Procesos de normalización y optimización de modelos de datos: ISO21090 y EN13606 para la gestión en aplicaciones informáticas

Procesos de normalización y optimización de
modelos de datos:
ISO21090 y EN13606 para la gestión en
aplicaciones informáticas
Jesús Cáceres Tello
Unidad 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 Page 2

“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
Schema
Definition
Doc
J A X B
Define
Marshal

Materiales y Métodos: JPA (Persistencia)
PROGRAMA
 Persistencia: capacidad de los
objetos para guardarse y recuperarse
desde un medio de almacenamiento
OBJETOS
 Un proceso por el que un objeto
cualquiera se puede convertir en una
UNIDAD DE PERSISTENCIA
J P A
Java Persistence API
cualquiera se puede convertir en una
secuencia de bytes con la que más
tarde se podrá reconstruir el valor de
i bl E i d
REGISTROS
BYTESsus variables. Esto permite guardar
un objeto en una base de datos o
enviarlo 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 protocolosp p p
comunes (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 APLICACIONES
CLASES 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 Doc
XML Schema
Tiempo de
OK
J A X B
1
J A X B
2
Tiempo de
proceso
¿Son iguales?
UNIDAD DE PERSISTENCIA (JPA)
J P A
2
J P A
1
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 Referencia
C 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 Referencia
Parte 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 B
1
J A X B
2
proceso
¿Son iguales?
Obj.
ISO21090
J P A
2
J P A
1
MySQL

Resultados: MR para representación de extractos EN13606
 WebService
Web Service
ISCIII
 Funciones públicas:
- storeExtract
- retrieveExtract
- validateExtract storeExtract
StSt
 Seguridad:
C f ( S)
eroXML
tracto)
Idextrac
almacena
tringconelc
delextr
extracto
retrieveExtract
alidateE tract
roXML
racto)
tringconel
delavalid
- Certificado digital (UITES)
- Fichero log de actividades
Fiche
(ext
to
ado
contenido
racto
Iddel
validateExtract
Ficher
(extr
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 C
1
J C C
2
¿Son iguales?
EN13606
P t 2 1
2
¿ g
Parte 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
r
ADLParse
rConstant
.jj
Fichero de
d fi i ió d
s
ADLParse
rTokenMa
definición de
gramática para
Archetype
Definition
Language (ADL) Java Compiler Compiler
nager
ParseExceg g ( ) p p
JavaCC
ption
Si l ChSimpleCh
arStream
TokenMgr
Error
Token

Resultados: MR para representación de arquetipos EN13606 (III)
 3ª Fase: Construcción del Web Service Web Service
ISCIII
 Funciones Públicas:
- storeArchetype
- retrieveArchetype
 Seguridad: storeArchetype
Str
Seguridad:
- Certificado digital (UITeS)
eroXML
quetipo)
yp
IdArqueti
almacena
ringconelco
delarque
Arquetipo
retrieveArchetype
Fiche
(Arq
ipo
ado
ontenido
etipo
IddelA

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 Service
ISCIII BD EN13606BD Local
 Funciones Públicas:
- modoEN13606
- modoBDLocal
- registraPaciente
- dameNombrePaciente
dameNombrePaciente
dameNombreCompletoPaciente
dameDatosPaciente
modoEN13606
modoBDLocal
registraPacientedameNombrePaciente
- dameNombreCompletoPaciente
- dameDatosPaciente (12 datos)
Unidad de Persistencia
J P A
registraPaciente
 Seguridad:
- Certificado digital (UITeS)
XML
Schema
Módulo de
Validación
g ( )

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 Tello
Unidad de Investigación en Telemedicina y e-Salud
Instituto de Salud Carlos III - Madrid
jcaceres@isciii esjcaceres@isciii.es

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