Описание архитектуры медицинской информационной системы


Введение
Основываясь на опыте отечественных и зарубежных разработчиков, проектирование и разработка КМИС осуществляются на модульном принципе. Отдельные компоненты системы разработаны как самостоятельные приложения, но они тесно объединены друг с другом при помощи специальных программных интерфейсов. Иногда такой способ разработки информационных систем называют методом компонентного проектирования базы данных.

Компонентный подход позволяет системе не просто автоматизировать различные участки работы в ЛПУ, но и достичь заметно более важного результата - создания в ЛПУ единого информационного пространства, которое представляет собой регламентированную систему взаимоотношений, где каждый пользователь может поставлять и получать необходимую информацию, собранную в установленные сроки и по установленным схемам и правилам.

За счет единого информационного пространства достигается повышение эффективности применения медицинских технологи и использования ресурсов здравоохранения. Поэтому система содержит полный спектр всего необходимого программного обеспечения для самых разнообразных задач и относится к классу комплексных медицинских информационных систем.


Клиент-серверная архитектура
Карельская медицинская информационная система базируется на клиент-серверной архитектуре. Для максимальной эффективности система использует объектно-реляционной принцип: она основана на двух, работающих в единой связки, системах: платформе групповой работы Lotus Notes/Domino и реляционной СУБД Microsoft SQL Server. Платформа Lotus Notes/Domino - это основа системы. В ее среде функционирует примерно 80-90% всего программного кода КМИС. SQL-сервер - это хранилище данных для вспомогательных модулей.

Двухуровневая архитектура "Клиент-Сервер" в медицинской информационной системе
Двухуровневая архитектура "Клиент-Сервер" в медицинской информационной системе

Объектно-реляционный подход в КМИС
Технологии Lotus Notes/Domino идеально подходят для реализации медицинской информационной системы, нацеленной на медицинский электронный документооборот и совместную работу пользователей с электронной документацией. Вместе с этим ряд задач, таких как финансовый учет, статистика, складской учет и некоторые другие, более эффективно функционируют в среде традиционных реляционных систем управления базами данных. Поэтому система базируется на объектно-реляционном принципе, согласно которого принципиально разные системы - Lotus Notes/Domino и SQL-сервер функционируют в единой связке, дополняя и усиливая достоинства другу друга и скрадывая недостатки.

Описание архитектуры системы
Наша информационная система базируется на модульной архитектуре, которая носит условное название «Сатурн». Эта архитектура подразумевает использование следующих основных программных модулей:

Ядро системы - это несколько центральных баз данных на сервере Lotus Domino, в которых сосредоточена основа КМИС - подсистема электронного медицинского документооборота. Это наиболее развитая часть системы. Все основные технологические решения сосредоточенны в этой части. Архитектурно ядро КМИС содержит следующие компоненты:
  • База паспортных данных - предназначена для централизованного хранения всей социальной информации о пациентах (паспортные данные, место работы и проживания, полисы, льготы, инвалидности и т.д.). а также для автоматизации приемного покоя и регистратуры ЛПУ.
  • База данных текущих историй содержит все необходимые для работы стационара программные инструменты. Хранит в себе все текущие истории болезни пациентов, находящихся на лечении. За счет этого скорость работы с этой базой данных максимальная – поиск документов, формирование эпикризов, выписок, создание и изменение документов исполняется системой моментально. Пользователю никогда не приходится ждать завершения работы и наблюдать «песочные часы» операционной системы.
  • База данных амбулаторных карт специально спроектирована для использования в поликлинике. Содержит в себе электронные амбулаторные карты прикрепленного к поликлинике контингента и встроенные вызовы специализированных подсистем - профосмотра, диспансерного наблюдения, вакцинопрофилактики и т.д.
  • База данных архива. В ней накапливается устаревшая информация или редко используемые амбулаторные карты. В функциональном плане архив имеет сильные ограничения с целью обеспечить возможность накапливать значительные объемы информации. Фактически, связка архива с базами данных историй болезни или амбулаторных карт, основанная на нашей уникальной технологии вариабельного ядра, позволяют хранить всю медицинскую информацию ЛПУ вечно без потери производительности системы.
  • Справочники КМИС содержат практически всю справочную информацию, необходимую системе – от МКБ-10 до справочника прививок или списка врачей. Пользователи могут менять информацию с учетом своих прав в системе. Так, регистратор может вносить изменения в справочник страховых компаний, но не сможет что-либо изменить в справочнике патологий отделения функциональной диагностики. В системе наряду с центральным справочником имеется отдельная база данных МКБ-10. В ней возможно создание индивидуальных папок для сбора пользователями собственных подборок кодов. Доступ к базе осуществляется из всех программ системы однотипно. Возможен поиск по специализированным папкам, по диагнозам в алфавитном порядке, по кодам МКБ. Также возможен доступ к базе данных через web. При этом имеется одна удобная возможность – можно указать фрагмент ключевого слова из диагноза и система выведет список всех возможных нозологий и их кодов, в которых это слово встречается.

Вспомогательные (сопроводительные) базы данных. Используются ядром системы для различных целей, однако наличие этих баз не критично для функционирования системы в целом. Их основное назначение – улучшение и облегчение условий работы с системой, обеспечение дополнительных сервисов. Сюда относятся базы данных архивов (рентгеновских снимков, видеозаписей эндоскопии и т.д.), подсистема планирования рабочего времени (календари) и т.д.

Электронные журналы КМИС. Технология электронных журналов широко используется в системе. Она позволяет без дополнительной вычислительной нагрузки на сервер формировать самые разнообразные представления данных, специализированные по конкретным задачам. Например - журнал рецептов, журнал вызовов на дом, журнал вакцинопрофилактики и т.д.

Внешние приложения. Это программы-надстройки над системой. Они используют специально разработанный нами интерфейс связи с ядром системы и позволяют создавать приложения, не предусмотренные командой разработчиков. Таким образом, мы обеспечиваем возможность расширения системы без участия разработчиков, но с сохранением потенциала системы, всей ее мощности.

Архитектура Карельской медицинской информационной системы
Архитектура Карельской медицинской информационной системы



Использование технологии Lotus Notes / Domino позволяет реализовать значительные преимущества. База данных Lotus Notes содержит в себе не только информацию, но и списки контроля доступа и другие данные, необходимые для функционирования подсистемы безопасности, а также полностью все программы и дизайн, обеспечивающие интерфейс пользователя.

Пользователи входят в систему через клиента Lotus Notes, имеющего удобный графический интерфейс с интегрированным браузером, почтовым клиентом. Т.к. базы данных располагаются на сервере, то ничего из программ ядра системы и вспомогательных баз данных не хранится на локальных машинах и, следовательно, не требуется их обслуживание и обновление. При подключении к серверу системы пользователю загружается удобный интерфейс, учитывающий его права доступа к базам данных и индивидуальные настройки.

Использование механизма репликации позволяет организовывать распределенную (в т.ч. территориально) инсталляцию системы, выполнять автоматическое резервное копирование на «теневые» серверы, обмениваться информацией и изменениями в программном обеспечении между медицинскими учреждениями, работающими в рамках единой информационной системы.

Использование мощной подсистемы безопасности позволяет говорить о высочайшем уровне защищенности и сохранности данных среди информационных систем в медицине. При этом разработчики используют уже готовые, отлаженные и проверенные временем и мировым опытом механизмы. Разграничение прав доступа возможно от сервера до конкретного поля в базе данных, причем как для определенного пользователя, так и для группы пользователей.

Для возможности применения разработанной МИС в любом учреждении здравоохранения в систему интегрирован ряд отдельных подсистем и баз данных, предназначенных для работы отдельных служб ЛПУ, имеющих свою специфику. Краткий обзор разработанных подсистем приведен на этой странице.