Procesos de normalización y optimización de modelos de datos: ISO21090 y EN13606 para la gestión...

Procesos de normalización y optimización de modelos de datos:

ISO21090 y EN13606 para la gestión en aplicaciones informáticas

Jesús Cáceres TelloUnidad de Investigación en Telemedicina y e-Salud

Índice

Introducción HCE- Escenario- Complejidad- Modelo Dual Materiales y métodosa e a es y é odos

- Persistencia- XML- Servicios Web- Servicios Web Línea de desarrollo Resultados

- MR ISO21090- MR para extractos EN13606- MR para representación de arquetipos EN13606- Servidor Demográfico Trabajos Futuros

Unidad de Investigación en Telemedicina y e-Salud. Instituto de Salud Carlos III

“La HCE supone incorporar las TIC en la actividad sanitaria pasando a formar

parte de un sistema integrado departe de un sistema integrado de información clínica.“

Muñoz P. et al. 2009


HCE: Introducción

HISTORIA CLÍNICA(Información)

HISTORIA CLÍNICA = Continente + Contenido

PAPEL

SOPORTE INFORMÁTICO

HISTORIA CLÍNICA ELECTRÓNICA (HCE)


HCE: Escenario en el Sistema de Información Hospitalaria

TARJETA SANITARIA

GESTIÓN DE PACIENTES (SMS, WEB, email)

APLICACIONES WEB SOLUCIONES DEPARTAMENTALES

HISTORIA CLÍNICA ELECTRÓNICA

(HCE)

• Gestión de datos• Visualización de Imágenes• Gestión de Citas médicas

DEPARTAMENTALES

• Niveles de azúcar• Tensión arterial• …

APLICACIONES OFIMÁTICAS

• WORD• EXCEL


• …

HCE: Complejidad

Estándares de contenidos y estructura (Arquitectura) Representación de datos clínicos (Codificación)Representación de datos clínicos (Codificación) Estándares de comunicación (formatos de mensajes) Seguridad de datos, confidencialidad y autentificación

EN13606 ISO21090

DIFICULTAD EN EL DESARROLLO DE NORMAS

HL7 OpenEHR


HL7

HCE: Modelo dual

ReglasReglas de

negocio


Materiales y Métodos: JAXB (XML)

Transforma documentos XML en objetos Java (unmarshal - marshal) Permite a partir de un XSD (XML Scheme Definition) generar las clasesPermite a partir de un XSD (XML Scheme Definition) generar las clases

java correspondientes Ventajas:

- Manipulación de objetos, no de documentos xml- Garantiza que los datos son válidos (XSD)- Rapidez de ejecución:p j

- Igual velocidad que SAX- Misma capacidad de almacenaje de datos que DOM

XSD XML Objeto J A X B

Unmarshal

Validación

XML SchemaDefinition

DocJ A X B

Define Marshal


Materiales y Métodos: JPA (Persistencia)

PROGRAMA

Persistencia: capacidad de losobjetos para guardarse y recuperarsedesde un medio de almacenamiento

OBJETOS

Un proceso por el que un objetocualquiera se puede convertir en una

UNIDAD DE PERSISTENCIAJ P A Java Persistence API

cualquiera se puede convertir en unasecuencia de bytes con la que mástarde se podrá reconstruir el valor de

i bl E i dREGISTROS

BYTESsus variables. Esto permite guardarun objeto en una base de datos oenviarlo por la red.

BYTES

BASE DE DATOS

RED


Materiales y Métodos: Web Services

Los Web Services permite la comunicación entre aplicaciones o componentes de aplicaciones de forma estándar a través de protocolos p p pcomunes (como http) y de manera independiente al lenguaje de programación, plataforma de implantación, formato de presentación o sistema operativosistema operativo. Un Web Service es un contenedor que encapsula funciones específicas

y hace que estas funciones puedan ser utilizadas en otros servidores.

ISCIII WSS

Cliente WSC Cliente

WSC

Cliente


Cliente WSC Cliente

WSC

Línea de desarrollo: Arquitectura

CLIENTE

WEB APPLICATION STAND-ALONE WEB SERVICES

SERVIDOR DE APLICACIONESCLASES DE DATOS

JAXB

CLASES DE NEGOCIO

• JAXB

•JPA

SERVIDOR DE DATOS

JPA

MySQL

ORACLE

POSTGRE


…

Resultados: Estándar ISO 21090 (I)

Proporciona el conjunto de definiciones de tipo de datos para laProporciona el conjunto de definiciones de tipo de datos para la representación y el intercambio de conceptos básicos que se encuentran comúnmente en los entornos de atención sanitaria

Apoyo al intercambio de información en el entorno sanitario

Define un XML Schema para representar todos los tipos de datos

Selección de 135 tipos de datos, necesarios para la representación del HCE del paciente.

Discusión abierta sobre la complejidad de los objetos ISO21090


Resultados: MR ISO21090 (II)

Utilización de 2 capas en modelo de datos (clases JPA y clases JAXB)( y ) Comparación de objetos JAXB, uno

creado a partir de del XML y otro a partir de su objeto JPAde su objeto JPA. Resultado positivo = Implementación del

MR propuesto para la norma ISO21090 Mediciones de tiempos de proceso:

- QSDTS define un conjunto de diferencias entre dos conjuntos QSET (t. 5.35 superior)entre dos conjuntos QSET (t. 5.35 superior)


Resultados: MR ISO21090 (III)

XML Doc OKXML DocXML Schema

Tiempo de

OK

J A X B1

J A X B2

Tiempo de proceso

¿Son iguales?

UNIDAD DE PERSISTENCIA (JPA)

J P A2

J P A1

MySQL


Resultados: MR EN13606 (I)

diseñada para lograr la interoperabilidad semántica en la comunicación de la Historia Clínica Electrónica (HCE) ( ) Sigue la arquitectura del Modelo Dual

- Información: estructurada por Modelo de ReferenciaC i i t b d A ti (i f d lt di d l- Conocimiento: basada en Arquetipos (informe de alta, media de glucosa, tensión arterial, …)

Iteración de los dos sistemas = evolución del sistema Partes del UNE-EN ISO13606:

- Parte 1: Modelo de ReferenciaParte 2: Modelo de Arquetipos- Parte 2: Modelo de Arquetipos

- Parte 3: Arquetipos de referencia y listas de términos- Parte 4: Seguridad- Parte 5: Especificación de interfaces


Resultados: MR EN13606 (II)

Un extracto es la totalidad o parte de la información clínica de un paciente almacenada en un determinado proveedor de HCE.p p Definición de estructura de objetos que cumplan estrictamente la norma. Interoperabilidad de los sistemas.


Resultados: MR EN13606 (III)

XML Doc

EN13606XML S h OK

Obj. ISO21090

EN13606XML Schema

ISO21090

Tiempo de Obj

. . .

. . .

J A X B1

J A X B2

proceso¿Son iguales?

Obj. ISO21090


J P A2

J P A1

MySQL


Resultados: MR para representación de extractos EN13606

WebServiceWeb Service

ISCIII

Funciones públicas:- storeExtract- retrieveExtract- validateExtract storeExtractStSt

Seguridad:C f ( S) er

o XM

Ltr

acto

)

Id extracalm

acen atring con el c

del extrextr

acto retrieveExtract

alidateE tractro X

ML

ract

o)

tring con el de la valid

- Certificado digital (UITES)- Fichero log de actividades Fi

che

(ext to

adocontenido

racto

Id d

el validateExtract

Fich

er(e

xtr resultado

dación


Resultados: MR para representación de arquetipos EN13606 (I)

1ª Fase: Definición del MR utilizando doble capa en Modelo de datos ( l JPA JCC)(clases JPA y JCC) 114 Objetos OK

J C C1

J C C2

¿Son iguales?EN13606P t 2 1


2¿ gParte 2

(AOM13606)

J P AJ P A


MySQL

21


Resultados: MR para representación de arquetipos EN13606 (II)

2ª Fase: Java Compiler Compiler (JavaCC) - Analizador lexicográficoAnalizador lexicográfico- Analizador sintáctico- Independencia de cualquier biblioteca ADLParse

rADLParserConstant

.jjFichero de

d fi i ió d

s

ADLParserTokenMa

definición de gramática para

Archetype Definition

Language (ADL) Java Compiler Compiler

nager

ParseExceg g ( ) p pJavaCC ption

Si l ChSimpleCharStream

TokenMgrError

Token


Resultados: MR para representación de arquetipos EN13606 (III)

3ª Fase: Construcción del Web Service Web ServiceISCIII

Funciones Públicas:- storeArchetype- retrieveArchetype

Seguridad: storeArchetypeStrSeguridad:- Certificado digital (UITeS)- Fichero log de actividades

ero

XML

quet

ipo)

yp

Id Arqueti

almacena

ring con el codel arque

Arq

uetip

o

retrieveArchetype

Fich

e(A

rq

ipoadoontenido

etipo

Id d

el A


Resultados: El Servidor Demográfico (I)

UNE-EN ISO 13606 normalizar la transferencia de las HCE = interoperabilidad semántica. La norma está enfocada a la comunicación.

En la parte 1 de la norma se define el modelo de referencia:- Clases para la representación de la HCEClases para la representación de la HCE- Clases para la representación de la información demográfica

Anonimización de la información clínica mediante el uso de Anonimización de la información clínica mediante el uso de identificadores privados evitando la transmisión de información demográfica (LPD)

Interoperabilidad entre plataformas ya que está normalizado según la UNE-EN ISO 13606

Se evita la duplicidad de datos


Resultados: El Servidor Demográfico (II)

Web Service Web ServiceISCIII BD EN13606BD Local

Funciones Públicas:- modoEN13606- modoBDLocal- registraPaciente- dameNombrePaciente

dameNombrePacientedameNombreCompletoPacientedameDatosPaciente

modoEN13606modoBDLocalregistraPacientedameNombrePaciente

- dameNombreCompletoPaciente- dameDatosPaciente (12 datos)

Unidad de PersistenciaJ P A

registraPaciente

Seguridad:- Certificado digital (UITeS)

XML Schema

Módulo de Validación

g ( )- Fichero log de actividades


Trabajos Futuros

Optimización de código

Diseño de nuevos algoritmos:- SeguridadSeguridad - Tratamiento de datos

Desarrollo de Servicios Web y/o módulos programáticos

Implementación de sistemas de seguridad según la parte 4 de la norma Implementación de sistemas de seguridad según la parte 4 de la norma UNE-EN ISO 13606

Implementación de los interfaces definidos en la parte 5 de la norma UNE-EN ISO 13606


Trabajos Futuros: El Framework ToolEHR

Aplicación stand-alone

JAVA

Permite carga de datos:- ISO21090- EN13606- AOM13606

Funcionalidades:- Generador de cuadernos de datos- Generador de Arquetipos- Generador de Extractos


Jesús Cáceres TelloUnidad de Investigación en Telemedicina y e-SaludInstituto de Salud Carlos III - Madridjcaceres@isciii [email protected]


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