Разработка модульной информационно-аналитической АСУ для перинатальных центров

Таранов Юрий Александрович

аспирант ТюмГНГУ, г. Тюмень

Е-mail: Flanker18@mail.ru

Информационные системы для сбора, обработки, хранения и анализа данных используются во всех отраслях, в т. ч. и в медицине. В связи с тем, что в медицине требуется оперативная обработка информации и незамедлительное реагирование на происходящие события, актуальным является не только сбор, но также и анализ данных. Перевод медицинских учреждений на электронную форму ведения документации и наблюдающаяся тенденция к созданию единого информационного пространства медицинских учреждений предопределяют необходимость разработки унифицированных АСУ для обмена информацией в требуемом и единообразном виде с учетом профиля и специфики лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ).

В этой связи целью настоящей работы явилась разработка автоматизированной информационно-аналитической системы для перинатальных центров, удовлетворяющей современным требованиям реализации медицинских информационных систем. За основу взят принцип модульного построения, обеспечивающий широкие возможности адаптации системы для любого медицинского учреждения соответствующего профиля. В задачи входило построение модели системы и разработка ее модулей.

Автором ведется работа по созданию комплексной автоматизированной системы для оперативного контроля и управления работой перинатальных центров (проект «Cyberdoctor»), отличительными особенностями которой являются: внешняя простота (сложность «за кадром»); открытая платформа (возможность обмена данными с другими информационными системами); наличие кроссплатформенного Web-приложения; легкость управления (развитая система контроля и управления доступом к данным); пронизывающая безопасность (доступ к данным контролируется на всех уровнях обработки); возможность работы в «облаке» (SaaS); лицензионная прозрачность (использование программного обеспечения с открытым исходным кодом); использование технологии «тонкий клиент» на базе СПО Linux. В систему заложены функции своевременного выявления критических случаев и помощи в принятии управленческих решений.

Разработка системы ведется на основе веб-фреймворка Drupal 6 с активным использованием свободных модулей; язык разработки — PHP; приоритетный веб-сервер — nginx; приоритетная серверная платформа — Debian Linux. Клиентская часть разрабатывается на HTML с использованием javascript-фреймворка DoJo, позволяющего создавать удобные и динамичные интерфейсы.

В качестве СУБД для хранения информации ядра модулей могут использоваться такие, как PostgreSQL, MySQL, MSSQL. В зависимости от СУБД ядро предоставляет соответствующие функции работы с ней. В качестве приоритетной выбрана СУБД PostgreSQL, т. к. она предоставляет темпоральность хранения данных, отличается надежностью, удовлетворяет требованиям по безопасности, быстродействию и является свободно распространяемой.

«CyberDoctor» разрабатывается как комплексная система автоматизации деятельности перинатальных центров, обеспечивающая автоматизацию регистрации, ведения и учета историй болезни с возможностью анализа и статистической обработки, а также с функцией помощи в принятии управленческих решений на основе мощной статистической базы. Система представляет собой веб-ориентированное приложение, работающее по технологии «клиент-сервер»; имеет модульную структуру, адаптируемую под нужды конкретного ЛПУ с возможностью расширения и модернизации.

Система разработана с учетом организации работы как на больших расстояниях (через Интернет), так и в пределах организации (локальная сеть). Браузерный вариант позволяет получать доступ к системе с любого компьютера в пределах рабочей сети (Интернет или локальная сеть), что не требует наличия особого программного обеспечения; необходимо только наличие WEB-браузера (Internet Explorer, Opera, FireFox и т. д.). Права доступа разграничены для различных категорий пользователей (пользователь, администратор, медстатистик и др.); каждая категория пользователей имеет доступ к своей части системы с учетом своих компетенций.

Конечный результат разработки АСУ для лечебного учреждения — интранет-сайт (или интернет-сайт) в зависимости от нужд организации; с учетом особенностей ЛПУ определяется также набор модулей.

В структуре системы выделяются ядро системы и модули (базовые и дополнительные). Базовыми модулями являются «Регистратура», «История болезни», «Статистика и аналитика». Дополнительные модули формируются исходя из нужд лечебно-профилактического учреждения; к ним можно отнести, например модули «Отделение гинекологии», «Отделение ультразвуковой диагностики», «Лаборатория», «Мониторинг», «Управление персоналом» и др. При этом каждый модуль представляет собой обособленную разработку и может использоваться отдельно от других. Но данные любого модуля могут быть использованы другими частями системы, т.е. предусмотрена интеграция с остальными модулями.

В разработке заложены следующие функции ядра системы: управление пользователями; взаимодействие с базой данных; контроль доступа для пользователя; обработка ошибок; почтовая система; генерация отчетов; операции с историей болезни; управление диагнозами, операциями, медикаментами (поиск по классификатору МКБ-X; поиск по перечню операций; поиск по базе медикаментов РЛС); выписка направлений и др. Все функции могут быть переопределены в модулях; базовые функции позволяют создать шаблон для любого отделения. Расширив возможности ядра с помощью грамотно составленных модулей, можно получить специализированную АСУ для любого медицинского учреждения.

Построение базовых и дополнительных модулей системы проводили с учетом следующих функциональных возможностей и особенностей.

Модуль «Регистратура»: ведение картотеки пациентов; регистрация электронной медицинской карты пациента; фиксация любого изменения информации о пациенте; запись на прием; наличие встроенных и обновляемых справочников (адресов, справочник медицинских учреждений, страховых организаций и т. п.); интеграция со справочником КЛАДР; настраиваемые под бланк организации печатные формы карты пациента.

Модуль «История болезни»: создание истории болезни пациента при поступлении его в отделение: формирование выписки при убытии: возможность подключения справочников — МКБ, справочник операций и манипуляций, справочник лекарственных средств (например, РЛС) и др.; формирование статистической карты; поиск истории болезни по различным критериям.

Модуль «Статистика и аналитика»: статистический анализ по историям болезни или картотеке пациентов; наполнение отделений; нагрузка на врачей; графики распределения пациентов по месяцам, дням, лечащим врачам, диагнозам и т. п.; формирование таблиц, графиков, диаграмм по различным показателям; создание стандартных форм отчетности (13, 16, 32); интеграция с другими модулями системы.

Модуль Отделение гинекологии: автоматизация ведения электронной истории болезни в рамках отделения гинекологии; генерация сводок и отчётов о работе отделения; возможность быстрого поиска информации о предыдущих посещениях пациентом отделения; возможность интеграции с популярными справочниками (РЛС и т. п.) и другими модулями системы.

Модули «Лаборатория» и «Отделение УЗИ- диагностики»: внесение результатов анализов; ведение протоколов УЗИ; формирование и распечатка итогового протокола; привязка данных к истории болезни.

Модуль «Мониторинг»: непрерывный анализ вводимых данных; оперативность реагирования на отклонения при ведении истории болезни; анализ отклонений и критических случаев; формирование информационного блока о серьезных отклонениях в ведении истории болезни и др.

Модуль «Управление персоналом»: ведение истории замечаний, повышение оперативности и качества управления решения проблем; обмен информационными сообщениями между пользователями по иерархии; возможность ведения статистики замечаний и др.

В настоящий момент реализовано ядро системы и ряд перечисленных выше модулей, которые можно использовать для организации работы перинатальных центров.

В качестве ключевого модуля системы для этих учреждений разработан «Журнал родов», являющийся частным случаем модуля «История болезни». Разработанная ранее часть системы для ведения электронного журнала родов [1, 2] была успешно внедрена на территории юга Тюменской области в подведомственных ГЛПУ ТО «Перинатальный центр» (г. Тюмень) лечебно-профилактических учреждениях.

База данных для ведения электронного журнала родов спроектирована в пакете ERWin и представляет собой разветвленную сеть таблиц (рис. 1).

Рисунок 1. Структура базы данных: 1 — журнал родов, 2 — карта роженицы, 3 — карта новорожденного, 4 — служебная структура

База разделена на несколько частей, каждая из которых представляет какую-либо крупную единицу системы: собственно журнал родов, карта роженицы, карта новорожденного и служебная структура. Части связаны между собой, и эти связи позволяют быстро и максимально просто извлекать из базы нужные данные. В базе минимизирована избыточность хранения данных, количество NULL-значений, а так же количество сущностей. Тщательно продуманы связи между отношениями, первичные и внешние ключи. Ключевыми отношениями в данной базе являются специфичные отношения и «Пользователи системы». Остальные сущности представляют собой либо справочники, либо дополнительные данные о ключевых сущностях.

Для формирования журнала родов, его составных частей и сокращения времени заполнения журнала и карт база данных содержит целый ряд справочников. Для заполнения специфической медицинской части карт в системе имеются справочники диагнозов в соответствии с международной классификацией болезней (поиск по классификатору МКБ-X) и операций, а также справочники ЛПУ, врачей и т. п. Предусмотрены также справочники для определения групп риска у пациентов. Для удовлетворения требованиям по безопасности для обработки персональных данных идентификация пациентов предлагается по номеру истории родов, являющегося уникальным в пределах календарного года и конкретного ЛПУ. Интерфейс модуля приведен на рис. 2.

В разработке заложена не только автоматизация ведения журнала родов, но и возможность статистической обработки по важнейшим показателям работы с генераций сводок и отчетов (рис. 3), а также отслеживание ситуации в режиме реального времени для своевременного выявления критических случаев, требующих немедленного реагирования, и функции управления персоналом, основанные на системе поддержки принятия решений.

Разработка ориентирована на ГБУЗ ТО «Перинатальный центр» (г. Тюмень) и подведомственные ему лечебно-профилактические учреждения юга Тюменской области, но заложенная гибкость системы, позволяющая настраивать ее под нужды конкретного ЛПУ, значительно расширяет сферу использования предлагаемой АСУ.

Рисунок 2. Вид страниц электронного журнала родов

Рисунок 3. Примеры статистических таблиц и графиков

Таким образом, разработанная комплексная автоматизированная информационно-аналитическая система «CyberDoctor» имеет большое практическое значение для организации работы перинатальных центров и позволяет не только облегчить работу с первичной информацией, но и незамедлительно обрабатывать и анализировать срочную и требующую особого внимания информацию.

Предложенный в работе модульный принцип построения с широкими возможностями адаптации системы для любого медицинского учреждения соответствующего профиля позволит разрабатывать унифицированные информационно-аналитические АСУ для любого лечебно-профилактического учреждения в соответствии с его потребностями.

Список литературы:

1.Таранов Ю.А. Борзых Э.В. Разработка АСУ лечебно-диагностическим процессом в перинатальном центре. // Фундаментальные исследования. — 2009. — № 9. — С. 75—76.

2.Таранов Ю.А. Разработка автоматизированной системы контроля и управления лечебно-диагностическим процессом в перинатальном центре// Научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Новые технологии — нефтегазовому региону», Тюмень: ТюмГНГУ. — 2010, т. 2. С. 98—101.