Магистрант
НГТУ, Энвижн груп
Стажер
технического отдела
Вихман Виктория Викторовна к.т.н., к.п.н кафедра ВТ НГТУ, Копысов Павел
Евгеньевич инженер-конструктор Nvision Group
Архитектура медицинских информационных систем
Актуальность
автоматизации здравоохранения не вызывает сомнения. Как и в любой системе,
проектирование начинается с архитектуры этой системы. В случае с медицинской
информационной системой при проектировании архитектуры нужно учитывать
постоянно ряд ее особенностей: растущий объем информации, поддержка
актуальности единого информационного пространства, постоянно растущая база
предметной области.
Архитектура
информационной системы- концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые
функции и взаимосвязь компонентов информационной системы. Существует несколько
типов архитекрутры.
Централизованная
архитектура
В такой архитектуре все
компоненты системы располагаются в
централизованном ядре системе. Ядро системы строиться на основе нескольких
центров обработки данных объединённых соответствующей телекоммуникационной
инфраструктурой.
Особенности архитектуры:
1. Все базовые компоненты
реализуются в одном месте.
2. Все пользователи
работают одновременно на одном компьютере.
Работа и
доступ с прикладным программным обеспечением осуществляется по модели SaaS.
В этом случае для работы с программным обеспечением нужен только браузер. В медицинском учреждения сроится
вычислительная сеть, к которой подключаются рабочие места различных
специалистов, различное диагностическое оборудование. Данные загружаются в
централизованное хранилище ядра. В
такой архитектуре не выполняется обработка медицинских данных. Возможно
предоставление доступа и работа с программным обеспечением авторизованным
пользователям и через мобильные устройства. Осуществляется взаимодействие с
другими информационными системами.
Плюсы централизованной архитектуре:
1. Не требуется
администрирование рабочих мест пользователей
2. Централизованная
разработка и обслуживание системы
Минусы архитектуры:
1. Высокие требование к
полосе пропускания и надежности сети.
2. Трудности использования
уже внедренных систем
3. Зависимость
пользователей на программном уровне
Файл-серверная
архитектура
В
такой архитектуре данные располагаются на файл-сервере и являются пассивным
источником. Приложение же отвечает за получение, обработку данных и за
поддержание целостности базы данных.
Недостатки
такой системы в том, что все данные хранятся в одном месте, а обрабатываются в
другом. Следовательно их нужно передавать по сети, что приводит к большим
нагрузкам на сеть и снижению производительности при большом числе одновременно
работающих клиентов.
Клиент-серверная
архитектура
В
данном случае для обработки данных выделяется специальное ядро, сервер базы
данных. Он осуществляет обработку запросов пользователей. Приложение-клиент
посылает запрос на обработку данных. Сервер в свою очередь обрабатывает данные
и отправляет клиенту только требуемую информации.
Данная
архитектура позволяет уменьшит нагрузку на сеть, повышает надежность логической
целостности базы данных, уменьшает требования для компьютеров клиентов.
Трехуровневая архитектура
Содержит в
себе три компонента:
·
Клиентское
приложение
·
Сервер
приложений
·
Сервер
базы данных
Клиент
представляет первый уровень, то есть интерфейс для конечного пользователя.
Сервер приложенный располагается на втором уровне. Здесь сосредоточена бизнес
логика. Сервер базы данных третий уровень, где обеспечивается хранения данных.
Обычно это реляционная СУБД.
Достоинства
трёхуровневой архитектуры:
Но тем самым повышается
сложность создания приложений, в разворачивании и в администрировании. А так же
высокие требования к производительности серверов ведет к высокой стоимости
серверного оборудования.
Распределенная архитектура
Распределенная
система–это набор независимых вычислительных машин, представляющих их
пользователям единой объединенной системой. Исходя из определения выделяется
два момента:
1. Все машины автономны
2. Пользователь думает, что
работает с единой системой.
Характеристики распределенных систем:
1. Пользователи не видят
способы связи между компьютерами
2. Обладают хорошей
масштабируемостью
3.
Пользователи
и приложения единообразно работают в распределенных системах, независимо от
того, где и когда происходит их взаимодействие
Итак, основная идея архитектуры клиент-сервер
состоит в разделении приложения на несколько компонентов, каждый из
которых реализует определенный набор сервисов. Компоненты такого приложения
могут выполняться на разных компьютерах, выполняя серверные или клиентские
функции. За счет этого повышается надежность, безопасность и производительность
сетевых приложений и сети в целом. Поэтому для медицинских информационных
систем целесообразней всего использовать трехуровневую архитектуру.
Архитектура медицинской информационной системы должна состоять из регионального сегмента общесистемных компонентов единого информационного пространства в здравоохранении и регионального сегмента прикладных компонентов единого информационного пространства в здравоохранении.
Система должны быть
рассчитана на хранение в одной БД метаданных и данных с разделением на профили.
Под профилями в данном случае понимается отдельное пространство в БД для
хранения информации, относящееся к конкретному учреждению здравоохранения.
Система должна
обеспечить работу всех медицинских организаций (региона) на единой региональной
базе данных под управлением логически единого экземпляра СУБД. Система должна быть вэб-ориентированной.
Региональный сегмент
общесистемных компонентов единого информационного пространства в
здравоохранении, должен состоять из общесистемного и платформенного
программного обеспечения, хранилищ данных, сервисов доступа и обработки данных,
а также общесистемных технологических сервисов, необходимых для обеспечения
информационного, лингвистического и процессного взаимодействия между
прикладными компонентами, защиты данных от несанкционированного доступа и
потери.
В состав сегмента входят следующие подсистемы:
-
сервисы
интеграции;
-
ведение
каталога пользователей Системы;
-
ведение
реестра нормативно-справочной информации, словарей медицинских терминов.
Региональный сегмент прикладных компонентов обеспечивает информационно-технологическую поддержку функций управления здравоохранением, непосредственного оказания медицинской помощи, информационного взаимодействия с гражданами и организациями по вопросам медицины и фармацевтики.
Серверные компоненты Системы размещаются и функционируют в центре обработки данных, реализуя все функциональные возможности Системы и обеспечивая их предоставление в виде информационно-коммуникационных технологических услуг на рабочих местах пользователей и персонала Системы.
Доступ пользователей к приложению осуществляется через специально предназначенные программные клиенты, в том числе, для мобильных платформ.
Литература
1.Технический проект платформенной части системы. Том 1: Москва
2012-330с.
2. Библиотека документов. Электронный ресурс.
Режим
доступа: egisz.rosminzdrav.ru
3. Архитектура ИС. Электронный ресурс.
Режим
доступа:http://it-claim.ru/Education/Course/ISDevelopment/Lecture_3.pdf