CC BY
34
Курбанов Р.Д.1, Тригулова Р.Х.1, Ахмедов Д.Д.2, Базаров Р.К.2, Ташкенбаева Н.Ф.1
основные направления стандартизации в медицинской информатике
1гу республиканский специализированный научно-практический медицинский центр кардиологии мз РУз, г. Ташкент, Узбекистан, 2Ташкентский Университет информационных технологий им. мухаммада Ал-хоразми, г. Ташкент, Узбекистан
РЕЗЮМЕ
Описано применение медицинского стандарта HL7 CDA для задач создания клинических документов и средств электронной цифровой подписи, пригодных для использования в едином информационном пространстве. Представлена новая спецификация (стандарт FHIR), основанная на новейших подходах в электронной медицинской карты (ЭМК), концептуальная, логическая и физи-
Медицинский документооборот является одним из основных объектов информатизации деятельности лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ). В этой связи, за последние десятилетия было создано большое количество медицинских информационных систем (МИС), ориентированных, в первую очередь, на автоматизацию документооборота ЛПУ. Широкое распространение компьютерных технологий позволило кардинально решить проблему «медицинского почерка», характерную для традиционной
ческая модели базы данных для потребностей кардиологической службы в соответствии со стандартом FHIR, являющаяся ядром единого информационного пространства РСНПМЦК.
Ключевые слова: электронная медицинская карта (ЭМК), единое информационное пространство РСНПМЦК.
«бумажной» истории болезни, использовать технологию электронной цифровой подписи для подтверждения подлинности медицинских документов, обеспечить к ним удаленный доступ на основе WEB-технологии и т.д. [1].
В истории развития информатизации отрасли здравоохранения можно выделить несколько этапов или эволюционных шагов. Первоначально ЛПУ занялись автоматизацией различных аспектов управления своей информацией. Здесь основные усилия
Сведения об авторах:
Курбанов Равшанбек Давлетович Академик, профессор, директор ГУ Республиканский специализированный научно - практический медицинский центр кардиологии ( ГУ РСНПМЦК МЗ РУз), 100052, Республика Узбекистан, г. Ташкент, Мирзо- Улуг-бекский район, улица Осиё, дом 4, тел.+998-71-237-38-16, e -mail: cardiocenter@mail.ru
Ташкенбаева Наргиза Фархадовна Кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник, Республиканский специализированный научно - практический медицинский центр кардиологии ( ГУ РСНПМЦК МЗ РУз), 100052, Республика Узбекистан, г. Ташкент, Мирзо- Улугбекский район, улица Осиё, дом 4, тел.+998-71-237-32-76, e -mail: cardiocenter@mail.ru
Ахмедов Дилшод Дилмурадович Младший научный сотрудник, Научно-инновационный центр информационно-коммуникационных технологий, 100052, Республика Узбекистан, г. Ташкент, Мирзо-Улугбекский район, улица Поленова, квартира^, тел.+998-71-237-62-34, e -mail: ts@insoft.uz
Базаров Рустам Камилевич Младший научный сотрудник, Научно-инновационный центр информационно-коммуникационных технологий, 100052, Республика Узбекистан, г. Ташкент, Мирзо-Улугбекский район, улица Кичик Халка Йули, дом 2, тел.+998-71-237-61-66, e-mail: rustam.bazarov@gmail.com
Автор, ответственный за связь с редакцией: Тригулова Раиса Хусаиновна Доктор медицинских наук, старший научный сотрудник отделения ишемической болезни сердца, Республиканский специализированный научно - практический медицинский центр кардиологии ( ГУ РСНПМЦК МЗ РУз), 100052, Республика Узбекистан, г. Ташкент, Мирзо- Улугбекский район, улица Осиё, дом 4, тел.+998-71-237-32-76, e mail: raisa_trigulova@mail.ru
И raisa_trigulova@mail.ru
Для цитирования: Курбанов Р.Д., Тригулова Р.Х., Ахмедов Д.Д., Базаров Р.К., Ташкенбаева Н.Ф. Основные направления стандартизации в медицинской информатике.. Евразийский кардиологический журнал. 2019, Май 25; 2: 54-59 [Trans. into Eng. ed.: Kurbanov R.D., Trigulova R.Kh., Akhmedov D.D., Bazarov R.K., Tashkenbaeva N.F. The main directions of standardization in medical informatics. Eurasian heart journal. 2018, May 25; 2:60-63]
концептуальная модель создания электронной медицинской _карты кардиологического больного
были направлены на уменьшение потока бумажных документов. В основном это касалось административных и хозяйственных аспектов, таких как: бухгалтерский учет, учет движения материальных ценностей, служебный документооборот, документное обслуживание пациентов и т.д.
На следующем условном этапе внимание сфокусировалось на способах улучшения работы непосредственно клинических и вспомогательных подразделений, включая системы: амбулатория, стационар, экстренная помощь, лаборатория и других специфичных подразделений системы здравоохранения.
Хотя отмеченные проблемы до сих пор не решены в достаточной степени. Тем не менее, в крупных городах Узбекистана, сегодня уже не редкость встретить в поликлиниках или больницах действующую информационную систему, обеспечивающую учет движения коечного фонда и пациентов, автоматизацию регистратуры, рабочих мест медперсонала, клинических лабораторий, бухгалтерский учет, работу аптек и многое другое.
На фоне достигнутых успехов, сегодня остро встает проблема обмена клинической информацией между МИС различных учреждений здравоохранения и их подразделений. Именно поэтому, на текущем этапе развития информатизации медицинской отрасли, концентрация усилий специалистов направлена на интеграцию всей совокупности данных, связанных с оказанием медицинской помощи пациенту в течение всей его жизни (ведение электронной истории болезни).
Вследствие этого возникает задача реализации эффективного коммуникационного процесса между участниками системы здравоохранения. Ее решение связано с разработкой общепринятых стандартов обмена электронными медицинскими документами и сообщениями.
В этой связи, в Узбекистане знаковым событием стало принятие комплексной концепции «Национальной Интегрированной Информационной Системы Здравоохранения (НИИСЗ) Узбекистана» [2, 3] от 2009 г. Концепция НИИСЗ была разработана в ходе проекта «Здоровье-2», в ней учтены важнейшие характеристики и явные проблемы медицинского обслуживания и всей системы здравоохранения Узбекистана. Предполагается, что в рамках НИИСЗ постепенно будет обеспечен широкий доступ к электронным историям болезни, генерируемых в МИС различных медицинских учреждений.
Анализ научно-исследовательских работ, опубликованных в нашей стране и в странах ближнего и дальнего зарубежья показывает, что в принципе, современные МИС уже способны помочь в выполнении многих операций по управлению информацией в здравоохранении. Однако, как правило, ЛПУ развивают собственные информационные системы поэтапно по мере возможностей - путем приобретения или разработки отдельных приложений (модулей) для нужд своих конкретных подразделений. Здесь дело даже не в вопросах финансирования, а в естественной потребности в постепенной эволюции информатизации ЛПУ вместо одного революционного скачка.
Даже сегодня, когда в целом по стране уровень автоматизации здравоохранения сравнительно не высок, можно наблюдать, как постепенно МИСы различных ЛПУ превращаются в конгломераты из отдельных автономных систем. Эти системы разрабатываются, исходя из конкретных ситуационных требований, а не из требований логической целостности информации, вследствие чего, во-первых они получаются рассчитанными на частные случаи, а во-вторых, в конечном итоге приобретают достаточно причудливые структуры.
В подобных обстоятельствах для пользователей, и для производителей МИС очень важно не оказаться лицом к лицу с проблемами поддержания несовместимых структур коммуникации и выполнения транзакций. Мировой опыт показывает, что данные проблемы встают даже на уровне взаимодействия отдельных
компонентов МИС в рамках отдельных ЛПУ, не говоря уже об интеграционной шине здравоохранения (поддержка интегрированных электронных медицинских карт) в масштабе страны.
Во избежание такого рода проблем необходимо создание базы, на основе которой можно минимизировать несовместимость и максимизировать однотипность обмена информацией между системами. Международный стандарт HL7 [4] как раз и выступает в качестве сверхструктуры, обеспечивающей глобальное единство спецификаций и методологии при разработке МИС по всему миру. Спецификации HL7 были разработаны в соответствии с заранее поставленными целями, и дальнейшие расширения стандарта также должны удовлетворять им.
Отметим, что и концепция НИИСЗ Узбекистана, основывается на использовании общепринятых в мире стандартов, в том числе, HL7 третьей версии. Но несмотря на то, что с момента принятия концепции НИИСЗ прошло уже почти десять лет, практика показывает, что в Узбекистане среди профессионального медицинского сообщества и равно среди разработчиков медицинских информационных систем до сих пор отсутствует ясное представление об HL7.
Разработкой стандартов для обмена медицинской информацией, является организация Health Level Seven. Разработанный этой организацией одноименный стандарт призван обеспечить взаимодействие между компьютерными приложениями учреждений медицинского профиля. Его применение позволяет исключить или значительно упростить разработку и реализацию специфичных программных интерфейсов доступа к медицинским данным.
HL7 - стандарт обмена медицинскими данными в электронном виде. Слова «стандарт обмена» здесь выделены не случайно. Основная цель HL7 состоит в такой унификации обмена данными между медицинскими компьютерными приложениями, при которой исключается или значительно снижается необходимость в разработке и реализации специфичных программных интерфейсов, требующихся при отсутствии стандарта.
Главное, что нужно понимать - стандарт HL7 не включает априорных предположений об архитектуре информационной системы в здравоохранении и не пытается решить проблему архитектурных различий этих систем. То есть, стандарт HL7 не может рассматриваться как стандарт взаимодействия типа «поставил-зара-ботало» («Plug-and-Play»).
Фундаментальное понятие для всего HL7 - эталонная информационная модель медицины RIM [4, 5], выступающая основным источником содержания данных всех HL7 сообщений и документов. По факту HL7 RIM это абстрактное представление понятий и отношений между ними в медицинской области.
Созданная структура классов и их отношений - это результат долгой кропотливой работы множества экспертов. В основе модели HL7 RIM лежит предположение, что все медицинские данные можно описать формулой: сущности, играя определённые роли, участвуют в актах (рис. 1).
Сама природа разносторонней активности в системе здравоохранения исключает возможность разработки универсальной модели как процесса, так и данных, которые могли бы обеспечить описание целевой среды в стандарте HL7. Другими словами, невозможно спроектировать МИС для отдельно взятого ЛПУ на основе непосредственно HL7 RIM, так как это максимально общая модель, покрывающая все области информатизации здравоохранения.
Несмотря на то, что HL7 на теоретическом уровне был глубоко и концептуально проработан, специализация RIM для предметных областей занимает слишком много времени. Многие рабочие группы даже 10 лет спустя ещё не добрались до стадии разработки сообщений), а на стадии реализации сложность стандарта оказалась выше некоторого болевого порога в индустрии, что вызвало серьёзную волну критики и ряд попыток упростить стандарт.
ЕВРАзИЙСКИЙ КАРДИОЛОГИЧЕСКИЙ жУРНАЛ EURASIAN HEART JOURNAL
взаимосвязь ролей
взаимосвязь ДЕЙСТВИЙ
Связь между двумя ролями, Прямая ассоциация между
выражающая зависимость исходным действием и
между этими ролями целевым действием
1 1 1 1
0... n 0... n 0... n 0... n
Физическая «Сущность» группа физических сущностей или организация способная учавствовать в «Действиях», в момент исполнения «Роли»
сущность
Личность
Организация
Материал
Устройство
Место
0... 1
0... n
0... 1
0... n
Компетентность «Сущности» играющей «Роль» в соответствии с идентификацией, определением, гарантией или подтверждением со стороны сущности определяющей роль
роль
Пациент
Больница
Препарат
Электорокардиограф Отделение ЭФИ
Связь между «Действием» и «Ролью» с «Сущностью»,
играющей эту роль. Каждая сущность (в момент выпол-0...П нения роли), участвующая в действии определенным образом,связана действием экземпляром «участия».
участие
Автор Попечитель Возбудитель болезни Получатель Пункт назначения
Запись о «Действии», которое выполняется, было выполнено, может быть выполнено 1 либо направлено или запрошено к выполнению.
действие
Прием
Обследование Диагностика Процедура Выписка рецепта
1
Рисунок 1. Базовые классы модели HL7 RIM
В число наиболее успешных инициатив входит проект Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR, произносится как «файр») - Ресурсы для обмена медицинской информацией. FHIR использует современные информационно-коммуникационные технологии XML, JSON, Web 2.0, HTTP и REST [6]. Стандарт FHIR призван упростить реализацию МИС без ущерба для целостности информации. FHIR использует существующие логические и теоретические модели для обеспечения непротиворечивого, легкого для реализации и строгого механизма обмена данными между медицинскими приложениями. FHIR имеет встроенные механизмы контроля соответствия эталонной информационной модели HL7 RIM, что гарантирует соответствие FHIR раннее определенным шаблонам и моделям, лучшим практикам реализации стандартов, но в то же время освобождает разработчика от необходимости детального понимания стандарта HL7 v3 и модели RIM.
В FHIR обеспечивается поддержка различных вариантов взаимодействия информационных систем:
• онлайн взаимодействие (например, для мобильных приложений);
• обмен сообщениями (подобно HL7 v2 и HL7 v3);
• обмен документами (подобно HL7 CDA);
• взаимодействие посредством веб-сервисов (HTTP, REST).
Интероперабельность обеспечивается на всех уровнях информационного обмена в здравоохранении: обмен между подсистемами МИС в одном учреждении, обмен между МИС различных ЛПУ, в том числе в региональном и глобальном масштабах.
Из вышесказанного становится очевидным, что интеграция медицинской информации зиждется на всеобщем соблюдении генезиса классов RIM, типов данных, функциональных требований и других принципов стандартов HL7. Действительно, это основополагающее условие, однако далеко не единственное. На деле механизмы интеграции данных и обеспечения интеропера-бельности медицинских систем гораздо сложнее.
Одним из таких механизмов являются шаблоны медицинских документов и сообщений и их структурных элементов. Суть шаблонов проще всего понять из более детального анализа ар-
хитектуры клинических документов HL7 CDA [4, 5]. Поскольку спецификация CDA излишне гибкая и многофункциональная, то следующий уровень ограничений для стандарта CDA назван шаблонами или паттернами, которые определяются на уровне документов, секций и записей. Шаблоны должны разрабатываться исходя из требований стандарта HL7 и содержать детальное описание того, как элементы документа должны быть структурированы и представлены для обеспечения целостности клинической информации». Первоначальная гибкость стандарта CDA позволяет создавать множество различных шаблонов. Так, в настоящий момент, на уровне документов определены девять шаблонов документов: Continuity of Care Document (Документ о непрерывности ухода за пациентом), Consultation Note (Запись о консультации), Diagnostic Imaging Report (Отчет об инструментальной диагностике), Discharge Summary (Выписной эпикриз), History and Physical Note (Анамнез), Operative Note (Запись об операционном вмешательстве), Procedure Note (Запись о процедуре), Progress Note (Запись о течении лечения), Unstructured Document (Неструктурированный документ).
Другой механизм, обеспечивающий интеграцию различных МИС и медицинских данных - это преобразование информации, содержащейся в клинических документах на естественном языке, в адаптированное компьютерное представление (семантическое представление медицинского знания).
Научное направление, связанное с формализацией и структурированием повествовательных клинических заметок становится все более актуальным. Доля неструктурированного текста даже на третьем уровне формализации CDA документов остается значительной, особенно в разделах, описывающих жалобы пациента, анамнез, данные первичного осмотра, физикального обследования и т.д. Преобразование информации, содержащейся в клиническом тексте на естественном языке, в адаптированное компьютерное представление может автоматизировать многочисленные клинические задачи, как прикладного, так и научно-исследовательского характера.
Наиболее широко используемым инструментом решения указанной задачи является систематизированная машинно-обраба-
БЕЗОПАСНОСТЬ XIENCE ДЛЯ СЛОЖНЫХ ПАЦИЕНТОВ
Х1ЕМСЕ демонстрирует отличные данные по безопасности в отношении тромбоза стента (ТС) при поражении ствола ЛКА, у больных диабетом и при других сложных состояниях.
ЭТО БФЛЕЕ БЕЗОПАСНО
Научные основы безопасности
Xience
Установка стента в стволе левой коронарной артерии потенциально может нарушить кровоток в дистальном русле. Значения, указанные в 1 - 2 - 4 это подтвержденный/возможный ТС, в 3 и 5 - подтвержденный ТС.
1. Teeuwen K, et al, Randomized Multi-center Trial Investigating the Angiographic Outcome of Hybrid Sirolimuseluting Stents with Biodegradable Polymer Against Everolimus-eluting Stents with Durable Polymer in Chronic Total Occlusions (PRISON IV), JACC: Cardiovascular Interventions (2016), doi: 10.1016/j.jcin.2016.10.017.
2. U Kaul. "Last Word on DES in Diabetics :Two Year TUXEDO Outcomes'. Presented on Oct. 30, 2016 at TCT.
3. Stone, G. et al, Everolimus-Eluting Stents or Bypass Surgery for Left Main Coronary Artery Disease, N Engl J Med 2016; 375:2223-2235
4. Lam, M. Three-year clinical outcome of patients with bifurcation treatment with second-generation Resolute and Xience V stents in the randomized TWENTE trial. American Heart Journal. Vol 169: No 1, Jan 2015.
5. M. Sabate, et al, Clinical outcomes in patients with ST-segment elevation myocardial infarction treated with everolimus-eluting stents versus bare-metal stents (EXAMINATION): 5-year results of a randomised trial, Lancet. 2016 Jan 23;387(10016):357-66.
Для России: ООО «Эбботт Лэбораториз» 125171, Москва, ул. Ленинградское шоссе, д. 16-А, стр. 1, Тел.: +7 495 258 42 80 Для СНГ: Abbott Vascular International BVBA Park Lane, Culliganlaan 2B, 1831 Diegem, Belgium, Tel: 32.2.714.14.11
Предупреждение: Это изделие показано для использования врачом или под его руководством. Перед использованием следует прочитать вложенную в упаковку инструкцию по пользованию (где имеется) или на сайте eifu.abbottvascular.com для получения более подробной информации о показаниях, противопоказаниях, предупреждениях, предостережениях и неблагоприятных событиях. Содержащаяся здесь информация предназначена для распространения ТОЛЬКО в Европе, на Ближнем Востоке и в Африке. Проверяйте регистрацию изделия в странах, где не действуют Европейские Директивы. Фотографии в архиве Abbott Vascular. Xience является торговой маркой группы компаний Abbott. www.Vascular.Abbo tt
©2017 Abbott. Все права защищены. 1-DI-2-6979-12 09-2017
Abbott
££ EU
гисщтштрсннюй МЕДИЦИНСКОИ КОГО БОЛЬНОГО
тываемая медицинская номенклатура SNOMED СТ.
Существующая уже более 40 лет систематизированная номенклатура медицинских/клинических терминов SNOMED постоянно дополняется и усовершенствуется. SNOMED СТ развивалась путем добавления множества терминов до терминологии здравоохранения, базирующейся на логике. SNOMED СТ и рекомендуется как терминология здравоохранения со всесторонним охватом описания болезней, клинических данных, этиологии, лечения, процедур и исходов. [7, 8].
Из всех стран СНГ, наиболее активная и продуктивная работа по стандартизации электронного обмена медицинскими документами ведется в России. И результат этой огромной работы налицо. Так, на сайте Росминздрава РФ (nsi.rosminzdrav.ru) представлен программный комплекс, представляющий собой единый реестр нормативно-справочной информации (НСИ) системы здравоохранения и социального развития. Реестр НСИ - базовый сервис для разработки и интеграции информационных систем, используемых медицинскими организациями. Программный комплекс предназначен для приема, учета, хранения и актуализации НСИ, мониторинга и управления фондом НСИ, версионного учета изменений, предоставления доступа и информационной поддержки пользователей, а также интеграции информационных систем в части применения НСИ. Только оформление «Эпикриз амбулаторный» в РФ формулируется на 207 страницах и оперирует сложными структурами данных и десятками справочников [9, 910].
Понятно, что разработка стандартов требует больших вложений, и ресурсов, которые под силу только государственным ведомствам, а не частным производителям отдельных МИС. Единственно верным стратегическим решением в этой ситуации представляется разработка архитектуры, ориентированной на стандарты. Чтобы ориентироваться на то, «чего еще нет», необходимо сделать некоторые предположения, интуитивно предугадать направление, в котором пойдет стандартизация в медицине. Создание интегрированной электронной медицинской карты (ИЭМК) при отсутствии доступных единых структурированных документов в методических материалах МЗ РУз - задача непростая.
В работе поликлинического врача имеет большое значение полнота и правильность заполнения медицинской амбулаторной карты больного (АКБ). Амбулаторная карта является центральным первичным учетным медицинским документом. В ГУ Республиканский специализированный научно-практический медицинский центр кардиологии МЗ РУз (РСНПМЦК) при амбулаторном обслуживании в качестве АКБ используется медицинский документ - Форма 025/У, утвержденный Министерством здравоохранения Республики Узбекистан. По оформлению амбулаторного приема в клинической практике РСНПМЦК имеются устоявшиеся практики, которые должны соответствовать требованиям к оформлению и ведению медицинской документации.
Как известно, записи медработников неразборчивы, неинформативны, а кроме того по содержанию полноте сведений существенный процент АКБ не соответствует требованиями правилам оформления медицинской документации. Данное обстоятельство, как правило, связано с недостатком времени выполнения всех требований к оформлению документации. Вследствие чего при оформлении медицинской документации записи становятся лаконичными и малоинформативными к тому же с неразборчивым почерком. В целом, врачами отмечается сложность заучиванию наизусть многочисленных стандартов и порядков оказания медицинской помощи, а поиск нужной информации в многотомных справочниках отнимает на приеме много времени.
Электронная медицинская карта поликлиники РСНПМЦК создается с целью внесения прозрачности в работу медперсонала, разработки стандарта обмена данными между отдельными под-
разделениями, обеспечения возможности статистического учета данных о пациентах поликлиники РСНПМЦК. Пока речь идет о наборе данных, необходимых для амбулаторного обслуживания больных.
Традиционно, процесс разработки базы данных (БД) состоит из этапов концептуального, логического и физического проектирования, создания собственных представлений данных различным категориям пользователей, в данном случае административного и медицинского персонала РСНПМЦК. Поскольку нет еще общепринятого стандарта ЭМК в Республике, нами было принято решение отказаться от традиционного подхода в пользу циклического планирования, подразумевающего оперативное внесение корректировок в концептуальную и логическую модели данных на этапах физического проектирования БД и разработки веб-интерфейса доступа к ней. Благо, используемый нами язык Ruby и технология Ruby on Rails позволяют это сделать стандартными средствами.
Разработчиками БД и врачами поликлиники совместно апробировались и адаптировались существующие шаблоны амбулаторной карты больного, основанные на клинических протоколах и стандартах диагностики и лечения, внутренних нормативах РСНПМЦК, удовлетворяющих порядкам оказания медицинской помощи.
БД ЭМК предназначена для внесения хранения и представления данных о пациентах, поступающих на амбулаторное лечение в РСНПМЦК.
Медицинские работники (администраторы, врачи, медицинские сестры, лаборанты), пациенты и электронные медицинские записи о пациентах, результаты лабораторных исследований -все это сущности составляющие основу концептуальной модели БД. У каждой сущности есть свой набор атрибутов. ЭМК в настоящее время содержит 82 атрибута.
Администраторы вносятся разработчиками, а медперсонал РСНПМЦК регистрируется самостоятельно на интерфейсе доступа к БД. При регистрации указываются следующие атрибуты: Ф.И.О медработника, электронный адрес пользователя, роль (врач, лаборант, медсестра) и пароль.
ЭМК доступна через веб-интерфейс всем медработникам поликлиники по локальной сети, но в зависимости от роли каждому медработнику доступен только свой набор атрибутов ЭМК. Например, медсестрам разрешено создавать ЭМК, вносить паспортные данные пациентов передавать ЭМК пациента любому из ранее зарегистрировавшихся врачей.
Врачу запрещено редактировать паспортные данные пациентов. Но он в праве вносить данные первичного осмотра (анамнез жизни и болезни), передавать ЭМК в распоряжение лаборанту и только после проведения последним соответствующих анализов (ЭКГ, ЭхоКГ, УЗИ БЦА, УЗИ внутренних органов, крови, ВЭМ проба, ХМ ЭКГ), назначать лечение больному. Соответственно лаборант только вносит результаты лабораторных исследований, после чего возвращает эМк тому врачу, от которого она поступила. Один из атрибутов ЭМК сохраняет последовательный список всех медицинских работников, на приеме у которых побывал пациент. Администратор выполняет от имени любой сущности все вышеперечисленные операции, кроме того, оперативно пополняет справочник лекарственных средств, назначаемых больным поликлиники.
Таким образом, созданная ЭМК поликлиники РСНПМЦ Кардиологии проходит тестирование с интеграцией в лечебно-диагностический процесс. В дальнейшем планируется разработка ЭМК стационара. Обмен данными между «поликлиника - стационар» будет обеспечен в соответствии со стандартом FHIR. Для этого в ЭМК поликлиники интегрированы программные средства «FHIR клиент» и «FHIR сервер».
список литературы
1. Гулиев И. Основные аспекты разработки медицинских информационных систем // Врач и информационные технологии. - 2014. - №5. - С. 10-19.
2. Концепция «Национальная Интегрированная Информационная Система Здравоохранения (НИИСЗ) Узбекистана» Министерство Здравоохранения Республики Узбекистан Центр развития электронного здравоохранения «UZMEDINFO» http://med.uz/spid/inuz/detail. php?IB_JD=20&ID=7677&IBTYPE=public. 2009
3. Комплекс информационных систем «созлицни сацлаш» национальной интегрированной информационной системы здравоохранения Республики Узбекистан Баймухамедов М.В. http://www.minzdrav.uz/ict-development/section-1/detail. php?ID=47880& 2015
4. Spronk R. The early history of Health Level 7 (HL7) [Электронный ресурс].URL:http://www.ringholm.com/docs/the_early_ history_of_health_level_7_HL7.htm.
5. HL7 Россия. Основные направления деятельности [Электронный ресурс]. - URL: http://www.hl7.org.ru/about.
6. HL7 Fast Healthcare Interoperability Resources [Электронный ресурс]. - URL: http://fhir.ru/.
7. Зарубина Т.В., Пашкина Е.С. Перспективы использования систематизированной номенклатуры медицинских терминов (SNOMED CT) в России// Врач и информационные технологии. - 2012. - №4. - С. 6-14.
8. Пашкина Е.С, Зарубина Т.В. SNOMED CT и проблемы терминологических систем // Врач и информационные технологии. - 2013. - №1. - С. 54-62.
9. Описа-ние структуры документов [Электронный ресурс]. Материалы ИЭМК // Портал оперативного взаимодействия участников ЕГИСЗ. - URL: http://portal.egisz.rosminzdrav.ru/ materials/46.
10. Белышев Д.В. Пути повышения эффективности работы с электронными медицинскими документами // Врач и информационные технологии. - 2017. - №4. - С. 63-73.
kurbanov R.D.1, Trigulova R.kh.1, Akhmedov D.D.2, Bazarov R.K.2, Tashkenbaeva N.F.1
the main directions of standardization in medical informatics
Republican specialized scientific-practical Medical center of cardiology, Uzbekistan public Health Ministry
2Tashkent University of Information Technologies. Muhammad Al-Khorazmiy
SUMMARY
The application of the medical standard HL7 CDA for the tasks of creating clinical documents and digital signature means suitable for use in a single information space is described. A new specification (FHIR standard) is presented, based on the latest approaches in the field of e-health, but taking into account all the accumulated experience (real needs, successful solutions and typical difficulties). The structure of
the electronic medical map (EMC), the conceptual, logical and physical model of the database for the needs of the cardiological service, which is the core of the unified information space of the RSSPMCC, is developed.
Keywords: the electronic medical map (EMC), the unified information space of the RSSPMCC.
Information about authors:
kurbanov Ravshanbek Davletovich Academician, Professor, Director of the Republican Specialized Scientific Practical Medical Center of Cardiology, 100052, Tashkent city, Republic of Uzbekistan, Mirzo-Ulugbek district, Osie street, house 4, mob.+998-71-237-38-16, e-mail: cardiocenter@mail.ru
Tashkenbayeva Nargiza Farhadovna Candidate of Medical Science, Junior Researcher, Republican Specialized Scientific Practical Medical Center of Cardiology, 100052, Tashkent city, Republic of Uzbekistan, Mirzo-Ulugbek district , Osie street, house 4, mob.+998-71-237-32-76, e-mail: cardiocenter@mail.ru
Akhmedov Dilshod Dilmuradovich Junior researcher, Scientific and Innovation Center of Information and Communication Technologies, Tashkent city, Republic of Uzbekistan, Mirzo-Ulugbek district , Polenov street, apartment 13, mob.+998-71-237-62-34, e-mail: ts@insoft.uz
Bazarov Rustam kamilevich Junior researcher, Scientific and Innovation Center of Information and Communication Technologies, Tashkent city, Republic of Uzbekistan, Mirzo-Ulugbek district , Kichik Halka Yuli street, house 2, mob. +998-71-237-61-66, e-mail: rustam.bazarov@gmail.com
Corresponding author: Trigulova Raisa khusainovna Candidate of Medical Science, Junior Researcher, Republican Specialized Scientific Practical Medical Center of Cardiology, 100052, Tashkent city, Republic of Uzbekistan, Mirzo-Ulugbek district , Osie street, house 4, mob.+998-71-237-32-76, e-mail: raisa_trigulova@mail.ru
И raisa_trigulova@mail.ru
For citation: Курбанов Р.Д., Тригулова Р.Х., Ахмедов Д.Д., Базаров Р.К., Ташкенбаева Н.Ф. Основные направления стандартизации в медицинской информатике. Евразийский кардиологический журнал. 2019, Май 25; 2: 54-59 [Trans. into Eng. ed.: Kurbanov R.D.,Trigulova R.Kh., Akhmedov D.D., Bazarov R.K., Tashkenbaeva N.F. The main directions of standardization in medical informatics. Eurasian heart journal. 2018, May 25; 2:60-63]
A flow of medical documents is a centerpiece for the IT penetration into healthcare facility activities. Over the past few decades, a lot of healthcare information systems (HIS) primarily targeting automation of the flow above called into existence. Wide spread of computer technologies helped (i) work the problem of "illegible doctors' handwriting", typical of a conventional paper medical history, (ii) use a digital signature technology to verify the authenticity of medical records and (iii) facilitate the Web technology-based remote data access [1].
There were some steps or evolutionary stages to be distinguished in the history of the IT penetration into the public healthcare system. Primarily, aiming to reduce the document flow the healthcare facilities
turned to automation of information management. This included book-keeping operation, movement of the valuables, flow of internal documents and provision of patients with documents, that is, so-called administrative aspects. Improvement in performance of clinical and support units, including those of out-patient, in-patient and emergency care, as well as laboratory service and other specific units of the public healthcare system was focused at the next step.
Though the problems above have not been adequately resolved, active information systems capable of keeping track of hospital capacity, medical staff positions and clinical laboratories, and providing automation of registration, book-keeping records and function of
hospital pharmacies are not uncommon in the outpatient clinics and hospitals in major cities of Uzbekistan. Given the successes gained, there is a challenge in clinical information exchange between healthcare information systems at various health promoting facilities and their subunits. Thereby, as of current stage of the IT penetration into the medical branch, efforts of experts are focused on integration of the whole data set relevant to healthcare delivery to a patient throughout his/her life (electronic medical history recording).
As a consequence, realization of efficient communication between participants of the public health system appears to be the problem, and it is to be resolved by means of development of conventional standards for exchange of electronic medical documents and messages.
In this context, the "National Integrated Information System of Public Health of Uzbekistan" concept (2009) developed within a frame of "Health-2" project with pivotal characteristics and overt problems in medical assistance and the public health system in Uzbekistan, as a whole, taken into account became a milestone [2,3]. Within a scope of the concept, the extensive access is supposed to be provided to electronic medical histories devised in healthcare information systems of various healthcare facilities.
Analysis of research papers published at home and abroad (both close and far) demonstrated capability of current healthcare information systems to perform operations in information management within a public health system. However, as a rule, a health promoting facility develops its own healthcare information system stage-by-stage as possible, that is, by acquiring or developing specific modules for needs of its certain subunits. At this point, it is not financing but a need in gradual evolution of IT penetration into health promoting facilities instead of a leap-ahead that matters.
Even today, when the level of IT penetration into public health system countrywide is comparatively low, healthcare information systems in various health promoting facilities can be observed to turn into conglomerates of isolated systems. These systems are developed on the basis of specific situation-centered requirements, but not on those of information logical integrity, meant to be used in an isolated situation or finely acquiring rather freakish structures.
In these circumstances, it is important for both HIS produces and users not to face problems of supporting incompatible structures of communication and execution of transactions. The global experience indicates that the problems arise even at the level of interaction of isolated HIS components within isolated healthcare facilities, say nothing of the public health system integrated bus (support of integrated electronic medical records) on a national scale.
To avoid the problems above, a base to minimize the incompatibility and to maximize the information exchange between the systems. Health Level-7 or HL7 refers to a set of international standards for transfer of clinical and administrative data between software applications used by various healthcare providers [4]. It is a superstructure providing global integrity of specifications and methodology for development of healthcare information systems worldwide. Its specifications were developed in compliance with the predesignated goals, so its further extensions should comply with them as well.
It should be noted that the "National Integrated Information System of Public Health of Uzbekistan" concept (2009) is based upon generally accepted standards, including HL7 Version 3 Messaging Standard -an interoperability specification for health and medical transactions. However, the reality is that members of the medical community and those of operating systems community in Uzbekistan lack a clear idea of HL7, though the concept above was adopted almost 10 years ago.
Health Level Seven International (HL7) is a standards developing organization dedicated to providing a comprehensive framework and related standards for the exchange, integration, sharing and retrieval of electronic health information that supports clinical practice and the management, delivery and evaluation of health services. HL7 allows excluding or massively simplifying the development and realization of specific software interfaces of access to healthcare data.
Let's be clear, that HL7 neither includes a priori speculations about healthcare information system's architecture nor deals with a problem of architectural differences of the systems. HL7 cannot be considered as a PnP (plug-and-play) standard. The Reference Information Model (RIM) is the cornerstone of the HL7 Version 3 development process and an essential part of the HL7 V3 development methodology. RIM expresses the data content needed in a specific clinical or administrative context and provides an explicit representation of the semantic and lexical connections that exist between the information carried in the fields of HL7 messages [4,5]. Actually, HL7 RIM is the abstract representations of notions and their relationships in medicine.
The structure of classes and their connections is a result of prolonged meticulous work of many experts. HL7 RIM is based upon a speculation that the healthcare information can be described as a participation of some entities playing some parts in some acts (Fig.1).
Due to the very nature of many-sided activity in the public health system, development of universal model both of a process and the data to provide a description of the target environment in HL7 standard is impossible. In other words, it is impossible to build a healthcare information system for the isolated health promoting facility on the basis of HL7 Rim, as it is a maximal common model covering all areas of IT penetration into the public health system.
Though the HL7 standard was deeply and conceptually worked theoretically, the RIM specialization for the subject areas takes a good deal of time. After 10 years, many work groups failed to attain the stage of message development; on the stage of realization, complexity of the standard turned out to be higher than a pain threshold in the industry causing the criticism and a number of attempts to simplify the standard.
Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR), a draft standard describing data formats and elements (known as «resources») and an application programming interface (API) for exchanging electronic health records, is a most successful initiative. FHIR uses current information and communication technologies, to name XML, JSON, Web 2.0, HTTP u REST [6]. FHIR standard is meant to simplify realization of health information system without damaging information integrity. It uses current logical and theoretical models to make an unambiguous, easy to realize and rigorous mechanism for exchange of data between healthcare application programs. The built-in mechanisms of HL7 RIM tracking in FHIR ensure its conformity to the predesignated frameworks and models and top-of-the-line standard practice, while also relieving a developer of necessity to understand HL7 RIM in detail.
FHIR supports various versions of information system interactions, to name:
• online interactions (e.g. for mobile applications),
• exchange of messages (similarly to HL7 v2 and HL7 v3),
• electronic document communication (similarly to HL7 CDA) and
• Web service-based interaction (HTTP protocol, REST style)
The interoperability is ensured at all levels of information exchange
in the public health system, to name the exchange between healthcare information subsystems in a health promoting facility and the exchange between healthcare information systems of various health promoting facilities, both at the regional and global scales.
All above makes it clear that the integration of health information rests on universal adherence to genesis of RIM classes, types of data, software requirements and other fundamentals of HL7 standards. Indeed, it is a basic condition but hardly the only one, as mechanisms for integration of data and interoperability of health information systems are considerably more complicated.
The templates of medical records, messages and their structural elements are one of the mechanisms in question. Thorough analysis of the HL7 Clinical Document Architecture (CDA), an XML-based markup standard intended to specify the encoding, structure and semantics of clinical documents for exchange, helps understand the essence of the templates [4,5]. As CDA is an excessively flexible and multifunctional specification, the next level of limitations for CDA is
ЕВРАЗИИСКИИ КАРДИОЛОГИЧЕСКИМ ЖУРНАЛ EURASIAN HEART JOURNAL
ROLE RELATIONSHIP
ACT RELATIONSHIP
Relationship between Two roles determing their interdepence Direct association Between inictial And desired acts
1 1 1 1
0... n 0... n 0... n 0... n
"Entry" a group Of entities or an Organization carable of Participatiting in "act" Playing "roles"
entity
Living subject
Organization
Material
Device
Place
0... 1
0... 1
Competence of
_An "entity playing
0...n A "role" by identification, definition, guarantee or confirmation by the object ascertaining the "role"
0... n
role
Patient Hospital medicine ECG recorder EP department
0... n
Relationship between "act", "role" and "entity", Playing the role. Each entity playing a "role" and participatiting in "act" is specifically related to an entry of "participatiting"
participatiting
Author
Trustee
Patogen
Recipient
Destination
0... n
A record of something that is being done, has been done, can be done or is intended or requsted to be done
act
Attendance
Examination
Diagnosis
Intervention
Prescription
1
Figure 1. HL7 RIM basic classes
templates or patterns determined at the levels of documents, sections and records. The templates should be developed in conformity with HL7 requirements and contain the detailed description of the way the elements of a document are to be structured and presented for integration of clinical information to be preserved. CDA flexibility allows producing a great deal of various templates. Thus, for the moment, there are nine templates for medical records, to name Continuity of Care Document, Consultation Note, Diagnostic Imaging Report, Discharge Summary, History and Physical Note, Operative Note, Procedure Note, Progress Note and Unstructured Document.
Conversion of information contained in medical records in a natural language to the adapted computer representation (semantic representation of medical knowledge) is another mechanism underlying integration of various health information systems and clinical data.
The scientific field related to formalization and structuring of story-like clinical notes is of great current interest. Percent of the unstructured texts, even at the third level of CDA formalization of medical records, remains significant, especially in sections describing a patient's complaints, medical history, initial and physical examination. The conversion of information contained in a medical record in a natural language to the adapted computer representation could help automatize many clinical tasks, both of applied and academic character.
SNOMED CT or SNOMED Clinical Terms, a systematically organized computer processable collection of medical terms providing codes, terms, synonyms and definitions used in clinical documentation and reporting is the most widely used tool to the above problem solution. Available for more than 40 years, it is constantly upgraded and refined. Having been in progress by means of addition many terms to the logic-based public health terminology, SNOMED CT is recommended as the one with comprehensive coverage of diseases, clinical data, etiology, treatment, procedures and outcomes [7,8].
Of all CIS countries, the Russian Federation appears to take the most active and efficient actions in standardization of health information exchange; the results of the work are quite obvious. On its website nsi.rosminzdrav.ru, the Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation presents a program complex as the unified register of the regulatory reference information (RRI) on the health and social development system of the country. rRi register is a
basic service element for development and integration of information systems used by health promoting facilities. The program complex is intended for (i) RRI transfer, storage and updating, (ii) monitoring and management of RRI pool, tracking of object versioning, user's access granting and information support, and (iii) integration of information systems. Thus, "the Clinical Report" in the Russian Federation is set forth on 207 pages only, handling compound data structures and a dozens of directories [9,10].
It goes without saying, that the development of standards requires significant inputs and resources which is in power of the government establishments, not private developers of health information systems. Under the circumstances, development of the standard-oriented architecture is the only feasible strategic solution. To target something that is not there, it is necessary to speculate or intuitively foresee the direction for standardization in the medical industry. To develop an integrated electronic medical record (IEMR) in the absence of accessible structured documents in guidance papers of Uzbekistan Public Health Ministry is quite a task.
Completeness and accuracy of the outpatient's medical record, a primary recording document, are of great consequence in the work of a medical practitioner. An outpatient department of the Republican Specialized Scientific-Practical Medical Center of Cardiology, Uzbekistan Public Health Ministry uses a reference form 025/U approved by Uzbekistan Public Health Ministry as the outpatient's medical record. The service in question is performed in compliance with the established practice to meet requirements to medical record maintenance.
The records of healthcare workers are known to be illegible and undescriptive, as to completeness of the data, considerable percent of the outpatient's medical record do not meet requirements to medical record maintenance. As a rule, it is the result of pressure on time a medical worker faces trying to meet the requirements in question. As a whole, medical workers find it difficult to memorize numerous standards and medical aid procedures; search for appropriate information in multi-page directories takes up much of their time in the process of attendance.
The electronic medical record used at the outpatient department of the Republican Specialized Scientific-Practical Medical Center of Cardiology, Uzbekistan Public Health Ministry, is generated with the aim of (i) making performance of its medical staff transparent,
(ii) developing the standard for information exchange between its separate units, and (iii) making statistical accounting of its patients' data. So far, the issue is a database mandatory for out-patient service provided by the Center.
Classically, the process of database development consists of conceptual, logical and physical design, and generation of internal data presentation to the users of various categories, to administrative and medical ones, in this context. As there is no generally accepted EMR standard in Uzbekistan, we decided to use not a classical approach but a cyclic round-robin scheduling which implies correction of the conceptual and logical models of data at the stages of the database physical design and development of web-interface access to the database. Luckily, Ruby programming language and Ruby on Rails, a server-side web application framework, we use allow implementing that by standard means.
The database developers and medical workers of the Center jointly tested, endorse and adapted current EMR templates based on clinical protocols and standards of diagnosis and treatment, and internal standards established at the Republican Specialized Scientific-Practical Medical Center of Cardiology, Uzbekistan Public Health Ministry to meet requirements of healthcare delivery.
The EMR database is intended for the entry, storage and view of data of the outpatients referring to the Republican Specialized Scientific-Practical Medical Center of Cardiology, Uzbekistan Public Health Ministry. Medical workers, to name, administrators, physicians, nurses and lab technicians, patients and their electronic medical records, as well as results of laboratory investigations are the entities constituting the basis of the database conceptual model. Each entity has its own set of attributes. The EMR currently in use contains 82 attributes.
The data about administrators are entered by the developers, medical workers register all by themselves at the database access interface, entering their attributes, including full name, E-mail, role (a physician, a lab technician, a nurse) and a password. By the webinterface the EMR is accessible to all medical workers through local area network, but according to each worker's role he/she may access only his/her EMR set of attributes. For example, nurses may generate a patient's EMR, enter his/her passport details and transfer the EMR to any physician registered.
A physician may not edit a patient's passport details, but he/ she may entry the data of primary examination (medical history), transfer the EMR to a lab technician and assign a therapy only after all appropriate analyses, such as ECG, EchoCG, ultrasonography of brachiocephalic arteries, ultrasonography of inner organs, blood tests, a cycle ergometer test, daily monitoring of ECG, are completed by the lab technician. Accordingly, the lab technician may enter only results of laboratory investigation and return the EMR to the physician who transferred it. One of the EMR attributes saves a sequential list of all medical workers who saw the patient. On behalf of any entity, an administrator performs all acts above and promptly refreshes entries to the Drug Reference Book.
Today, the EMR generated for the outpatient department of the Republican Specialized Scientific-Practical Medical Center of Cardiology, Uzbekistan Public Health Ministry, is tested for integration into the diagnostic and treatment process. The electronic medical record is planned to be developed for the inpatient department of the Center. The data exchange between the outpatient and inpatient departments will be provided in compliance with FHIR standard. To put it into effect, "FHIR client" and FHIR server" applications are integrated into the outpatient EMR.
REFERENCES
1. Guliev I. Key aspects in development of healthcare information systems. // Physician and information technologies. 2014. No.5. P. 10-19.
2. "National Integrated Information System of Public Health of
Uzbekistan" concept. UZMEDINFO. http://med.uz/spid/inuz/ detail.php?IB_ID=20&ID=7677&IBTYPE=public. 2009
3. The complex of information systems for the national integrated information system of public health of Uzbekistan. Baymukhamedov M.V. http://www.minzdrav.uz/ict-development/section-1/detail.php?ID=47880& 2015
4. Spronk R. The early history of Health Level 7 (HL7) .URL:http:// www.ringholm.com/docs/the_early_history_of_health_ level_7_HL7.htm.
5. HL7 Russian Federation. Main areas of activity. URL: http:// www.hl7.org.ru/about.
6. HL7 Fast Healthcare Interoperability Resources. URL: http:// fhir.ru/.
7. Zarubina T.V., Pashkina E.S. Prospects for SNOMED CTusage in Russia. // Physician and information technologies. 2012. No.4. P. 6-14.
8. Pashkina E.S., Zarubina T.V. SNOMED CT and problems of terminological systems. // Physician and information technologies. 2013. No.1. P. 54-62.
9. Description of document structure. The Integrated Electronic Medical Record. // The Unified Information System portal. URL: http://portal.egisz.rosminzdrav.ru/ materials/46.
10. Belyshev D.V. Ways to improve efficiency of management of electronic healthcare documents. // Physician and information technologies 2017. No.4. P. 63-73.
