TÍTULO: ENTORNO ABIERTO DE INTEGRACION DE SERVICIOS PARA

PROCESOS ASISTENCIALES CON DISPOSITIVOS MEDICOS – EI2MED

M. DOMINGO1, C.GALLEGO

2

1Centro de Competencias de Integración. Parque de la ciencia y la innovación

Tecnocampus de Mataró. 08304-Mataró. España. 2Director Oficina de estándares e interoperabilidad – Fundación TicSalut.

Departamento de Salud de la Generalitat de Catalunya.

Resumen. La información que generan los dispositivos médicos requiere de una

integración con la historia clínica electrónica. Llevar a cabo dicha integración

requiere establecer, estándares de formato que plasmen con clarividencia la

información de las pruebas digitalizadas, la interfaz/interfaces entre los datos de los

dispositivos médicos y el/los sistemas de información sanitarios donde almacenar los

datos normalizados, y la metodología para orquestar todo el flujo de información de

cada uno de los dispositivos médicos hacia los sistema de información sanitarios bajo

un mismo canal de información sobre el cual poder monitorizar cada uno de los datos

que circulan por el mismo. Bajo estas premisas, basado en el EAI Mirth Connect y con

la colaboración de la Oficina de Estándares e Interoperabilidad de la Fundación

TicSalut del Departamento de Salud de la Generalitat de Cataluña, nace EI2Med.

1. Introducción

1.1 Ámbito

Las Enfermedades respiratorias, especialmente la EPOC, el cáncer de pulmón y la

tuberculosis (TB) son causas principales de mortalidad, que seguirán aumentando en

las próximas décadas. Para los enfermos con sintomatología respiratoria, la espirometria

forzada es la prueba básica para la identificación del tipo de alteraciones existentes así

como para el diagnóstico y el tratamiento de los mismos. La evolución de los equipos

de medida permitió la realización de la espirometria forzada en la atención primaria y en

el propio domicilio del paciente, pero aún persisten factores limitados para la obtención

de una calidad adecuada. Esto constituye el principal factor limitante, tanto para la

aplicación adecuada de las guías clínicas internacionales, como para el desarrollo de

modelos de atención integrada en pacientes respiratorios.

1.2 Estandarización

Los dispositivos médicos generan información digital, pero la escasez de adopción

estándares por parte de los fabricantes, hace que los dispositivos médicos encargados de

realizar pruebas catalogadas como “no radiológicas” (espirometria, pulsioximetría,

electrocardiografía, etc.) generen información con un formato propietario, por otro lado

la dificultad de integrar dichos dispositivos, al no estar localizados en ningún punto fijo

de un hospital y no poseer mecanismos internos para facilitar su correspondiente

digitalización con un sistema de información sanitario, ha provocado que hayan tenido

una interoperabilidad sanitaria baja, obteniendo como resultado múltiples desarrollos de

software específicos según el dispositivo no radiológico a integrar con la HCE, y

utilizando como estándar de formato resultante de las pruebas archivos .pdf que

proporcionan el correspondiente informe en papel, digitalmente.

Uno de los objetivos definidos en el Plan para la digitalización de la Imagen Médica

del Departamento de Salud de la Generalitat de Cataluña, es la incorporación de la

información que generan los dispositivos médicos en la historia clínica electrónica.

Para poder alcanzar este objetivo es necesario, identificar el estándar más adecuado para

cada modalidad de dispositivo y poder desarrollar guías y pautas para su incorporación

en la historia clínica electrónica. También es muy importante dotarse de herramientas

que faciliten esta normalización y su posterior integración, EI2MED.

1.3 Integración

Llevar a cabo la integración de los datos normalizados a la historia clínica electrónica

requiere de un análisis sobre la metodología a implantar en los centros y hospitales

públicos. Existen dos opciones claramente diferenciadas, por un lado se puede plantear

el desarrollo de software especifico a modo de “adaptador” entre cada tipo dispositivo

medico y la HCE, habilitando la comunicación entre ambos, y posibilitando la

integración de los datos procedentes del dispositivo medico con la HCE previa

normalización realizada por el “adaptador”. Cada implantación de un nuevo

“adaptador” provoca nuevas conexiones punto a punto entre el dispositivo medico y la

HCE además de nuevos flujos de información dentro de los hospitales y centros.

Consecuentemente aumenta el mantenimiento para los departamentos informáticos, y la

eficiencia y escalabilidad de los procesos de negocio decrece. Otra cuestión a tener en

cuenta es el tiempo de realización de un nuevo “adaptador”, su desarrollo se debe de

iniciar prácticamente desde cero, debido a que en la gran mayoría de casos se debe de

diseñar una nueva interface dispositivo medico – HCE.

La segunda opción para realizar la correspondiente normalización e integración

dispositivo medico – HCE son los entornos de integración [1], que aparecen como el

planteamiento tecnológico más apropiado. Su implantación ya sea en un hospital

público o un centro implica, la consecución de un canal homogéneo de comunicación y

de información para todas las aplicaciones y sistemas partiendo de una compleja red de

aplicaciones conectadas entre ellas y con la HCE, creando de esta forma un entorno de

información sanitario a través de cual poder gestionar modularmente todos los procesos

de negocio implicados en cada uno de los sistemas y aplicaciones integrados en la

plataforma de integración, propiciando una mayor escalabilidad y eficiencia en todos

los procesos negocio, tratando cada uno de los mensajes entrantes al entorno de

integración procedentes de cualquier sistema o aplicación, ya sea realizando algún tipo

de transformación de formato o validación de información; coordinando los flujos de

información según su destino y protocolo de envío; orquestando y monitorizando todos

los procesos de negocio a partir del seguimiento de mensajes y eventos, y priorizando

cada uno de los mensajes entrantes tanto síncrona como asíncronamente.

El desarrollo a partir del uso de entornos de integración se basa principalmente en la

configuración de los “conectores” del mismo, obteniendo como resultado un corto

periodo de desarrollo además de un gran aprovechamiento de los mismos.

1.4 Solución

EI2Med es un entorno de integración basado en el EAI de software libre Mirth Connect,

con un motor de integración ESB para poder centralizar, orquestar, monitorizar, tratar y

direccionar toda la información procedente de cualquier dispositivo medico, hacia

distintos sistemas de información sanitarios a través de multiprotocolo según las

necesidades del centro en cuestión. Dispone de herramientas para la normalización,

integración e interoperabilidad de espirómetros para cualquier sistema de información

sanitario o repositorio de imagen médica (PACS), ya sea utilizando mensajería sanitaria

estándar HL7 y normalizando la información de las pruebas de espirometria en

documentos clínicos HL7-CDA [2], o bien a partir del estándar de imagen medica

DICOM. Ambas estandarizaciones de formato están aprobadas por la Oficina de

Estándares e Interoperabilidad de la Fundación TicSalut del Departamento de Salud de

la Generalitat de Cataluña.

De esta manera, el neumólogo podrá tener acceso al historial de espirometrias del

paciente a través de la HCE, pudiendo realizar comparativas entre ellas y así poder

observar la evolución de dicho paciente, entre otras funcionalidades. Se ha de tener en

cuenta que la normalización de los datos de la prueba de espirometria, permite que los

mismos sean interoperables y por tanto puedan ser utilizados en cualquier historia

clínica electrónica de los hospitales públicos.

2. Objetivos

Teniendo en cuenta la necesidad de integración e interoperabilidad de dispositivos

médicos catalogados como no radiológicos, se ofrece un entorno de integración de

software libre para la integración de dispositivos médicos cuyos objetivos principales

son:

Integrar el máximo de dispositivos médicos posible con el entorno de

integración.

Normalizar los datos procedentes de los dispositivos médicos siguiendo las

directrices de la Oficina de Estándares e Interoperabilidad de la Fundación

TicSalut del Departamento de Salud de la Generalitat de Cataluña

Capacitar al entorno de la tecnología para poder tener una conectividad y

comunicación fluida con cualquier sistema de información hospitalario.

Facilitando de esta manera para fabricantes de dispositivos médicos una forma más

sencilla de conectividad entre su dispositivo y los sistemas de información hospitalarios,

EI2Med se encarga de recoger los datos de la prueba realizada en el dispositivo,

normalizarlos y direccionarlos al sistema de información hospitalario para enlazarlos

junto con su correspondiente cita.

Los hospitales y centros asistenciales consiguen un entorno de información de salud

totalmente integrado debido a que todos sus dispositivos están interconectados a través

de EI2Med con su sistema de información hospitalario, obtenido una explotación de

datos de calidad, una información sanitaria interoperable y un ahorro elevado de

mantenimiento de software especifico para comunicaciones entre dispositivos médicos

y HCE.

Difundir la existencia de un estándar para la prueba de espirometria forzada basado en

HL7-CDA, consensuado por un comité de médicos expertos en neumología y aprobado

por la Oficina de Estándares e Interoperabilidad de la Fundación TicSalut del

Departamento de Salud de la Generalitat de Cataluña, para así establecer el estándar de

formato como forma digital e interoperable a utilizar para compartir la información de

la pruebas de espirometria entre todas las HCE.

3. Fases y métodos

El proyecto se inició en setiembre de 2009 y conto con tres fases claramente diferenciadas,

una primera fase de investigación y selección del framework de software libre con orientación

sanitaria a utilizar para llevar al cabo el proyecto, que concluyó en febrero de 2010, una

segunda orientada a realizar el correspondiente análisis de requerimientos y modelaje con

UML para llevar a cabo el caso de uso de espirometria forzadas, finalizada en mayo de 2010,

y una tercera y última fase para desarrollar todas las herramientas de normalización e

integración de los

espirómetros

correspondientes, finalizada

en setiembre de 2010.

En la primera fase se

analizaron en profundidad

dos entornos de integración

de software libre orientados

al sector sanitario, Open

Health Framework de

Eclipse y Mirth Connect de

Mirth Corporation. Ambos

estaban en una situación muy

diferente, el primero en plena

fase de desarrollo y testeo,

provocando poca estabilidad

para futuras implantaciones

en hospitales públicos a corto

plazo. El segundo, implantado en varios hospitales de diferentes comunidades autónomas de

España con éxito, con un motor ESB basado en Java, y con un editor de programación en

JavaScript. Finalmente el escogido para llevar a cabo el proyecto.

Durante el proceso de investigación del entorno de integración, se pudo denotar que el mismo

contaba con todas las características que se le presuponen a un sistema de su arquitectura.

Orientado a servicios, con capacidad para validar y transformar los mensajes entrantes,

compatible con estándares como XML, de mensajería médica HL7, y de imagen medica como

Figura 1: Esquema funcional de EI2Med

DICOM, con propiedades para enrutamiento y enriquecimiento de mensajes, y con multitud

de protocolos para su comunicación con cualquier sistema o aplicación. También se pudo

observar la falta de documentación respecto al mismo, provocando un aprendizaje más

complicado de alcanzar respecto a otros frameworks de pago de licencia, altamente

documentados.

Conseguido el nivel de conocimiento necesario sobre el entorno y su funcionamiento, se

realizó un análisis de requerimientos sobre cómo integrar y normalizar las pruebas de

espirometria forzada utilizando como formato estándar el documento clínico HL7-CDA de

espirometria. El caso de uso a llevar a cabo requería:

Conseguir un entorno de integración con capacidad para normalizar las pruebas de

espirometria forzada con el estándar de imagen médica DICOM y a documento clínico

HL7-CDA.

Desarrollar un entorno de integración altamente escalable e interoperable con

todos los sistemas de información hospitalarios.

Tener la capacidad de poder conectar tantos dispositivos médicos como se deseen.

Desarrollar herramientas para poder enviar la normalización de los datos de la prueba

de las pruebas de espirometria forzada a cualquier repositorio de imágenes de destino

Obtener las pruebas de espirometria procedentes de los espirómetros

para poder llevar a cabo la correspondiente normalización

Tener acceso a las demandas de espirometria procedentes de la HCE para cundo se

complete en su momento la normalización de los datos, añadir la información de la

misma.

Definidos los requerimientos, se realizaron los correspondientes diagramas de casos de uso,

actividad y secuencia en UML, para así poder realizar la correspondiente reingeniería de los

procesos de negocio.

Las herramientas para la normalización e integración de las pruebas de espirometria forzada

han sido desarrolladas íntegramente en Mirth Connect, utilizando el lenguaje de programación

JavaScript que proporciona su editor de programación Rhino. Para el almacenaje de las citas

de espirometria procedentes de la HCE se utiliza una base de datos MySQL, y para la

generación de las curvas de flujo-volumen y volumen-tiempo de la prueba de espirometria se

ha desarrollado una librería Java integrada en EI2Med, encargada de dibujar los puntos de las

graficas de las tres mejores maniobras de la prueba en cuestión.

4. Resultados

Después de finalizar las tres fases del proyecto, se ha dotado a EI2Med de las siguientes

herramientas:

Gestión de listas de trabajo procedentes de HIS. Esta funcionalidad permite al entorno

de integración recibir listas de trabajo de pruebas de espirometria forzada en formato

de mensaje estándar HL7 v2.5 y v2.5 en XML, de manera que si se actualizan datos de

la demanda en cuestión, este cambio queda reflejado en la base de datos de EI2Med.

Dos módulos de integración de espirómetros, uno para el modelo EasyOne de NDD y

otro para el espirómetro DatoSpir Micro A de Sibel. Permite recibir la información

resultante de las pruebas de espirometria realizadas en el dispositivo medico, y generar

el estándar de formato HL7-CDA de espirometria aprobado por la Oficina de

Estándares e Interoperabilidad de la Fundación TicSalut del Departamento de Salud de

la Generalitat de Cataluña a partir de ella.

Modulo de enlace entre prueba de espirometria y demanda. Su funcionalidad consiste

en que antes de generar el estándar de formato HL7-CDA, enlazar la prueba de

espirometria a normalizar con su correspondiente demanda almacenada en la base de

datos de EI2Med, para así introducir los datos de la misma al realizar la normalización

de datos y poder enlazar el documento clínico en la HCE.

Normalizador DICOM. Encapsula el documento clínico HL7-CDA en un objeto

estándar de imagen médica DICOM para así poder ser almacenado en cualquier

repositorio de imágenes medicas.

Generador de curvas pruebas de espirometria. Librería desarrollada en Java cuya

funcionalidad es la de interpretar y dibujar los puntos de las curvas flujo-volumen y

volumen-tiempo almacenados en las pruebas de espirometria. Se dibujan las tres

mejores maniobras de la prueba.

Modulo de integración con HIS. Conjunto de funcionalidades que se encarga de enviar

a través de WebServices el documento clínico a la HCE correspondiente.

Modulo de integración con PACS. Característica que permite el envió de un objeto

DICOM a cualquier PACS.

5. Discusión y conclusiones

Las primeras experiencias de EI2Med se han realizado a modo de proyectos piloto con

resultados positivos, motivando nuevos proyectos piloto e implantaciones para 2011.

Tal y como ha sido desarrollado EI2Med admite la aplicación de un algoritmo para la

evaluación de la calidad de la espirometria forzada [3], e incorporar el resultado al aplicar el

mismo sobre la prueba, en el documento clínico HL7-CDA de espirometria.

Agradecimientos

Este proyecto forma parte de los trabajos que se llevan a cabo dentro del

Plan de Digitalización de la Imagen Médica, promovido por el Departamento de Salud de la

Generalitat de Cataluña. En el proyecto ha participado como escenario de implantación el

Hospital Clínico de Barcelona, Fundación TicSalut, Centro de Investigación en Ingeniería

Biomédica (CREB-UPC), Linkare Health Services SL, y ha sido financiado por la Generalitat

de Cataluña a través de la AGAUR.

Referencias

[1] InterSystems Coporation. Integration Technology Primer. Ensemble White Paper.

[2] M. Domingo, M. Lizana y D. Kaminker. Guía de implementación CDA R2 de

espirometria para Departamento de Salud de la Generalitat de Cataluña. 2010.

[3] Centro de Investigación en Ingeniería Biomédica (CREB-UPC). Algoritmo de evaluación

de la calidad para espirometrias forzadas. InfoRegió (2009-2010)