Exploração e desenvolvimento de soluções interoperáveis em ambiente hospitalar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Miranda, Filipe Manuel Mota
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/46731
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Informática Médica)
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spelling Exploração e desenvolvimento de soluções interoperáveis em ambiente hospitalarExploitation and development of interoperable solutions in hospitalEngenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasDissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Informática Médica)Em contexto hospitalar, elaborar soluções interoperáveis remete para o conceito de Sistemas de Informação (SI) e a forma como estes são capazes de cooperar na partilha de informação. Aqueles que apresentam maior afinidade com a informática médica são naturalmente os Sistemas de Informação em Saúde (SIS), que constituem um dos pontos mais importantes e mais sensíveis no que à prestação de cuidados de saúde diz respeito. A evolução desde o armazenamento de dados no formato de papel (paper-based) até à utilização de sistemas informáticos apresenta inúmeras vantagens. A maior rapidez no acesso a dados, a redução de erros (consulta, processamento e apresentação) e o diminuição de perdas de informação encabeçam sem dúvida uma lista bastante extensa de pontos positivos. Em contraponto, na altura em que muitos dos sistemas existentes foram implementados, o conceito da partilha de informação não era equacionado, resultando na criação de “ilhas de informação” sem qualquer comunicação com o exterior. Com a evolução da Internet e da capacidade de processamento dos sistemas informáticos, a partilha de dados entre sistemas tornou-se uma constante, sendo vital a questão da interoperabilidade. Existem no entanto barreiras à implementação completa dessa ideologia motivado por divergências em formato de dados ou compatibilidade entre sistemas. Embora muito já tenha sido estudado e implementado, existem ainda no Serviço Nacional de Saúde (SNS) lacunas que só soluções propostas de raiz em prol da interoperabilidade semântica podem corrigir. O setor da saúde nestes tempos de mudança deve aproveitar exemplos provenientes de outras áreas da economia, como por exemplo, a produção em larga escala onde uma nova revolução está em marcha, a Revolução Industrial 4.0. Através da introdução do conceito de indústria 4.0 desenvolveram-se Cyber-physical System (CPS), onde dados relativos ao estado de uma máquina ou um processo são transmitidos pela rede com destino a unidades centrais de processamento. Estas, através de processos de Extract, Load, Transform (ETL), transformam dados em informação útil acerca do estado da máquina, de uma linha de produção ou de toda ama unidade fabril, fazendo assim a ponte entre o mundo real e o virtual. Com esses dados recolhidos em tempo real, as ditas unidades centrais criam as bases para sistemas de monitorização, geralmente sob a forma de aplicações Web, permitem uma tomada de decisão mais informada por parte dos utilizadores envolvidos. Os dispositivos móveis são hoje em dia um filão de negócio a ser explorado pelas unidades de saúde numa tentativa de aproximação ao utente e ao mesmo tempo baixando custos de comunicação, fomentando assim uma relação de confiança entre ambos. No desenvolvimento de uma aplicação móvel é percetível a forma de como a interoperabilidade é vital em sistemas distribuídos. A interoperabilidade física é garantida com utilização de Internet e pedidos Hypertext Transfer Protocol (HTTP), a interoperabilidade sintática tira partido de estruturas como o JavaScript Object Notation (JSON) ou Extensible Markup Language (XML) para envio de dados na resposta aos diversos pedidos. Por último, a interoperabilidade semântica faz com que diferentes layouts sejam apresentados pela aplicação consoante os dados recebidos. Ao longo do presente projeto, desenvolvido no âmbito da dissertação de mestrado em Engenharia Biomédica, ramo de Informática Médica foi primeiro realizado um levantamento de requisitos com base no estado atual dos SI no Centro Hospitalar do Porto (CHP) e mediante os resultados, foram desenvolvidos casos de estudo de forma a perceber qual o possível impacto das soluções encontradas. Quatro possíveis áreas de intervenção foram identificadas, a troca de informação seguindo a estrutura proposta pela Health Level Seven Internation na versão 2 relativa à troca de mensagens em contexto hospitalar, sistema de monitorização de agentes implementados na unidade de saúde (HL7 e AIDA), formulário de codificação International Classification Diseases 9 Revision Clinical Modification (ICD-9-CM) para posterior integração num sistema Grupo de Diagnósticos Homogêneos (GDH) e por fim a comunicação com o utente quando este está fora da unidade de saúde como forma de melhorar a imagem da unidade de saúde. Como referido, utilizando as diretrizes Health Level Seven International para troca de mensagens na versão 2, foi desenvolvida uma interface do tipo interface engine na linguagem Python, que sustenta um “Multi-Agent System” (MAS) para envio e receção de mensagens. Aproveitando as diretrizes da indústria 4.0, ´e fundamental que estes agentes inteligentes comuniquem a cada instante o seu estado de forma a que os responsáveis conseguirem um feedback do estado atual de todo o sistema. No segundo caso de estudo foi desenvolvida uma plataforma de monitorização com vista a rastrear o estado de agentes HL7 e AIDA j´a implementados no CHP e ainda daqueles desenvolvidos no caso de estudo anterior. Primeiro foi implementado um processo de ETL que alimenta um DataWarehouse (DW) onde a aplicação Web faz queries para recolher dados. Toda a plataforma foi desenvolvida, com base no conceito MVC com a framework Angularjs. O terceiro caso de estudo apresenta uma plataforma de codificação ICD-9-CM numa abordagem à interoperabilidade semântica relacionada com representação de diagnósticos e procedimentos clínicos. Utilizando também o conceito MVC em Angularjs, a plataforma está inserida num sistema de GDH com objetivo de facilitar o trabalho do codificador, aumentar a sua produtividade, servir de barómetro ao trabalho desenvolvido e ainda categorizar os resumo de altas hospitalares. Com o GDH pode num futuro ser definido todo o financiamento hospitalar ou até compras realizadas por cada unidade. No último caso de estudo, desenvolveu-se uma aplicação Android do enquadrada no conceito de Electronic Health (eHealth) do tipo appointment remInder. O objetivo é aproximar o paciente da unidade de saúde e evitando que este falhe o seu agendamento poupando em última instância dinheiro e recursos às unidades de saúde. Utilizou-se o design proposto pela Google para o envio de notificações o serviço Firebase Cloud Message também ele proposto pela Google. Mais que um lembrete a aplicação regista consultas passadas, futuras e permite fazer a confirmação da consulta. Este caso ainda se trata de um protótipo inicial para aceitação por parte da unidade de saúde. Como métodologia de desenvolvimento em todos os casos de estudo, utiliza-se o cicloDesign Research. Primeiro é definido um requisito/problema que se pretende ver resolvido e todas as fases que se sucedem visam encontrar uma possível solução para tal. Como prova de conceito, escolheu-se a análise SWOT, situando-se esta, na fase de conclusão do ciclo DS. Todos os casos de estudo foram submetidos a essa análise apresentado resultados considerados positivos. Fica assim vincada a importância da interoperabilidade no desenvolvimento de sistemas interoperáveis, sendo um conceito transversal a todas as soluções propostas, quer na fomentação direta da interoperabilidade ou no seu aproveitamento para a disseminação de informação. No primeiro caso, um sistema que favorece diretamente a partilha de informação utilizando standards de comunicação. No segundo, o controlo de agentes que trabalham diretamente na partilha de informação garantindo a sua segurança e rápida atuação em caso de erro. No terceiro caso, uma solução diretamente ligada à interoperabilidade semântica e por último uma aplicação que necessita de interoperabilidade para funcionar na sua plenitude.In order to develop interoperable solutions, the Information Systems and information exchange among them are two of the basic concepts. Information Systems and for the purpose of this work Health Information Systems are without questions one of the key factors in the healthcare nowadays. The evolution from paper-based information storage to a computerized automated process presents numerous advantages like fastest information retrieval and less errors but there is a downside. The development of department or unit focused information system led to the creation and isolation of “islands of information”. At the time the concept of information charing was not on the agenda. The evolution of Internet and technology motivated the data charing across information systems and organizations. The interoperability is then a key factor under this new scenario. Although a large number of research and implementation has already occurred, there are still gaps. One the Portuguese scenario the semantic interoperability presents a tricky question that only specialized solution can solve. The health care should look at examples from other fields, like manufacturing to seek for solutions. The Industry 4.0 implements “Cyber-Physical Systems” to get an live feed of the machine and production status. The data is provided by sensors or intelligent agent systems that extract the current status of the machine and transmit to a central unit. The mobile industry presents nowadays a business opportunity for the healthcare sector through development of dedicated applications dedicated to approximate the patient and health care unit and reducing the costs in communication. Even at this point interoperability is vital. Physical interoperability through the establishment of communications using Internet and Hypertext Transfer Protocol (HTTP) requests. The syntactical interoperability with JavaScript Object Notation (JSON) format for information exchange, and at last the semantic interoperability for different displays with basis on different information. The present work was developed under the scenario of the master thesis in Biomedical Engineering medical informatics branch. Intends then to present solutions in the format of study cases. Were purposed 4 solutions. The first related with the information sharing standards through the usage of Health Level Seven message standards on the v2. format. The implementation an HL7 interface engine mixed with intelligence agents is a powerful tool to accomplish reliability and fast information exchange. The agents were implemented using Python 3.4 programming language. The second case study, presents a monitoring system for HL7 and AIDA agents already working at Centro Hospitalar do Porto (CHP) and the new agents from the system presented at case study number one. The main function of this platform is present to the user the information processed in a Extract, Load, Transform (ETL) process implement in Python 3.4 programming language. Information like errors, agents beginning date and number of exchanged messages are present in a MVC model web application, developed using Angularjs framework. The third case study was a specific need of the CHP. The Related Diseases Groups have been working fundamental four hospital ranking and money distribution for many years. This systems require the specific usage of International Classification Diseases 9 Revision Clinical Modification (ICD-9-CM) codification of medical release resume. So a MVC single page application was developed using Angularjs framework. The purpose is increase the number of codifications, evaluate the performance of the encoder and the health unit. The last case study, presents a android mobile application introduced to save money to CHP in communication with patients, increase the health facility public image and prevents patients from not attend schedules. The application was developed using Google guidelines and to send notification the Firebase Cloud Message systems was adopted. The application meets the standards of Electronic Health (eHealth) mainly appointment remainders. As development methodology, the Design Research cycle presents a good method to solve the requisites or problems identified previously. The last step settles if another DR is needed or if the right solution has been found. As proof-of-concept the SWOT analysis is a good and cheap solution for the purposed of the project. All the purposed solutions have a common point, the interoperability. The first case enables directly the syntactical interoperability. The second, supports and helps identifying errors in agents working directly with information exchange. The third case represents a direct approach to the semantic interoperability. The fourth, repesents a information system that depends directly of interoperability to work properly.Machado, José ManuelDuarte, JúlioUniversidade do MinhoMiranda, Filipe Manuel Mota20162016-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/46731por201554518info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:25:38Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/46731Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:19:56.884013Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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