Toiminnallinen avoimuus ja yhteentoimivuus - malleja arkkitehtuurin ja tietojärjestelmien kehittämiseen

Transkriptio

1 Toiminnallinen avoimuus ja yhteentoimivuus - malleja arkkitehtuurin ja tietojärjestelmien kehittämiseen TAPAS-seminaari Helsinki Juha Mykkänen tutkimusjohtaja Tietojenkäsittelytieteen laitos, HIS-tutkimusyksikkö Itä-Suomen yliopisto, Kuopion kampus SOLEA-hanke juha.mykkanen@uef.fi

2 Sisältö Johdanto: tietojärjestelmien avoimuus ja yhteentoimivuus tieto- ja toimintanäkökulmasta Malleja toiminnalliseen yhteentoimivuuteen Prosessit (ABQC) Järjestelmien toiminnot (system functional model standardit) IHE-työnkulkuprofiilit Toiminta-analyysin pohjalta tehdyt arkkitehtuurimäärittelyt (palvelutapahtumat, ajanvaraus) Prosessi- ja integraatiolähtöinen kehittäminen Yhteenveto 2

3 Puhujan taustaa Juha Mykkänen, FT, tutkimusjohtaja Itä-Suomen yliopisto, Tietojenkäsittelytieteen laitos, Kuopion kampus, HIS-tutkimus ja kehittäminen Kuopio Welfare Research Center KWRC, Hyvinvoinnin tiedonhallinta ja tekniikat -tutkimuslinja HL7 Finland ry puheenjohtaja, Sosiaali- ja terveydenhuollon tietojenkäsittely-yhdistys varapuheenjohtaja, International Medical Informatics Association (IMIA) / WG Health Information Systems -järjestö, HL7 International SOA Ambassador, JHS-standardisalkku-, STM arkkitehtuurijaosto, jne. projekteja integrointiratkaisujen ja palveluarkkitehtuurin (SOA) tutkimiseen ja soveltamiseen SOLEA : SOA ja EA, teollisuus ja terveydenhuolto Sosiaalialan tietoteknologiahanke - Tikesos Mielen ja kehon eliksiirit -ohjelma, Terveyden ja hyvinvoinnin strategisen huippuosaamisen keskittymä (SalWe SHOK), SerAPI : palveluarkkitehtuuri ja sovellusintegraatio, terveys OmaHyvinvointi (MyWellbeing) , asiakaskeskeiset hyvinvointipalvelut PlugIT , sovellusintegraatio terveydenhuollossa ekat / terveyspalvelujen ajanvarauksen arkkitehtuurin suuntaviivat 2008 Healthcare services specification project (HSSP) / HL7 and OMG, Integrating the Healthcare Enterprise - IHE.fi HL7- ja web services -standardeja ajanvarauksiin, sähköiseen reseptiin, sähköiseen potilastietoarkistoon, potilasryhmittelyihin, työpöytäintegraatioon jne. 3

4 Ohjauksen organisoinnin ja toimialan strateginen uusintaminen Kumppanuus- ja yhteistoiminta verkostot [Juha Kinnunen, Itä-Suomen yliopisto] Funktionaalinen ammattilais-hierarkia Prosessit ja joustavat tiimimallit Tulosajattelu managerialismi

5 Integraatiotarpeita terveyspalvelujärjestelmässä Valtakunnan ministeriö Lääni / maakunta / sh-piiri / kuntayhtymä Kunnan hallinto Merkkien selitys: Muodollinen organisaatio Yliopistosairaala Yleissairaala Tietoa Ohjausta, koordinointia, resursseja Terveyskeskukset Toiminta Tarve/palvelu -suhde [Mikko Korpela] Johtaminen Johtaminen Johtaminen Informaatio Ohjaus, koordinaatio, resurssit Klinikat, erikoisalat Tiedon hallinta Tiedon hallinta Hoitamistoiminta Hoitamistoiminta Tiedon hallinta Hoitamistoiminta Tukipalvelut Kansalaiset, yhteisöt Informaatio Data Palvelut Tarpeet Palvelut Tarpeet Terveyspalvelut Terveystarpeet 1. Toiminnan sisäinen: esim. kertomus ajanvaraus; 2. Toimintojen välinen organisaation sisällä: hoitoyksikkö palveluyksikkö 3. Toimintojen välinen palveluketjua pitkin: esim. lähete palaute, tautikohtaiset järjestelmät 4. Palvelukirjon organisaatioiden välillä: aluetietojärjestelmät, portaalit 5. Sähköinen ja hyvinvoinnin ylläpito: terveystaltio, kansalaisen kertomus, omahoito Sosiaalitoimi Yksityiset palvelut Kolmas sektori 5

6 Organisaatioiden toiminnan ja tietojärjestelmien kehitys 1970-luku 1980-luku 1990-luku 2000-luku Toimintamalli Hierarkkinen organisaatio, toimintojen nopeus ja laatu Toimintayksiköt, prosessien tunnistaminen ja määrittely Toimitusketjut, alueellinen yhteistoiminta Globaali ja virtuaalinen, mukautuva prosessiorientoitunut toiminta Sovellusarkkitehtuuri Heijastaa toiminnan rakennetta, tietokantojen hallintajärjestelmät, integroidut tietokannat Asiakas-palvelinarkkitehtuurit, oliopohjaisuus, kolmitasoarkkitehtuurit, erilliset käyttöliittymät, sovelluslogiikka ja tiedot, jaettu tietoarkkitehtuuri Monitasoarkkitehtuurit, hajautetut oliot, komponenttipohjaiset järjestelmät, viestipohjainen yksiköiden välinen integraatio, työnkulkujen hallinta, standardit Verkkosovellukset, palvelupohjainen integraatio, dynaamiset, joustavat ja komponenttipohjaiset sovellukset, peerto-peer - yhteistoiminta ICT- infrastruktuuri Keskuskoneet, minitietokoneet, terminaalikäyttö Työasemat ja palvelimet, graafinen käyttöliittymä, LAN Sovelluspalvelimet, web, WAN, langattomuus Web, sovellus- ja integrointipalvelimet, mobiilikäyttöliittymät, grid-tekniikat 6

7 Yhteentoimivuus tiedot kulkemaan? organisaatioiden ja prosessien yhteentoimivuus työnkulut ja järjestelmien toiminta mukautuvat semanttinen yhteentoimivuus kyky ymmärtää vaihdettavaa tietoa toiminnallinen yhteentoimivuus kyky vaihtaa tietoa edellyttää mm.: avoimia rajapintoja, yhteisiä viitemalleja ja teknisiä protokollia, yhteisiä luokituksia ja terminologioita, asioiden sopimista ja kansainvälisten mallien ja standardien hyödyntämistä 7

8 Yhteentoimivuustasot European Interoperability Framework Technical tekninen liitettävyys Avoimet rajapinnat, liitettävyyspalvelut, tietointegraatio, väliohjelmistot, tietojen esitys- ja siirtomuodot, saatavuus- ja turvallisuuspalvelut Semantic tietojen ymmärrettävyys Siirretyn tiedon tarkka merkitys, jotta se voidaan ymmärtää myös sovelluksissa jotka eivät ole tiedon lähteitä, tietojen yhdistely Organizational organisaatioiden yhteistoiminta Toiminnan tavoitteet, toimintaprosessien yhteensopivuus, hallintojen luomat edellytykset, palvelujen saatavuus ja tunnistettavuus käyttäjille Sopimisen painopiste siirtymässä teknisestä ja semanttisesta yhteentoimivuudesta organisaatioiden yhteistoiminnan suuntaan 8

9 Avoimuus arkkitehtuurissa? EI: Kaikki järjestelmät ja tiedot keskustelevat keskenään Avoin lähdekoodi (Open source) VAAN: Kehitetään tietojärjestelmäarkkitehtuuria modulaariseksi toiminnan lähtökohdista (arkkitehtuuriperiaatteet!) Tunnistetaan ja määritellään avoimet rajapinnat Hallitaan oma tietojärjestelmäarkkitehtuuri (loogiset tietojärjestelmäpalvelut, fyysiset tietojärjestelmät) Ohjataan hankintoja (vaatimukset tarjouspyyntöjen liitteinä) 1. Avoimet rajapinnat 2. Standardien käyttö 9

10 Standardien kohteita tietosisällöt (järjestelmien, asiakirjojen, rajapintojen...) tiedon siirto/esitysmuodot (viestit, asiakirjamuodot, rakenteisuus, tietotyypit jne.) järjestelmien toiminnalliset ominaisuudet arkkitehtuuri (osat, niiden suhteet + kehittämisperiaatteet) rajapintatekniikat turvallisuusratkaisut tietoliikenne, viestit, sanomat palvelurajapinnat jne. medicine and healthcare processes, pathways quality of care information models and elements terminologies, classifications, codes guidelines, knowledge standardization relevant to ehealth and HIS healthcare IT and IS electronic health records security and confidentiality support for processes service and API interfaces archiving and long term storage message interfaces electronic clinical documents data types and formats architecture IT, domain-neutral and cross-domain software production / development security process description and definition interface technologies messaging and enveloping electronic documents egovernmenance and architecture identification data communications TOIMIALAKOHTAISET, (YHDISTELMÄ), YLEISET JA TEKNISET 10

11 Tiedoista toimintaan Perinteinen järjestelmäintegraatio keskittyy tietokenttien määrittelyyn ja tiedonsiirtoon Tämä on välttämätön edellytys erikseen kehitettyjen järjestelmien integraatiolle ja tietojen vaihdolle MUTTA LISÄKSI: Prosessien yhtenäistäminen, hyvät hoitokäytännöt ja hoidon laatuvaatimukset kuten hoitotakuu edellyttävät myös toiminnan standardointia Paikallisessa prosessimallinnus- ja laatutyössä tuotetut mallit tulisi saada käytäntöön toisaalta muualla tehtyjen mallien hyödyntämisellä voidaan tehostaa tätä työtä ja parantaa sen laatua? Järjestelmien toiminnallisuuksien standardointi tarjoaa yhteisen kielen vaatimusmäärittelyille ja toimintaa palvelevien järjestelmien kehittämiselle SOA-arkkitehtuuri rakentuu eri toimintoja toteuttavista palasista 11

12 Toiminnallisesti fokusoituneita avoimia määrittelyjä Prosessiluokittelut (esim. ABQC) Järjestelmien toiminnalliset mallit (esim. HL7 EHR/PHR Functional Model) Työkulkumäärittelyt (esim. IHE työnkulkuprofiilit: Scheduled Workflow SWF, Laboratory Workflow LWF) Ohjelmistopalvelujen rajapinnat (esim. Healthcare Services Specification Project -standardit, HL7 Finland ydinpalvelurajapinnat, Duodecim / EBMeDS päätöksentuki) Kotimaiset toimintalähtöiset SOA-määrittelyt (esim. ekat Ajanvaraus, SOLEA Palvelutapahtumat, SOLEA käyttäjähallinta) HUOM! Erotettava prosessien kuvaamisen ja määrittelyn mahdollistavista kielistä (esim. BPMN, BPEL) 12

13 Prosessien standardointi ABQC process classification framework (PCF) Yli 15 vuotta kehitetty ja käytetty toimialariippumaton malli prosessien tunnistamiseen ja luokitteluun 12 pääluokkaa, yli 1000 prosessia ja toimintoa Nelitasoinen hierarkia luokka prosessiryhmä prosessi toiminto Myös toimialaspesifejä prosessimäärittelyitä THE APQC PROCESS CLASSIFICATION FRAMEWORK (SM) The PCF was developed by APQC and its member companies as an open standard to facilitate improvement through process management and benchmarking, regardless of industry, size, or geography. The PCF organizes operating and management processes into 12 enterprise level categories, including process groups and over 1,000 processes and associated activities. The PCF and associated measures and benchmarking surveys are available for download and completion at no charge from the Open Standards Benchmarking Collaborative Web site at 13

14 EHR-S FM (HL7 Electronic Health Record System Functional Model Standard) Määrittelee ja ryhmittelee joukon potilaskertomusjärjestelmien toimintoja Direct Care Health Information Work Flow and Operations Management Communications Records, Documents and Views Clinical Support Measurement, Analysis, Research and Reports Administrative, Finance Hyödynnetään poimimalla eri tilanteissa tarvittavia toimintoja profiileiksi eri tyyppisiin käyttötarkoituksiin Hyväksytty ISO-standardiksi (ISO/HL :2009, Electronic Health Record-System Functional Model, Release 1.1) Käytetty mm. järjestelmien sertifiointivaatimusten pohjana 14

15 Toiminnallinen standardi: HL7 PHR System Functional Model HL7 PHR-S toiminnallinen malli on tarkoitettu etenkin vaatimusmäärittelyjen yhteiseksi kieleksi koostuu terveystaltion tai henkilökohtaisen terveyskertomus-järjestelmän (PHR-järjestelmän) toiminnallisuuksien kuvauksista) Mallin toiminnallisuudet on jaettu kolmeen pääosa-alueisiin ja näiden alle sijoittuviin toimintoihin Toiminnot koostuvat hienojakoisemmista toiminnoista (eivät näkyvissä) Toiminnot kuvattu tarkasti [HL7 International, Electronic Health Records Working Group] 15

16 Palvelutapahtumat-esimerkki Mykkänen J, Savolainen S, Virkanen H, Itälä T, Kortekangas P. Palvelutapahtumien hallinta. Arkkitehtuuritarkennuksia terveydenhuollon valtakunnallisten, alueellisten ja paikallisten tietojärjestelmäratkaisujen kannalta. SOLEA-hanke, Itä-Suomen yliopisto, Aalto-yliopisto, Roolit / toiminnot matriisi X: aina mukana - x: mahdollinen: Asiakas Ammattihenkilö Palvelunantajan tietojärjestelmät Asiakkaan tietojärjestelmät Ajanvarauksen peruminen x X X x x? Ajanvarauksen tekeminen ilman lähetettä x X X x x? Ajanvarauksen tekeminen lähetteen pohjalta x X X x x Hoidollisen merkinnän kirjaaminen / tekeminen X X X Ilmoittautuminen ja sisäänkirjaus ennakoimatta X X x Lähetteen tekeminen X X X Lähetteen vastaanottaminen X X x Palvelutapahtumaan kohdistuvan tahdonilmauksen antaminen tai X x x x X muuttaminen Potilaan laittaminen jonoon X X x Potilaan siirto osastolle / osastojen välillä X X x? Potilaan kotiutus / käynnin päättyminen X X X Tutkimus- tai konsultaatiopyynnön tekeminen X X x Ulkoisen konsultaatiopyynnön vastaanottaminen X X x Potilasta koskevien tietojen tarpeen määritteleminen x X x x x Luovutuksen perusteen määrittely X X x Saatavilla olevien asiakirjojen selvittäminen X X X Tarpeellisten asiakirjojen noutaminen X X X Haettujen asiakirjojen hyödyntäminen X x Arkisto 16

17 ESIMERKKI Järjestelmät / palvelut matriisi (P=palvelun tarjoaja (varmasti jossakin tiedossa olevassa ympäristössä), m=mahdollinen palvelun tarjoaja) Arkistopalvelu Asiakirjojen muodostamispalvelu Asiakirjojen lähettämispalvelu Merkintöjen muodostamispalvelu Tapahtumatietojen varasto Asiakirjojen hakupalvelu Asiakirjaluettelon hakupalvelu Tietosisällön tuottaja Tietosisällön hyödyntäjä Potilashallinnollisen prosessin hallinnoija Palvelutapahtumien integraatioinfrastruktuuri Kontekstinhallinta Valtakunnallinen palvelu Alueellinen tai paikallinen palvelu (Potilashallinnon) ydinjärjestelmä Organisaatiokohtainen erillisjärjestelmä Organisaatioiden yhteinen erillisjärjestelmä P?? m P P m m m m m m m m P P P P P P P P P P P m P m m P m P m P m m P m P m

18 Palvelut-roolit / tehtävät matriisi: (k=kutsuja tai käynnistäjä, P=sovelluspalvelun tarjoaja, l=tietolähde), paikallisesti usein toteutetaan vain osa merkityistä rooleista (suositellaan suoritettavaksi karsintaa vähintään paikallisella toteutustasolla!). Käyttäjä (ammattihenkilö, asiakas) Arkistopalvelu Asiakirjojen muodostamispal velu Asiakirjojen lähettämispalvel u Merkintöjen muodostamispal velu Tapahtumatietoj en varasto Asiakirjojen hakupalvelu Asiakirjaluettelo n hakupalvelu Tietosisällön tuottaja Tietosisällön hyödyntäjä Potilashallinnolli sen prosessin hallinnoija Palvelutapahtum ien integraatioinfrast Aktiivisista palvelutapahtumista yhden valinta k,l k k, P l, P k, P P l l Aktiivisten palvelutapahtumien tunnisteiden l? k, P l, P l? k, P k,p l selvittäminen Asiakirjan arkistointi k P l P k k? Asiakirjan haku arkistosta k P l? P l k,l l Asiakirjojen kuvailutietojen haku arkistosta k l,p l? P k,l l Asiakirjan liittäminen palvelutapahtumaan l P l l l k,l P,l l Asiakirjan muodostaminen merkinnöistä P l l, k k Tietojen kansalaiselle näyttämisen l,k P? P? P,k viivästyttäminen Asiakkaan tapahtumien listaus l k P,l k k Asiakkaan valinta vastaanoton tai osaston k P,l P,l potilasluettelosta Merkinnän liittäminen palvelutapahtumaan l P l k,l k,l l,p,k l Merkinnän tai asiakirjan siirtäminen toiseen k P? P? k,l k,l palvelutapahtumaan Palvelutapahtumaan kohdistuvan P k,l? k,l k,l tahdonilmauksen tarkistaminen Palvelutapahtuman liittäminen merkintään Palvelutapahtuman muodostaminen k P? P? P k P,k k? Palvelutapahtuman päättäminen k P, k P,k Palvelutapahtuman tietojen haku l k k P,l k k k? Palvelutapahtuman tietojen muuttaminen l P P? P? P,k k? Palvelutapahtuman tietojen tallennus arkistoon l P P? P? P? l,k l,k k? Palvelutapahtumatunnuksen luonti P?, k P?, k P? P?, k P?, k k? Palvelutapahtumatunnuksen selvittäminen P? k, l? P?, k,l P?,k l? prosessitapahtuman perusteella Palvelutapahtumatunnuksen välittäminen k? k? l? k k,l k? P Palvelutapahtumien yhdistäminen k P? P? P? k? P?,k Kontekstinhallin ta

19 IHE (Integrating the Healthcare Enterprise) voittoa tuottamaton kansainvälinen käyttäjien ja toimittajien yhteenliittymä yli 200 toimittajaa, 10 sovellusaluetta, yli 70 integrointiprofiilia vuosittainen prosessi käyttäjätarpeista profiilimäärittelyihin, testaustapahtumat (Connectathon) ja esittelytilaisuudet Integrointiprofiilit terveydenhuollon käytännön integrointitarpeisiin kansainvälisten standardien yhdenmukaisen soveltamisen tavat järjestelmät aktoreita, joiden välillä vakiintuneisiin standardeihin perustuvat transaktiot määrittelyt kansainvälisesti pohjautuen kansainvälisiin standardeihin, soveltaminen ja käyttöönotto paikallisesti Kolmentyyppisiä profiileja Työnkulkuprofiilit (workflow, esimerkiksi radiologian työnkulut SWF) Sisältöprofiilit (content, esimerkiksi PHR-tiedon sisältö) Infrastruktuuriprofiilit (IT infrastructure, tiedonjaon arkkitehtuuri, esim. XDS) 19

20 Toiminta- ja prosessilähtöinen ja integraatiolähtöinen mallinnus [IHE Technical Framework White Paper - An SOA View of IHE Profiles] 21

21 Yhteenveto Yhteentoimivuuden varmistaminen lähtee arkkitehtuurin hallinnasta Avoimuus edellyttää yhteistä sopimista Rajalliset resurssit standardit käytännön edellytys Toiminta- ja toiminnallisuuslähtöiset määrittelyt ja standardit yleistymässä Toimialariippumattomia ja hyvinvointispesifejä malleja löytyy ja hyödynnetään jo Yhdistettävä kuitenkin integraatio- ja rajapintalähtöiseen siirtymäpolkuun! Muutosten edelleen kiihtyvä nopeus edellyttää ketteryyttä tietojärjestelmäkokonaisuuksilta SOA ja rajapinnat olleet yli 10 vuotta esim. kansainvälisesti johtavien sairaaloiden arkkitehtuurin peruspilareita (Geneve, Pariisi) Arkkitehtuurin ja kehittämistavoitteiden projekteja laajempi elinkaari vaatii yhteisiä foorumeita, esim. HL7 Finland SIG-ryhmät 22

22 Kiitokset Oletteko ymmärtäneet asian samalla tavalla kuin minä? Да. Ναι. 그렇습니다 Yes. Visst. Si. Oui. Sim. Doch. はい 23