОИЗ» Минздрава России в тесном взаимодействии научных сотрудников, статистиков и программистов.

В ходе проработки возможных путей модернизации Системы были заложены следующие технологические и функциональные требования:

- минимизация или исключение расходов на сопровождение версий АСИР и поддержание информации в актуальном состоянии путем создания единой базы данных медицинских показателей;

- возможность оперативного доступа к актуальной информации вне зависимости от аппаратно-программной архитектуры рабочих мест пользователей системы;

- необходимость обработки структурированной, слабо структурированной и не структурированной информации больших объемов;

- расширение состава сведений за счет данных, получаемых из других источников информации (например, включение в анализ демографических показателей Федеральной службы государственной статистики);

- реализация функций геоинформационного представления сведений;

- обеспечение возможности автоматического формирования текстовых документов (автосправок);

- применение методов статистической обработки временных рядов и прогнозирования.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Для минимизации расходов на сопровождение системы и поддержание данных в актуальном состоянии модернизация АСИР была проведена путем преобразования действующей системы в веб-приложение, расположив на серверах ФГБУ «ЦНИИОИЗ» Минздрава России как хранилище данных, так и саму Систему.

Логика веб-приложения распределена между сервером и клиентом, хранение данных осу-

>

технологии

ществляется, преимущественно, на сервере, обмен информацией происходит по сети [7].

При реализации системы был учтен опыт реализации приложений с использованием следующих принципов:

- трехуровневой схемы реализации приложения, являющейся архитектурной моделю программного комплекса, предполагающая наличие в нём трёх компонентов: клиента, сервера приложений и сервера баз данных, в которых функции доступа к данным, функции бизнес-логики и функции управления отображением информации (презентационный слой) реализуются в отдельных модулях;

- техники взаимодействия между модулями презентационного слоя и модулями бизнес-логики по технологии RPC (Remote Procedure Call - класс технологий, позволяющих компьютерным программам вызывать функции или процедуры в другом адресном пространстве, как правило, на удалённых компьютерах).

Данная схема реализации АСИР в значительной мере позволяет:

- сделать систему доступной и не зависимой от технической архитектуры рабочего места пользователя;

- снизить затраты на эксплуатацию Системы;

- расширить возможности ее масштабирования.

Для решения задачи предоставления пользователям АСИР оперативного доступа к актуальной информации вне зависимости от аппаратно-программной архитектуры их рабочих мест интерфейс системы был сформирован в виде интернет-приложения типа RIA.

Rich Internet application (RIA) - это класс технологий реализации веб-приложений, доступных через интернет (Browser), обладающих функциональностью традиционных настольных приложений (Desktop) и позволяющих комбинировать в себе возможности классических Browser и Desktop приложений c улучшенным интерфейсом пользователя.

ОСНОВНЫЕ ОТЛИЧИЯ RIA ОТ ДРУГИХ ТИПОВ ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИЙ:

- передаёт веб-клиенту необходимую часть пользовательского интерфейса, оставляя большую часть данных (ресурсы программы, данные и пр.) на сервере;

- запускается в браузере и не требует дополнительной установки ПО;

- запускается локально в среде безопасности.

Также в целях повышения скорости работы Системы была применена технология Ajax (Asynchronous Javascript and XML - подход к построению интерактивных пользовательских интерфейсов веб-приложений, заключающийся в «фоновом» обмене данными браузера с веб-сервером).

Основные отличительные черты Ajax веб-приложения и классического веб-приложения в том, что при обновлении данных вебстраница не перезагружается полностью и веб-приложения становятся быстрее и удобнее [3].

В целях использования в системе не только сведений в табличной форме, но и разнотипных данных (структурированных, слабоструктурированных и не структурированных) в процессе модернизации АСИР использовалось информационное хранилище [1], позволяющее оперировать электронными документами формата XML и noXML - электронные документы в других форматах, например, PDF, RTF, Word, Excel и т.п. Инвариантность форматов обработки данных в информационном хранилище позволит решить не только текущие задачи обработки медицинской статистики, но и в будущем обеспечит работу с электронными медицинскими документами форматов HL7, openEHR, DICOM и т.п. Health Level 7 (HL7) - э вляется стандартом обмена, управления и интеграции электронной медицинской информации, а openEHR - открытый стандарт управления, хранения и обмена электронными историями болезни. Digital Imaging and

201 6, № 1

<0^оситепЬТуреОМЕ ^е="МитЬегОРВ1г1:Ь50еа1:Ь51000" ^5р1ауМате="К0ЭФФИЦИЕНТЫ РОЖДАЕМОСТИ, СМЕРТНОСТИ, ЕСТЕСТВЕННОГО ПРИРОСТА за январь-сентябрь 2014 года" 2014-09">

- <ЬехЬ>

- <ЬаЫе border="0" ™ЛЬ="100%"> - <Ьг>

<Ы аЙдп="сепЬег" со15рап="Г го^5рап="1'^КОЭФФИЦИЕНТЫ РОЖДАЕМОСТИ, СМЕРТНОСТИ, ЕСТЕСТВЕННОГО ПРИРОСТА за январь-сентябрь 2014 года<№ <Дг> <ДаЫе> <Ьг/>

+ <ЬаЫе Ьorder="Г, иШ1="100%"> </ЬехЬ> + <header>

- <Упе code="l 100" d¡splayName=,,Poccийcкaя Федерация с учетом Крымского федерального округа" d¡splayType="Г, УпеМитЬег=Т'>

<со1итп а^е=Т'>13.4</со1итп>

Рисунок 1. Пример XML документа, содержащего фрагмент HTML кода

Communications in Medicine (DICOM) - отраслевой стандарт создания, хранения, передачи и визуализации медицинских изображений и документов обследованных пациентов.

Применение XML упростило решение ряда задач, например, в структуре электронного документа стало возможно расположение метаданных - сведений об используемых данных, определяющих вид представления электронного документа [6]. Приведем пример такого XML документа, где кроме тегов (элемент языка разметки гипертекста), содержащих

сведения о показателях, в рамках тега <Text> содержится фрагмент HTML кода, отвечающего за представление этого фрагмента в виде веб-страницы (Рисунок 1).

Извлечение кода, отвечающего за представление сведений о виде фрагмента вебстраницы из хранилища документов, осуществляется с использованием языка xQuery - языка запросов, разработанного для обработки данных в формате XML [4].

Для оперативного принятия обоснованных решений не всегда достаточно медицинских

ГЧ11

Система поддержки принятия решений

и информационные

технологии

показателей, сформированных исключительно на основании обработки данных форм федерального (отраслевого) статистического наблюдения. В ходе модернизации АСИР состав сведений был дополнен данными из открытых источников. В качестве примера были выбраны ежемесячные и ежегодные демографические показатели, публикуемые на сайте Федеральной службы государственной статистики (Росстат) (Рисунок 2).

Для большей наглядности в ходе модернизации АСИР были реализованы функции геоинформационного представления медицинских показателей по субъектам РФ. На карте обстановки цветом отображается рост/снижение значения выбранного показателя за определенный год в сравнении с предыдущим годом. При выборе конкретного субъекта РФ в соответствующих информационных полях отображаются сведения как по данному региону, так и по Российской Федерации в целом,

а также по Федеральному округу, в который входит выбранная территория (Рисунок 3).

В дополнение к таблицам, графикам, диаграммам и геоинформационному представлению данных АСИР были разработаны функции, позволяющие путем XSLT (extensible Stylesheet Language Transformations - я зык преобразования XML-документов) формировать документы (автосправки) в формате HTML и/или RTF (RTF обрабатывается многими текстовыми процессорами (WordPad, встроенный в Microsoft Word, TextEdit в MAC OS X и т.п.). Реализованные функции позволяют формировать текстовые документы как в режиме on-Line (Рисунок 4), так подготовить документы заранее в пакетном режиме и сохранить их в хранилище документов.

В ходе модернизации АСИР в рамках функции формирования графиков были реализованы возможности обработки временных рядов с целью прогнозирования роста/

Рисунок 3. Общая заболеваемость на 100000 человек населения в 2014 году

в сравнении с 2013 годом

201 6, № 1

Рисунок 4. Пример формирования справки о демографической ситуации в субъектах РФ за декабрь 2014 года

Рисунок 5. Пример прогноза показателя «Число абортов»

■ ■ -1-М ■ ■ ■ .—В—1 ■ ■ Л Л 41 ■

и информационные

технологии

снижения значения показателей. В качестве примера были выбраны метод простой экстраполяции, метод скользящих средних, метод экспоненциального сглаживания, метод среднего абсолютного прироста и метод среднего темпа роста. Несмотря на то, что эти простейшие методы являются самыми приближенными, их применение для краткосрочных прогнозов зачастую бывает оправданным (Рисунок 5).

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Освобождая от рутинной и трудоемкой работы по хранению и обработке данных, автоматизированная система информирования руководителя (АСИР) позволяет сосредоточить усилия руководителей органов управления здравоохранением различного уровня на принятии обоснованных решений и позволяет решить ряд задач, а именно:

- выполнять оперативный поиск статистических показателей за определенное число лет по Российской Федерации, федеральному округу, субъекту Российской Федерации либо по выборочным показателям по всем территориям, федеральным округам с составляющими или по территориям выборочно;

- сравнить анализируемые показатели с нормативными или со среднероссийскими показателями;

- производить графическую визуализацию статистических показателей.

Проведенные мероприятия в части модернизации АСИР путем перевода системы в формат интернет-приложения позволили подойти к решению следующих проблем:

- минимизации или исключению расходов на сопровождение версий АСИР и подержание данных в актуальном состоянии путем создания единой базы показателей;

- возможности оперативного доступа к актуальной информации вне зависимости от аппаратно-программной архитектуры рабочих мест пользователей системы;

- необходимости обработки структурированной, слабо структурированной и не структурированной информации больших объемов;

- расширения состава сведений за счет данных, получаемых из других источников информации (например, включение в анализ демографических показателей Федеральной службы государственной статистики);

- реализации функций геоинформационного представления сведений;

- обеспечения возможности автоматического формирования текстовых документов (автосправок);

- применения методов статистической обработки временных рядов и прогнозирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, была проведена модернизация автоматизированной системы информирования руководителя (АСИР) путем преобразования в веб-приложение, расположив на серверах ФГБУ «ЦНИИОИЗ» Минздрава России как хранилище данных, так и саму систему.

Для решения задачи предоставления пользователям АСИР оперативного доступа к актуальной информации вне зависимости от аппаратно-программной архитектуры их рабочих мест был создан интерфейс системы в виде интернет-приложения типа RIA, что позволило:

- передавать веб-клиенту необходимую часть пользовательского интерфейса, оставляя большую часть данных (ресурсы программы, данные и пр.) на сервере;

- запускать систему в браузере, не требуя дополнительной установки программного обеспечения на рабочее место;

- запускать систему локально в среде безопасности.

Также в целях повышения скорости работы системы была использована технология Ajax, которая характеризуется следующими особенностями:

- сервер отправляет в браузер только измененные данные;

Система поддержки принятия решений www.idmz.ru к Hü

2016, № 1 ^

- браузер перерисовывает только измененную часть интерфейса.

Проведенная модернизация автоматизированной системы информирования руководителя (АСИР) позволила существенно

сократить время обработки запросов, обеспечить возможность геоинформационного представления данных и автоматического формирования текстовых документов (автосправок).

ЛИТЕРАТУРА

1. Арлазаров В.Л., Емельянов Н.Е. Системы обработки документов. Основные компоненты. Управление информационными потоками. Сборник трудов Института системного анализа РАН, М.: URSS, 2002. - 368 с.

2. Гурвиц Г. Разработка реального приложения в среде клиент-сервер. - Хабаровск: ДВГУПС, 2005. - 205 с.

3. Дари К., Бринзаре Б., Черчез-Тоза Ф. и др. AJAX и PHP. Разработка динамических веб-приложений. - М: Символ-Плюс, 2006. - 322 с.

4. Деревянко А.С. Язык запросов XQuery. 2007 г.

5. Петри А., Сэбин К. Наглядная статистика в медицине. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. - 144 с.

6. Хантер Д., Кэгл К., Гиббонс Д. и др. Введение в XML . - М.: Лори, 2001. - 638 с. 7) Шкляр Л., Розен Р. Архитектура веб-приложений. - М: Эксмо, 2010. - 640 с.

12-й международный форум /MjMedSoft - 2016 Выставка и конференция «Медицинские информационные технологии» 22-24 марта Москва ЭКСПОЦЕНТР

Генеральный спонсор INTERSYSIEMS Информация по тел.: (495) 728-64-32

Спонсоры iM smart delta systems ВХОД НА ВЫСТАВКУ СВОБОДНЫЙ, УЧАСТИЕ В МЕРОПРИЯТИЯХ ДЕЛОВОЙ ПРОГРАММЫ БЕСПЛАТНОЕ

ТЕМАТИКА ВЫСТАВКИ И КОНФЕРЕНЦИИ: • Информационные системы . Электронные медицинские карты медучреждении и органов управления здравоохранением " компьютерные системы в фармации • Региональные системы . Компьютерные систеМы • Электронные регистратуры ЛПУ в стоматологии • Компьютерные системы для исследований • Телемедицинские системы, и диагностики (функциональная и лучевая Медицинский Интернет диагностика, лабораторные исследования). интеллектуальные медицинские • Системы компьютеризации массовых системы исследований и профилактики . Обучающие системы. • Лабораторные информационные системы ^Емёдийн^системь. • Системы обработки изображений и MH0r0e Apyr0e Адрес: ЦВК «ЭКСПОЦЕНТР», павильон №2, зал №5 Краснопресненская наб.,14 Проезд: ст.м. «Выставочная» Программа конференции и список участников опубликованы на сайте WWW.ARMIT.RU