proposta de arquitetura para desenvolvimento de sistemas de

Memorias II Congreso Latinoamericano de Ingeniería Biomédica, Habana 2001, Mayo 23 al 25, 2001, La Habana, Cuba
PROPOSTA DE ARQUITETURA PARA DESENVOLVIMENTO
DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO EM SAÚDE
Guilherme Vilar, Carlos Antônio Menezes Albuquerque, João Marcos Pedrosa de Vasconcelos, Rafael Marques
Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP)
Departamento de Estatística e Informática (DEI)
Rua do Príncipe, 526, Boa Vista. CEP 50050-900
Recife-PE-Brasil
[email protected]
RESUMO
O controle de informações é um fator de grande
importância na qualidade dos serviços médicos prestados à
população. O grau de importância deste controle está
diretamente relacionado ao risco dos procedimentos e à
quantidade de parâmetros envolvidos, sendo maior para
procedimentos de alto risco e com maior número de
informações associadas. Este trabalho apresenta uma nova
arquitetura para desenvolvimento de sistemas de
informação em saúde. Este sistema é baseado numa
arquitetura em 3 camadas, proposta pela Microsoft,
chamada Windows DNA. Inicia com um breve histórico
sobre desenvolvimento de um sistema de informação. Passa
então a apresentar uma série de tecnologias como:
arquitetura Windows DNA, que serve de base para a
arquitetura proposta; OLEDB/ADO e COM, tecnologias
que servem de base para a comunicação interna ao sistema;
MTS, que coordena os trabalhos de componentes que
acessam, processam e modificam os dados do sistema; e
XML e MSXML que fundamentam a comunicação com a
interface com o usuário e facilitam a comunicação com
outros sistemas, além de permitir análises sintáticas dos
dados. Enfim chegamos à arquitetura proposta, é explicado
o funcionamento dos elementos chaves e analisadas suas
vantagens. Durante o desenvolvimento destes trabalhos foi
fechado um acordo de parceria com a Secretaria de Saúde
do Estado de Pernambuco a fim de cooperação no
desenvolvimento e implementação de um Prontuário
Eletrônico do Paciente, usando esta arquitetura.
Palavras chave: Sistemas de Informação em Saúde,
Prontuário Eletrônico do Paciente, Arquitetura.
1. INTRODUÇÃO
Um sistema de informações pode ser dividido em várias
partes, cada uma responsável por funções críticas deste
sistema. De uma forma geral teremos uma parte responsável
pela comunicação com o usuário, uma segunda parte
responsável pelo armazenamento e recuperação dos dados
do sistema, e ainda uma ultima responsável por todo
processamento destes dados transformando-os efetivamente
em informações que facilitaram a vida do usuário.
No inicio os programas eram construídos num único
bloco. Todas as partes do sistema estavam localizadas num
único computador. Isto traz uma certa facilidade na hora da
construção e uma melhora no desempenho total do sistema,
algo indispensável para as máquinas com recursos bastante
escassos da época. Esta arquitetura, porém, apresenta uma
série de complicações. Uma delas é a questão do
compartilhamento de informações. Se tivermos dois
computadores rodando a mesma aplicação cada uma
conteria um conjunto de informação diferente, ou seria
necessário todo um trabalho pra manter os dados dos dois
computadores atualizados com as alterações ocorridas no
outro e isto adicionaria um overhead computacional muito
grande, além de não ser muito fácil de implementar.
Com o surgimento das redes de computadores uma
alternativa à arquitetura monolítica foi proposta. Nesta, o
sistema é dividido em dois computadores, ao primeiro foi
dado o nome de cliente, que contem as partes responsáveis
pela comunicação com os usuários e processamento dos
dados. O segundo computador é o chamado servidor, que
armazena e recupera os dados, servindo-os para os clientes.
A principal vantagem desta arquitetura é que não é
necessário trabalho adicional para gerenciar os dados em
vários computadores clientes uma vez que os dados estão
centralizados no servidor. Como desvantagens temos a
necessidade de clientes com poder de processamento
razoável, já que são responsáveis pelo processamento dos
dados, além da comunicação com o usuário, e as
dificuldades na hora de atualização do programa.
Um aprimoramento da arquitetura cliente/servidor.
Funciona basicamente como se tivéssemos um terceiro
computador que é tanto cliente quanto servidor. Agora
teríamos um elemento responsável pela interface com o
usuário, um segundo que responsável pelo processamento
dos dados e transformação em informação e finalmente um
terceiro responsável pelo armazenamento e recuperação dos
dados. A cada elemento desta arquitetura são necessários
funções para a comunicação com os elementos adjacentes.
A principal vantagem desta arquitetura vem da presença da
camada intermediária que permite mudanças no
processamento dos dados sem a necessidade de modificação
nos computadores usados pelos usuários [1].
2. METODOLOGIA
A seguir veremos uma série de tecnologias utilizadas em
nossa solução, para então ter uma explicação da arquitetura
proposta.
WINDOWS DNA
Proposta da Microsoft para uma arquitetura em 3 camadas
[2]. A primeira camada, responsável pela interface com o
usuário é chamada de Camada de Apresentação. A segunda,
950-7132-57-5 (c) 2001, Sociedad Cubana de Bioingeniería, artículo 00400
responsável pelo processamento dos dados, é chamada de
Camada de Lógica de Negócios. A ultima camada,
responsável pelo armazenamento e recuperação de dados, é
chamada de Camada de Acesso à Dados. Além das 3
camadas, a arquitetura Windows DNA inclui uma série de
serviços complementares e ferramentas para o
desenvolvimento. Esta arquitetura tem como objetivo
principal facilitar o desenvolvimento de aplicações
distribuídas para a internet. Como a Microsoft criou esta
arquitetura visando o desenvolvimento de inúmeros tipos de
aplicações é necessária uma moldagem de forma a melhor
se adaptar à realidade de sistemas de saúde hospitalares.
o XML preocupa-se apenas em descrever os dados.
Utilizando linguagens de transformação, como XSL, é
possível modificar a apresentação destes dados para
diferentes formas de visualização, inclusive para diversos
dispositivos como um PDA ou um telefone celular.
XML porém vai mais além, ele permite uma troca de
informações em diferentes plataformas, assim como permite
análise sintática do conteúdo com uma certa facilidade,
através do uso de um parser como o MSXML.
O MSXML é um analisador de sintaxe, baseado em
COM, desenvolvido pela Microsoft. Ele pode ser utilizado
dentro do Internet Explorer, aplicações Visual Basic, ASP,
etc.
ASP
As Active Server Pages (ASP) são páginas web que
possuem conteúdo dinâmico. Tais páginas consistem em
combinações de Server-Side scripts e tags HTML [5]. Todo
o código de programação existente em páginas ASP é
executado no servidor que retorna ao cliente somente
páginas HTML, o que faz com que aplicações ASP possam
ser acessadas por qualquer browser existente no mercado.
Uma aplicação feita em ASP pode ainda conter linhas de
Client-Side script, que são códigos executados na estação
cliente.
Figura 1: Windows DNA
ARQUITETURA PROPOSTA
OLEDB/ADO
Realiza o acesso ao banco de dados e visa permitir acesso a
outros dados estruturados, como serviços de diretórios de
rede. Além disso, o ADO fornece um mecanismo para
representar dados estruturados criados por sua aplicação e
pode servir como espaço de armazenamento temporário ou
um mecanismo de transporte.
COM
Componentes são elementos responsáveis pela lógica de
negócios do sistema. O Component Object Model (COM) é
a implementação da tecnologia de componentes da
Microsoft, serve de base para outras tecnologias como OLE
e ActiveX e encontra-se amplamente integrada às
plataformas Windows. Por também ser uma especificação
formal, encontra-se disponível para outras plataformas.
MTS
Uma transação pode ser exemplificada como todo um
processo de estabelecer uma conexão de banco de dados,
comunicando com o recurso de fim de conexão,
eventualmente informando sobre quaisquer alterações
feitas, e depois fechando a conexão. O Microsoft
Transaction Server (MTS) é responsável pelo
gerenciamento destas transações. O MTS permite, por
exemplo, a atualização de um banco de dados Oracle e um
banco de dados SQL Server dentro de uma transação e
garante que ambos os servidores fiquem atualizados no fim
desta transação. O MTS permite também o aproveitamento
de uma conexão aberta, para utilizar manipulação de dados,
evitando assim uma lentidão no sistema.
XML E MSXML
A eXtensible Markup Language (XML) é uma linguagem
para estruturação de dados. Diferente do HTML que
formata como um conjunto de dados deve aparecer na tela,
Figura 2: Arquitetura Proposta
Como uma solução às necessidades de construção de
sistema de informação em saúde é apresentada uma
arquitetura baseada na Windows DNA, utilizando as
mesmas tecnologias que estão sendo empregadas pelas mais
variadas empresas de tecnologias da informação.
Esta arquitetura está montada sobre uma estrutura Windows
DNA e temos um Sistema de Informação Básico como
elemento centralizador. Este sistema é composto por um
conjunto básico de informações capaz de identificar o
paciente de forma única em todo o escopo do sistema. À
este sistema são acrescentados módulos adicionais
responsáveis pelas funcionalidades específicas de cada área
do serviço de saúde em questão.
INTERFACE COM O USUÁRIO
No desenho acima temos clara a separação da Camada de
Apresentação, em azul na parte inferior. Onde tecnologias
como ASP, XML, HTML e WAP permitem o acesso às
informações do sistema a partir de computadores
convencionais (desktops), assim como computadores de
mão PDA e até mesmo celulares.
O uso da tecnologia WAP permitirá acesso ao sistema de
informação a partir de uma infinidade de dispositivos de
computação móveis [6].
SISTEMA DE INFORMAÇÃO BÁSICO
O Sistema de Informação Básico (SIB) é apresenta duas
camadas em si. Uma Camada de Acesso a Dados
responsável pelo gerenciamento dos dados básicos e uma
camada de Lógica de Negócios que manipula as
informações básicas contidas na Camada de Acesso a
Dados, assim como provê a infra-estrutura para a conexão
dos módulos adicionais.
5. CONCLUSÕES
A arquitetura proposta faz uso de tecnologias
computacionais modernas, atendendo assim todas as
necessidades requeridas em um sistema de prontuário
eletrônico, tornado-o confiável, robusto e de fácil uso.
Estamos implementando um prontuário eletrônico em
oncologia clínica/quimioterapia baseado nesta arquitetura
de forma a comprovar suas capacidades.
AGRADECIMENTOS
MÓDULOS ADICIONÁIS
Os módulos adicionais são os responsáveis por toda a
funcionalidade relacionada à cada parte específica de uma
unidade de saúde. Assim como o SIB ele contém uma
Camada de Dados, responsável pelas informações
necessárias, e uma camada de Lógica de Negócios,
responsável pelo processamento destas informações.
Um módulo de Oncologia, por exemplo, conteria todas as
informações e funcionalidades pertinentes ao tratamento
oncológico de um paciente, já um módulo de Radiologia
poderia contemplar toda a questão do armazenamento de
imagens e sinais, utilizando sistemas PACS.
Secretaria de Saúde do Estado de Pernambuco, pelo suporte
e confiança a nós depositados para o desenvolvimento deste
trabalho.
VANTAGENS DA ARQUITETURA PROPOSTA
A nossa arquitetura integra a Internet, cliente-servidor e
modelos de PCs dentro de uma estrutura de soluções
distribuídas e tem um Sistema de Informação Básico como
elemento centralizador. Vários outros módulos, ligados a
áreas mais específicas, podem ser adicionados, de forma
simples, a este sistema de informação básico, para obter
resultados mais completos na área de saúde.
Esta arquitetura melhora o fluxo de informação, pois é
dinâmicas e flexíveis para mudar conforme as necessidades
e podendo ser facilmente integradas com dados e sistemas
existentes.
[5]
3. RESULTADOS
Como resultado apresentamos esta arquitetura para
desenvolvimento de sistemas de informação em saúde.
4. DISCURSÃO
Esta arquitetura foi desenvolvida visando seu uso na
construção de sistemas de informação em saúde de grande e
médio porte, ou que necessitem uma grande capacidade de
integração com outros sistemas.
Algumas vantagens encontradas na arquitetura proposta
são:
• Independência de plataforma computacional do
cliente;
• Atualizações do sistema: são feitas basicamente
apenas nos servidores;
• Facilidade na integração de novos módulos ao
sistema.
REFERENCIAS
[1]
[2]
[3]
[4]
[6]
P. Tindall, “Desenvolvendo Aplicações Corporativas com VB,
MTS, IIS, SQL Server e XLM”, 2000.
“Microsoft – Windows DNA [On-line]”, Microsoft Corporation,
Novembro/1999
URL:
http://www.microsoft.com/dna/
e
http://www.microsoft.com/brasil/dna/
E. Callahan, “The Power of Intranets”, Microsoft Press, 1999.
I. Blackburn, “Professional Visual Interdev 6 programming”, Wrox
Press Ltd., 1999.
C. Wille, C. Koller, “Aprenda em 24 horas Active Server Pages –
ASP”, Editora Campus, 1999.
“Wireless Application Protocol Architecture” Specification, WAP
Forum, abril/1998. URL: http://www.wapforum.org/
PROPOSAL OF AN ARCHITECTURE FOR DEVELOPMENT
OF INFORMATION SYSTEMS FOR HEALTHCARE
ABSTRACT
The control of information is very important to the quality of medical services offered to the population. The
importance of this control is directly related to the risks of the procedures and the number of parameters involved,
the higher the risk and quantity of information associated to the procedure, the higher is the importance of such
control. This paper presents a new architecture for development of information systems for healthcare. This is
based on 3 tier architecture, proposed by Microsoft, called Windows DNA. It begins with a brief overview on
information systems. Then it shows some technologies such as: Windows DNA Architecture, basis for the
proposed architecture; OLEDB/ADO, basic technologies for the internal communications on the system; MTS,
coordinates the components, these access, process and modify data on the system; and XML and MSXML forms
the basis for the user interface and facilitates the communication with other systems, these technologies also make
possible easy syntax analysis of data on the system. After those technologies we finally get into our architecture
and explain how it works, its key elements and advantages. On the course of the works a partnership with the
Secretaria de Saúde do Estado de Pernambuco (State of Pernambuco’s Health Secretary) was set in order to
provide cooperation on the development and implementation of an Electronic Health Record based on the
proposed architecture.