CC BY
203
УДК 004.021
Р.1. ЧАПЛШСЬКИЙ
Тернотльський нацюнальний техшчний унiверситет ÏMeHÏ 1вана Пулюя
ПЕРСПЕКТИВН1 МЕТОДИ ТА ПРОГРАМН1 МЕХАН1ЗМИ 1НТЕГРАЦП НОВ1ТН1Х МЕТОДИК ДОСЛ1ДЖЕНЬ В АВТОМАТИЗОВАН1 СИСТЕМИ
МЕДИЧНИХ УСТАНОВ
У cmammi розглянуто та проведено anani3 перспективних Memodie моделювання архтектури программного забезпечення автоматизованих систем для впровадження в медичш установи, а також oсoбливoсmi функцioнування та створення програмних комплекыв для медичних закладiв, що забезпечують авmoмаmизацiю роботи медичних працiвникiв. Обтрунтовуються переваги впровадження автоматизованих медичних Шформацшних систем в медичних установах.
Ключoвi слова: архтектура программного забезпечення, медичш iнфoрмацiйнi системи (М1С), oб'eкmнo-oрieнmoваний пiдхiд та клiнiчнi системи, практичш клiнiчнi вказiвки, UML моделювання, рацioнальний утфжований процес программного забезпечення, реестратура медичного закладу, алгоритми моделювання програмних мeханiзмiв.
Р.И. ЧАПЛИНСКИЙ
Тернопольский национальный технический университет имени Ивана Пулюя
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ И ПРОГРАММНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ИНТЕГРАЦИИ НОВЕЙШИХ МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЙ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ МЕДИЦИНСКИХ
УЧРЕЖДЕНИЙ
В статье рассмотрены и проанализированы перспективные методы моделирования архитектуры программного обеспечения автоматизированных систем для внедрения в медицинские учреждения, а также особенности функционирования и создания программных комплексов для медицинских учреждений, обеспечивающих автоматизацию работы медицинских работников. Обосновываются преимущества внедрения автоматизированных медицинских информационных систем в медицинских учреждениях.
Ключевые слова: архитектура программного обеспечения, медицинские информационные системы (МИС), объектно-ориентированный подход и клинические системы, практические клинические указания, UML моделирования, рациональный унифицированный процесс программного обеспечения, регистратура медицинского учреждения, алгоритмы моделирования программных механизмов.
R.I. CHAPLINSKYI
Ternopil Ivan Puluj National Technical University
PROMISING METHODS AND SOFTWARE MECHANISMS NEW METHODS INTEGRATION RESEARCH AUTOMATED SYSTEM IN MEDICAL INSTITUTIONS
The article considers and analyzes the perspective methods of modeling the software architecture of automated systems for implementation in medical institutions, as well as features of functioning and creation of software complexes for medical institutions that provide automation of work of medical workers. The advantages of introducing automated medical information systems in medical institutions are substantiated.
Keywords: software Architecture, Medical Information Systems (MIS), Object Oriented Approach and Clinical Systems, Practical Clinical Instructions, UML modeling, Rational Unified Software Process, registry of medical establishment, programming modeling algorithms.
Постановка проблеми
1нформацшш технологи сьогодш стали неввд'емною частиною оргашзацп медичних установ. Проте дуже часто значна частина IT-бюджету медичних заклад1в витрачаеться на шдтримку нефункцюнальних технолопчних ршень. Внаслвдок цього залишаеться мало кошпв на впровадження нових технологш, зокрема проекпв у медичну галузь.
Питания впровадження шформацшних технологш у лжарську практику сьогодш залишаеться одним з найбшьш актуальним, осшльки створення шформацшних систем у медичних установах обумовлена необхвдшстю використання постшно зростаючих обсяпв шформаци при виршенш д1агностичних, терапевтичних статистичних та шших медичних завдань.
Зазвичай б1льша частина робочого часу медичного персоналу витрачаеться на оформлення паперово1 документации заповнення талошв, здшснення заииав в амбулаторнш картщ, призначення консультацш або обстежень, виписування рецеипв, а також отримання та складання необхвдно1 звггносл. На цьому rai багато медичних установ намагаеться скоротити експлуатацшш витрати та час простою комп'ютер1в, ефектившше використовувати технологи та IT-фахiвцiв, впроваджувати новгтш стратеги в масштаб1 взде! медично! установи.
Для обгрунтуваиия швестицш вони мають показати е ко но Mi4Hy ефективнiсть нових проекпв та прийияти стосовно шформацшних технологiй стратегiчнi рiшення, що принесуть реальну користь [1]. Оск1льки процес лiкyвання супроводжуеться обробкою значних обсяпв шформацп, обслуговуванням великих потоков пащенлв, а також проведениям складних дiагностичних дослiджень, автоматизацiя медичним закладам дуже необхiдна. Завдяки цьому медицина, в тому числ i нетрадицiйна, набула б абсолютно нових рис.
Аналiз останшх дослiджень i публiкацiй
На сьогодш в Украш iснyе певний досвщ розробки та застосування медичних iнформацiйних технологiй. Всi цi засоби об'еднуються в Галузеву iнформацiйно-телекомyнiкацiйнy систему (Г1ТС) МОЗ Украши "HealthNet". II метою е створення iнтегрованого шформацшного середовища галyзi охорони здоров'я, iзольованого ввд iнших глобальних iнформацiйних систем, та забезпечення фyнкцiонyвання в його межах внутршньогалузевих iнформацiйних ресyрсiв та сервгав. Серед основних тенденцiй, як отримали розвиток останнiм часом, слад зазначити активне використання можливостей 1нтернету (лабораторна iнформацiйна система LIS MeDaP фiрми "БiоХiмМак", система ALTEY Laboratory фiрми "Алтей") i прагнення забезпечити сумюшсть рiзноманiтних програмних комплексiв мгж собою (LIS MeDaP, програма "Декстер" i "Лабораторний журнал" фiрми "Лабораторна дiагностика"). З'являються системи з бюлопчним зворотним зв'язком для дiагностики та коригуючого лшування (кардiомонiторинг "Доктор А", програма BreathMaker для лiкyвання зш'кання НДЦ бiокiбернетики) i засоби комп'ютерного мошторингу ("Доктор А", багатодобовий холтерiвський монiтор "Кардiотехнiка 4000" фiрми "Екомед+" (призначений для носiння на соб1), програмно-апаратний комплекс "1нтегратор").
Також слад вщзначити проект створення нацюнально1 системи прямого доступу "УкрМедНет". Цей проект передбачае штеграцш всiх iснyючих окремих медичних мереж, медичних ушверситепв та медичних НД1 в "УкрМедНет", створення спшьного iнформацiйного простору, та 1х iнтеграцiю в £вропейський iнформацiйний простр.
Також найбiльшого попиту набувають системи "Доктор Елекс" та "ЕмсiМед". Ц системи орiентоваиi не тiльки на державш, а й на приватш медичнi заклади.
В роботах В.О. Качмара, О.Ю. Майорова, 1.К. Чуртя i спiвавторiв проведено аиалiз стану розвитку медичних iнформацiйних систем в Укрш'ш [1-2].
Оск1льки даний процес знаходиться на початковш стади, супроводжуеться певними труднощами, виникае потреба визначення основних проблем шформатизацп системи охорони здоров'я в Украш та пошуку заходiв для !х вирiшення.
Мета дослвдження
Процеси шформатизацп i комп'ютеризаци системи охорони здоров'я в нашш краш проходять дуже повiльно, хоч i ведомо, що без використання комп'ютерних техиологш все складнiше надавати як1сну медичну допомогу.
Iнформатизацiя медицини це один з прюритетних наирямк1в розвитку сучасного техичного прогресу. Особливого значения набули задачi збережения шформацп про пащенлв, статистичний аналiз, швидкий доступ до даних тощо. Важливе значения надаеться ефективностi роботи лiкаря, уникненню помилок при дiагностицi та записi шформацп до бази даних, стандартизаци основних процедур [3].
В робот розглядаеться дослiджения та аналiз новiтнiх медичних шформацшних систем, яш використовуються на даний час в сферi охорони здоров'я Украши, а також проектування, розробка i впровадження сучасних шформацшних систем в дiяльнiсть медичних закладiв та визначення основних перспективних напрямшв впровадження iнформацiйних технологiй в медичну практику на базi iнформацiйного модуля для реестратури.
Викладення основного матерiалу дослiдження
Медичнi iнформацiйнi системи - це сукупшсть впровадження в галyзi охорони здоров'я методiв та засобiв обробки медичних даних, якi е цшсними технологiчними процесами i забезпечують створення, передавания, зберiгаиия, а також використання шформацшного продукту.
Медичш шформацшш системи значно полегшують роботу медичного персоналу з докyментацiею, дозволяють заощаджувати час, оптимiзyють комyнiкацiю мiж вщдшеннями i окремими працiвниками.
Тож з чого почати !х впровадження, яку шформацшну систему обрати та яш новi можливостi вiдкриваються в обслуговуванш пацiентiв. Усе це ми спробуемо вияснити в рамках дано! статп.
Створення в лжарш потужио1 автоматизовано1 iнформацiйноl системи не лише дае змогу забезпечити бшьшу прозорiсть процесу лiкyваиия для лiкарiв та адмшютраци, вона також пiдвищить оперативнiсть роботи установи та вщкрие можливостi для впровадження нових методiв медичного догляду за хворими. Зокрема медичну шформацп можна отримувати бiля лiжка пащента п1д час обходу, iсторil хвороб, медичш картки, амбyлаторнi картки можуть бути достyпнi для персоналу лжарш, лiкарiв. Таким чином забезпечуеться ефективна шдтримка обмiнy iнформацiею мiж пращвниками закладу.
Для досягнения максимально1 гнучкосп iнформацiйноl системи в бiльшостi випадшв доцiльно використовувати архитектуру "клiент-сервер", яка передбачае наявшсть мереж1 розподiлених баз даних (БД),
яш мютять кopпopaтивнy бaзy дaниx та пеpсoнaльнi кoмп'ютеpи aбo мoбiльнi пpистpoï (планшети, смapтфoни).
Зaгaлoм, oбpoбкa iнфopмaцiï мае здшснюватися якoмoгa ближче дo ïï зaстoсyвaння та викopистaння. Poзпoдiл зaстoсyвaнь мгж вiдпoвiдними частинами системи дoзвoляe медикам пpoдoвжyвaти poбoтy на мiсцяx нaвiть y paзi виникнення пpoблеми iз загальними кoмyнiкaцiями. Hеoбxiднoю yмoвoю забезпечення iнтеpoпеpaбельнoстi та гнyчкoстi такт систем е викopистaння вiдкpитиx кoмyнiкaцiйниx стaндapтiв.
Зазвичай медична iнфopмaцiйнa система складаеться з тaкиx oснoвниx мoдyлiв [4] :
- електpoннi медичш записи пaцieнтiв;
- pесypси заклад та ïx poзпoдiл;
- даш медичниx дoслiджень;
- фiнaнсoвa та aдмiнiстpaтивнa iнфopмaцiя зaклaдy;
- зашби зв'ЯЗКУ мiж пpaцiвникaми зaклaдy.
Хapaктеpистики пoведiнки poзpoблювaнoï системи фiксyються i дoкyментyються зaсoбaми мoделi, яка вiдoбpaжae фyнкцiï (вapiaнти викopистaння - usecase)пpoгpaмнoгo зaсoбy, пpедстaвляe oтoчення системи (безлiч aктивниx oб'eктiв - actors) i визначае зв'язки мiж вapiaнтaми викopистaння i активними oб'eктaми дiaгpaми вapiaнтiв викopистaння - usecasediagram. [5]. Пpoведемo пoшyк та виявлення aктopiв, яш мoжyть взaeмoдiяти з iнфopмaцiйнoю системoю мoдyля "Pеeстpaтypa".
Гoлoвним aктopoм мoдyля "Pеeстpaтypa" е pеeстpaтop, тoбтo той кopистyвaч, який безпoсеpедньo пpaцюe з цим мoдyлем. Taкoж в системi мoжyть poзглядaтися нaстyпнi aктopи таш, як пaцieнт, oсoбa, щo звеpнyлaся вiддiл pеeстpaтypи та бажае записатися на пpийoм, та лiкap, oœ6a, дo якoï здiйснюeться запис та oœ6a, яка пoвиннa мати дoстyп дo електpoннoï кapти пaцieнтa та дого aмбyлaтopнoï кapти.
З oписaнoï iнфopмaцiï мoдyль "Pеeстpaтypa" пoвинен здшснювати нaстyпнi фyнкцiï:
- pеeстpaцiя пащенпв;
- запис на пpийoм;
- кoopдинaцiя i yпpaвлiння чеpгoю пащенпв;
- вiдстежyвaння i yпpaвлiння виняткoвими ситyaцiями, пoв'язaними iз зaписoм пащента на пpийoм (зaпoбiгaння мoжливoстi зaписy на пpийoм в неpoбoчий час лiкapя, нaявнiсть iнфopмaцiï пpo ввдсутшсть лiкapя в yстaнoвi в певний œp^ чaсy);
- дpyк тaлoнiв на пpийoм;
- ствopення pеeстpaцiйниx кapтoк пaцieнтiв;
- ствopення aмбyлaтopниx кapтoк пaцieнтiв;
- ведення списков oчiкyвaння пaцieнтiв на запис дo лiкapя;
- фopмyвaння poзклaдy завантажешсп poбoти лiкapiв;
- ствopення жypнaлiв за певний пеpioд (день a6o мiсяць).
Дiaгpaмa вapiaнтiв викopистaння для iнфopмaцiйнoï системи виглядае нaстyпним чишм (див pис. 1).
Рис. 1. ^arpaMa вapiaнтiв UNKopuciauMH модуля "Рeecтpaтуpa"
Для мoделювaння взaeмoдiï oб'eктiв в час в мoвi UML викopистoвyються дiaгpaми пoслiдoвнoстi. Дiaгpaмa пoслiдoвнoстi вiдoбpaжae пoтiк пoдiй, щo вiдбyвaються в paмкax вapiaнтy викopистaння. На дiaгpaмi пoслiдoвнoстi зoбpaжyються тiльки тi oб'eкти, як1 безпoсеpедньo беpyть yчaсть y взaeмoдiï. Kлючoвим мoментoм для дiaгpaм пoслiдoвнoстi е динaмiкa взaeмoдiï oб'eктiв в чaсi. Дiaгpaмa пoслiдoвнoстей для мoдyля pеeстpaтypи пpедстaвленa на p^.2.
: Патент
I; Зв( ;4ÎMI.- в .:> t. трату|
2: Рее г[ il I- г n i
7: Не
эаписуватнся на i рнкш Bi Запис налрийом
9: Створення запнсу
11| "ii"i)i|.Tirn запнсу
лормування талону
на iL
Рис. 2. Д1аграма посл1довностей для модуля "Реестратура"
Пацieнт здiйснюe запит реестратору про необхiднiсть запису на прийом до лiкаря. Далi здшснюеться формування i вiдправка запиту до бази даних. База даних перевiряе шформацш про запис на прийом, i видае вiдповiдну iнформацiю, шсля чого посилае пiдтвердження i процес завершуеться видачою талона реестратором.
Ддаграма послiдовностi для бшьш детального ввдображення процесу запису на прийом ввдображена на рис. 3. Основною дшовою особою е реестратор, який здiйснюе запит до системи. Система в свою чергу запитуе розклад лiкарiв, дату i час вiльного прийому, формуе шформацш i вiдправляе И реестратору. Реестратор передае повщомлення пацiенту про найближчий в часi прийом пацiентiв конкретним лжарем. Пацiент робить вибiр, який попм фiксуе реестратор в базi даних i заносить всю шформацш у ввдповщш таблицi. Пiсля чого видае талон пащентов^
Реестратура База дан их Розклад
■ 1: Отрим аш ¡нформафо • Г*1---
3: Ви6|р .iiKiiii 4: Bn6ip лшаря
-г> 5: 0п[
цнзвання запиту
цнзвання запиту
7: 0.-[|i
8: hl,,, -[iiiiii' u i 11 аду конкретн '-> - it i. конкретного riii;i |
_-|-би - л запиту
Ввдаца розкладу конкретнвгЬ л каря
12: Запис налрийсм
11: Вив i| конкретно! дати
Рис. 3. Д1аграма посл1довностей для модуля "Реестратура"
Центральне мiсце в розробщ архiтектури програмного забезпечення займае розробка логiчноï моделi системи у виглядi дiаграми класiв. Нотацiя клаав в мовi UML проста i штугтивно зрозумiла bcîm, хто коли-небудь мав досвiд роботи з САSЕ-iнструментарiем. Нотацiя UML надае широк! можливосп для ввдображення додатковоГ iнформацiï (абстрактш операцiï i класи, стереотипи, загальш та частковi методи, деталiзованi штерфейси, параметризованi класи). При цьому можливе використання графiчних зображень для асощацш та ïx специфiчних властивостей, таких як ввдношення агрегацiï, коли складовими частинами класу можуть виступати rnmi класи. Ддаграма класiв (class diagram) служить для представления статично1' структури модел! системи в термшологи клаав об'ектно-ор!ентованого програмування. Д!аграма клаав може вщбивати, зокрема, р!зш взаемозв'язки м1ж окремими сутностями предметно1' области такими як об'екти i тдсистеми, а також описуе ïxrno внутршню структуру i типи вщносин. На данш д!аграш не вказуеться шформащя про тимчасов! аспектах функцюнування системи. З ще1" точки зору д!аграма клаав е подальшим розвитком концептуально1' модел проектовано1' системи [5].
Для взаемодп системи з базою даних було виявлено 6 основних клаав системи, а саме:
- клас авторизаци та реестрацп в системi (ClassLogin);
- клас, що вщповвдае за роботу системи Реестратура (QassRegistry);
- клас лiкар, призначений для представления шформащ! про працiвникiв медичного закладу (С1а88БоС:ог);
- клас пащенпв, представлення арх1тектури системи пацiентiв (QassPatient);
- клас взаемоди з базою даних, ввдповщае за представлення фiзичноi (для користувача) та лопчно! (для системи) моделi даних, а також обробку усiх запитiв (QassSystemDB);
- клас розкладу, призначений для роботи алгоритмiв формування розкладу роботи прийому лiкарiв, а також вiдображення робочого навантаження на лiкарiв (QassSchedule);
- клас журналу, призначений для ведення рiзних журналiв в реестратурi, яш зберiгаються певний перiод часу (QassMagazineRecords). Ддаграма класiв модуля "Реестратура" наведений на рис. 4.
Рис. 4. UML дааграма клас1в пiдсистеми «Реестратура»
Програмний комплекс клiнiки повинен вщповвдати сучасним принципам побудови програмного забезпечення, таким як: модульнiсть; масштабованiсть; штегрованють, гнучк1сть; надiйнiсть, технологiчнiсть; вiдкритiсть; можливють планомiрного нарощування кiлькостi одночасно працюючих користувачiв та i обсягу докуменпв; едина нормативно-доввдкова iнформацiя; iнформування користувачiв про !х помилковi ди; резервне дублювання шформаци; централiзоване адмiнiстрування та управлшня iнформацiйними ресурсами; можливiсть змши форматiв документiв, супроводу i модершзаци системи силами експлуатацiйного персоналу; наявшсть iнструментальниx засобiв настроювання системи на робочому мiсцi [6].
Висновки
Отже, шдсумувавши матерiали статтi можна зробити висновок, що використання нових шформацшних теxнологiй в сучасних медичних установах дозволить легко вести повний облш вах наданих послуг, реестрацп' пащенпв в медичному закладi, записi на прийом до лiкаря, зданих аналiзiв, виписаних рецептiв, поставлених дiагнозiв та багато шшого.
Автоматизацiя медичних установ дозволяе створювати автоматизоваш робочi мюця лiкарiв, органiзовувати роботу медично! статистики, створювати бази даних пащенпв, вести електронш ютори хвороб i об'еднувати в едине цiле всi лкувальт, дiагностичнi адмiнiстративнi та фiнансовi процеси.
Використання iнформацiйниx теxнологiй в робоп новiтнix медичних закладiв, полiклiнiк або стацiонарiв значно спрощуе ряд робочих процеав i пiдвищуе !х ефектившсть при наданнi медично! допомоги як прикршленому контингенту так i in особам.
Список використаноТ лiтератури
1. Чурпш 1.К. Сучасний стан шформатизацп в медицинi [Текст] / 1.К Чурпiй, Н.В. Чурпiй, В.Д. Скрипко, Буковинський медичний вiсник. - 2011. - Т. 15. - № 1 (57). - С. 171-173.
2. Качмар В.О. Медичш шформацшш системи - стан розвитку в УкраМ [Текст] / В.О. Качмар, Укра!нський журнал телемедицини та медично! телематики. - 2010. -Т. 8., №1. - С.12-17.
3. Шдаев А.В. 1нформацшш технологи в системi охорони здоров'я [Текст] / А.В. Щдаев, В.М. Пономаренко, Ю.В. Вороненко. - К.: Здоров'я, 2003. -335 с.
4. Ебель В.К. "Новi комп'ютерш технологи в медициш" [Текст] / В.К. Ебель, Алмати, 2013.- 112 с.
5. Якобсон А. Унифицированныйпроцессразработкипрограммногообеспечения [Текст] / А. Якобсон, Г. Буч, Дж. Рамбо. - Спб.: Питер, 2010. - 496 с.
6. Вендров А.М. Современные технологии создания программного обеспечения [Електронний ресурс] -Режим доступу: http://citforum.ru/programming/application/program/index.html
