Arquiterura Orientada a serviços (SOA)_interoperabilidade

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Arquiterura Orientada a serviços (SOA)_interoperabilidade
6/23/2008 10:28 AM
Departamento de Informática em Saúde
Departamento de Informática em Saúde
Universidade Federal de São Paulo – UNIFESP
Universidade Federal de São Paulo – UNIFESP
Agenda
Interoperabilidade
Padrões e
Comunicação
Os tecnotecno-profetas
Padrões
Ontologia
Interoperabilidade
OpenEHR – arqué
arquétipos
HL7HL7-RIMRIM-CDA
CCR
WebService e Agentes
InfoInfo-vias
Apresentação: Flávio Lichtenstein
Orientação: Prof. Dr. Daniel Sigulem
Flávio Lichtenstein
Padrões, Interoperabilidade, WebServices
Flávio Lichtenstein
Padrões, Interoperabilidade, WebServices
Departamento de Informática em Saúde
Departamento de Informática em Saúde
Universidade Federal de São Paulo – UNIFESP
Universidade Federal de São Paulo – UNIFESP
TecnoTecno-profetas
Alvin Toefler (1980)
InfoInfo-via
Infosfera
Livro “Terceira Onda”
Onda” - ISBN 00-553553-2469824698-4
Porque utilizar padrões?
BarnersBarners-Lee (2001)
Web Semântica
BernersBerners-Lee,
Lee, Tim; James Hendler and Ora Lassila (May
17, 2001). "The
"The Semantic Web".
Web". Scientific American
Magazine.
Magazine.
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Porque padrões?
A adoção de padrões é uma
requisição essencial para a melhoria
da qualidade e utilização da
informação para todos os
envolvidos e é de importância
crucial na área de saúde.
Evaluating Reference Models in Healthcare - An Information System Architecture Approach
(M. Helfert1, P. Henry - Dublin City University; School of Computing / School of Nursing;
Nursing;
Dublin 9, Ireland {Markus.Helfert
{Markus.Helfert | Pamela.Henry}@dcu.ie
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Padrões, Interoperabilidade, WebServices
Porque utilizar padrões?
Comunicação entre entidades heterogêneas
Descentralização das informações
Entidades (sistemas) querem fornecer serviços
Alimentação e feedback de info desacoplada
Aderência a guias de conduta
Sistemas de suporte à decisão clínica (SSDC) –
com portabilidade!
Assistência por computação
Auditoria
Ensino
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Onde e como utilizar padrões?
Integração entre várias fontes (consultórios, hospitais,
centros de saúde, gestores de saúde pública, fontes
pagadoras, vigilância sanitária, etc)
Sistemas comerciais (B2B, B2C, etc)
Sistemas de saúde (Pat2Pat, Pat2Phi, Phi2Phi,
Hos2Pat, Hos2Phi, Hos2Hos, Prv2Hosp, Prv2Prv,
Prv2Pat, Prv2Phi)
Micro Macro saúde do paciente x saúde pública
Melhoria de eficiência e troca de informações entre
soluções heterogêneas;
Melhora de qualidade na troca de informação padrão e semântica.
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Padrões, Interoperabilidade, WebServices
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Muitos padrões ...
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Padrões .... mais padrões
Padrão WEB
Padrão de Comunicação – RCP, DCOM, CORBA, SOA – Rest, etc
Padrão de Ontologia
Vocabulário controlado
ULMS
Como unificar
tecnologias e
vocabulá
vocabulários?
LOINC – 1999 – padrão de testes lab e observations) – Instituto
Regenstrief, PhD MD Clement McDonald
RxNorm – 2002 – drogas clínicas
SNOMED-CT - 2003
DICOM – padrão de imagens (armazenamento e comunicação)
ICD (CID) – classificação internacional de doenças
Entre outros
Outros vocabulários:
Medical Dictionary for Regulatory Affairs (MedDRA)
International Classification of Primary Care (ICPC)
Medcin
Medical Subject Headings (MeSH®)
Vocabulário de Enfermagem (NIC, NOC, NANDA)
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Unificaç
Unificação
W3C – WEB
HL7
UMLS
GLIF
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Padrões somente
não é suficiente,
precisaprecisa-se entender o
conteú
conteúdo ... precisaprecisase de semântica
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Ontologia
Ontologia
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Inteligência artificial
Primeiros modelos 1940-50
1972 – Frames Orientação a Objetos (OO)
Evolução para Lógica Descritiva
DL axiomas na forma de predicados
Predicados são tríades padrão XML RDF
RDF ótima representação mas de pobre semântica
Evolução de XML RDF OWL
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Quem participa e apó
apóia
Foundational Model of Anatomy
National Cancer Institute
Open Biomedical Ontologies Consortium
Gene Ontologies Consortium
CEN Catanat Anatomy Standard
FuGO Functional Genomics Ontology
PATO Phenotype Ontology
National center for ontological research - Stanford
DOLCE
OBOOBO-UBO (Ontology of Biomedical Reality) http://ontology.buffalo.edu
/smith
http://ontology.buffalo.edu/smith
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Lógica descritiva
Pedro é filho de josé
filho_de(Pedro, José)
sujeito
propriedade
objeto
statement - declaração
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Padrões em ontologia
Estrutura semântica
Editores: Protégé, Swoop
Modelos de persistência: RDF, OWL, N3, Ntriple
Inferência (completeza e inteligência)
Ferramentas de inferência: Jena, Pellet, Racer ...
Agentes “inteligentes” encontram descritores
WSDL
Agentes solicitam serviços
Agentes devolvem informações (XML, RDF ...)
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RDF
RDF
foaf:Person
foaf:Person
rdf:type
rdf:type
foaf:name
foaf:name
foaf:knows
Donald Canard
Michael Souris
foaf:mbox
foaf:mbox
mailto:[email protected]
mailto:[email protected]
<foaf:Person>
<foaf:name>Michael Souris</foaf:name>
<foaf:mbox rdf:resource="mailto:[email protected]" />
<foaf:knows>
<foaf:Person>
<foaf:mbox
rdf:resource="mailto:[email protected]" />
<foaf:name>Donald Canard</foaf:name>
</foaf:Person>
</foaf:knows>
</foaf:Person>
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Padrões, Interoperabilidade, WebServices
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Interoperabilidade
Interoperabilidade
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Padrões, Interoperabilidade, WebServices
Modelos semânticos
Repositórios de ontologias
WebServices
A WEB oferece serviços
Mas e os padrões de interoperabilidade?
O que significa uma palavra ou uma frase ? E qual
contexto ? Sob qual domínio ?
E a barreira da língua ?
RES x Modelo de Arquétipos
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Desenvolvimento
Interoperabilidade em Saú
Saúde
Aplicativos
Ferramentas e
Tecnologias
Terminologia: UMLS (ICD, Snomed, LOINC ...)
Guidelines: padrão GLIF
Modelos em Saúde: RIM (HL7) x Arquétipos (OpenEHR)
Como trocar informações: HL7 (W3C)
WebServices dedicados para saúde?
Projetos nacionais, internacionais e proprietários
Info-vias
Frameworks
Legadas
Informações
Padrões de
Saúde
Interoperável
Terminologia
Software
Harmonizados
&
Arquiteturas
Semântica
Padrões de Equipamentos
Harmonizadas
Harmonizados
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A abordagem para os padrões
Estratégia:
As organizações - SDO
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Adotar os padrões de indústria reconhecidos e
as melhores práticas em serviços
Manter uma relação de trabalho íntima com as
SDO’s identificadas
Escolher os melhores padrões para preencher
os requerimentos identificados
Prover feedback para os SDO’s para fomentar a
criação de padrões de saúde úteis e usáveis
que enderecem requerimentos reais em saúde.
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Interoperabilidade em Saúde
W3C
HL7 – CDA (EUA)
ASMT – CCR (EUA)
CEN (Europa)
OpenEHR – Arquétipos (Inglês)
Terminologias: Snomed, ICD, Loinc
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Um modelo de RES
estruturado
Arqué
Arquétipos - OpenEHR
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Arqué
Arquétipos e OpenEHR
A fundação openEHR se dedica:
No desenvolvimento de uma plataforma de saúde
interoperável e livre
Onde os componentes são efetivamente clínicos
Onde os componentes sejam interoperáveis
Isto se consegue pesquisando requerimentos clínicos
e criando especificações e implementações.
Especificações tomam a forma de,
Modelos de informações modulares
Modelos de serviços
Modelos de informações clínicas
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Arqué
Arquétipos: integraç
integração
Uma vez que as objetos são baseados em terminologias o
openEHR consegue se integrar a sistemas de mensagens como o
HL7 versão 2 e EDIFACT, utilizando-se “arquétipos legados” ou
mapeando definições;
Tem a habilidade de se integrar com o SIH (sistema de informação
hospitalar) e outros bancos de dados também via arquétipos
legados;
Pode-se integrar com aplicações via API’s;
Via openEHR pode-se ter versões distribuídas e unificações de
RES, informações demográficas, sociais, entre outras;
A arquitetura tem que suportar componentes, ser adaptável e
resistente a provas futuras, de forma a ter uma base confiável para
administrar mais que 100 anos de RES.
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Arqué
Arquétipos: modelo
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Arqué
Arquétipos: modelo
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O que é HL7?
HL7 - RIM
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É um padrão cuja SDO foi fundada em
1987
Inicialmente um modelo de mensagens
RIM – modelo clí
clínico e semântico
RIM foi incorporado ao modelo OWLOWL-GLIF
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O que é HL7?
Tem mais de 2.700 membros representanto
mais de 1.000 organizaç
organizações no mundo.
Provedores de saú
saúde, planos de saú
saúde, indú
indústria
farmacêutica, vendedores de software, agências
governamentais…
governamentais…
90% dos maiores vendedores usam HL7
Mais de 29 afiliados internacionais
Muitos adotaram o HL7 como um padrão
governamental
Muitas cooperaç
cooperações com outros SDO’
SDO’s
O padrão HL7
Padrão de mensagens (ex. registro de paciente, pedidos
de exames e resultados…
resultados…)
Mensagem em HL7 v2.x (2.xml
(2.xml))
Mensagem em HL7 v3.0 (não compatí
compatíveis !)
Documentaç
Documentação clí
clínica (ex. notas de alta, relató
relatórios,
laudos, …)
Arquitetura de Documentaç
Documentação Clí
Clínica (Clinical
(Clinical Document Architecture - CDA)
Release 1 e 2
Compartilhamento por contexto para aplicaç
aplicações clí
clínicas
CCOW (Context
(Context sharing )
Representaç
Representação e compartilhamento de conhecimento
médico
Sintaxe Arden
DICOM, CDISC, FDA, X12N (HIPAA)…
(HIPAA)…
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HL7
HL7
Modelo muito grande
Modelo contém informações não
clínicas
RIM – Reference Information Model –
modelo clínico e mais semântico
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HL7 – Materiais e Serviços
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HL7 - RIM
Provê uma visão estática da informação
clínica necessária
Utiliza UML (Linguagem de modelagem
unificada)
Conjunto de padrões de estruturas com
nomes e terminologias padronizadas
No HL7 há o padrão de comunicação
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As 6 classes do RIM
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HL7 – RIM tem 6 classes bá
básicas
Act – esta classe representa as ações que são executadas e
precisam ser documentadas assim que os cuidados são
administrados e providos;
Participation – a classe de participação expressa o contexto para
um ato em termos de que o realiza, para quem é realizado, onde
foi realizado, etc.;
Entity – entidade é a classe que representa as coisas físicas e
seres que são de interesse para e tomam parte no cuidado de
saúde;
Role – a classe papel que estabelece os papéis que as
entidades jogam assim que estas participam nos atos de cuidado
de saúde;
ActRelationship – a classe de Relação-Ato representa a ligação
de um ato no outro, assim como a relação entre a ordem da
observação e o evento observado na forma como este ocorre;
RoleLink – a classe de ligação-pepel representa as relações
entre os papéis individuais.
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RIM
RIM
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RelacionaRelacionamento entre
atos
RIM
0..*
0..*
1
Entidade
0..*
1
RelacionaRelacionamento entre
regras
0..*
0..*
HL7 – Grupos de Interesse
1
1
1
Regra
0..*
1
Participaç
Participação
1
0..*
Ato
Organização
Sujeito vivo
Material
Local
PEP
Flávio Lichtenstein
Paciente
Empregado
Praticante
Responsável
pelo ato
Espécime
Procedimento
Observação
Mat/Med
Ato financeiro
Orientação
Achados
Suprimento
Lista de Trabalho
Ato - Contexto
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Anatomic Pathology
Anesthesia
Architecture Review
Board**
Arden Syntax
Attachments
Cardiology
Common Message
Element Types***
CCOW*
Clinical Decision
Support*
Clinical Genomics
Clinical Guidelines
Community Based
Health Services
Conformance
Infrastructure &
Messaging*
Education**
Electronic Health
Records*
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Electronic Services**
Emergency Dept.
Financial Management*
Government Projects (US)
Imaging Integration
Implementation**
International Affiliates**
Java
Laboratory
Health Care Devices
Marketing**
Medical Records/
Information Management*
Modeling & Methodology*
Orders & Observations*
Organization Review**
Outreach for Clinical
Research*
Patient Administration*
Patient Care*
Patient Safety
Pediatric Data Standards
Personnel Management*
Pharmacy
Process Improvement**
Public Health &
Emergency Response
Publishing**
Regulated Clinical
Research Information
Management (RCRIM)*
(formerly Clinical Trials)
Scheduling & Logistics*
Security*
Service Oriented Arch.
Structured Documents*
Technical Steering
Committee**
Templates
Tooling**
Vocabulary*
XML
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A INFORMAÇÃO
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RIM - XML
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<section>
<code code="10164-2" codeSystem="2.16.840.1.113883.6.1"
codeSystemName="LOINC"/>
<title>História atual da doença</title>
<text>João Paciente<sup>th</sup> 62 anos, masculino
<content ID="SX1">osteoartrite do joelho esquerdo</content>.
</text>
<entry>
<observation classCode="OBS" moodCode="EVN">
<code code="396275006" codeSystem="2.16.840.1.113883.6.96"
codeSystemName="SNOMED CT" displayName="Osteoarthritis">
<originalText><reference value="#SX1"/></originalText>
<qualifier>
<name code="363698007" codeSystem="2.16.840.1.113883.6.96"
displayName="finding site"/>
<value code="6757004" codeSystem="2.16.840.1.113883.6.96"
displayName="right knee"/>
</qualifier>
</code>
</observation>
</entry>
</section>
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HL7 – Troca de mensagens
Interface
Interface
HL7-I12
HL7-I12
Patient Referral
Patient Referral
^
12345
11011010
HTTP
12345
smith
john
Aplicação 1: LIS
Flávio Lichtenstein
Aplicação 2: HIS
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Porque usar Web Services?
Services?
HL7 – Via WebService
Web Services são “funç
funções aplicaç
aplicações”
ões”que podem
programaticamente serem invocadas via internet
Vantagens do Web Service:
Service:
HL7-I12
<patient>
<id>
<name>
São suportados pela maioria das empresas
Tem uma linguagem cerne flexí
flexível que é o XML
Tem dois padrões aceitos “universalmente”
universalmente”:
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HL7-I12
Patient Referral
</id>
<patient>
Web Service
<id> 12345 </id>
<name>
john
Web Services Description Language (WSDL)
Simple Object Access Protocol (SOAP)
Web services exploram a ubiqü
ubiqüidade e a
simplicidade de acesso da internet via um
acoplamento fraco que possibilita escalabilidade
de portabilidade.
john^ smith
</name>
<surname>
</name>
<surname>
</surname>
11011010
</patient>
</surname>
</patient>
smith
HTTP
12345
smith
john
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O que é CDA?
Arquitetura de Documento Clí
Clínico (Clinical
(Clinical
Document Architecture)
Architecture)
HL7 - CDA
Foi aceito pelo W3C e pela ANSI
ANSI/HL7 CDA R1.0/2000
ANSI/HL7 CDA R2.0R2.0-2005
CDA é mantido pelo Comitê Té
Técnico de Documentos
Estruturados do HL7 (SDTC)
Utiliza RIM e Vocabulá
Vocabulários da UMLS
Sua missão é padronizar os documentos clí
clínicos
para o propó
propósito de troca de documentos
Permite, mas não endereç
endereça as declaraç
declarações de autor,
administraç
administração de documentos, armazenamento,
distribuiç
distribuição e apresentaç
apresentação.
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O “A” em CDA
Aspectos chave em CDA
O padrão CDA especifica uma arquitetura em
multimulti-níveis
Cada ní
nível é derivado de seu anterior e adiciona
mais um detalhe “clí
clínico”
nico”
O ní
nível 1 é parte da especificaç
especificação do CDA
original
Seu foco é na estrutura do documento ao invé
invés do
conteú
conteúdo
Os ní
níveis 2 e 3 fazem parte da especificaç
especificação da
versão (release) 2.0
Seu foco é diz respeito a conteú
conteúdo e codificaç
codificação
acurada
Flávio Lichtenstein
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A adoç
adoção de CDA está
está crescendo rapidamente nos
EUA e no WW (palavras de um especialista americano!)
Existe uma pequena barreira para o Ní
Nível 1
Contempla tanto “leitura humana”
humana” como a
codificaç
codificação “amigá
amigável à máquina”
quina”
Ainda permite uma interoperabilidade semântica
completa
“Compatí
Compatível”
vel” com outros padrões HL7
O Modelo de informaç
informação claro é derivado do RIM
Para mais informaç
informações vá
vá à página do SDTC no
sítio do HL7
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Header
Body
Padrão CCR
Continuity Care Record
Readable: required
Computable: optional
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CCR - histó
história
Originariamente vem de Massachussets, dos cuidados
primá
primários (Referral
(Referral Form - PCRF)
Teve um suporte de muitas organizaç
organizações profissionais
Associaç
Associação internacionais de materiais - ASTM
Sociedade mé
médica de Massachusetts
HIMSS
Academia Americana dos mé
médicos de famí
família
Academia Americana de pediatria
Associaç
Associação mé
médica americana (AMA)
Instituto do paciente protegido
Associaç
ç
ão
de
cuidados em saú
Associa
saúde americana
Associaç
Associação nacional de apoio à LTC
Qualificada na HIMSS, TEPR…
TEPR…
Estudo de interface com HL7 ASTM MOU (CDA/CCR)
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O que é CCR?
CCR é um conjunto de dados nuclear dos fatos
mais relevantes e seus momentos sobre os
cuidados do paciente.
É um padrão organizado e transportá
transportável.
Preparado por mé
médicos (practitioner
(practitioner)) na conclusão
de cada encontro com seus pacientes relativos ao
cuidado da saú
saúde.
Permite que cada profissional rapidamente acesse
as informaç
informações anteriores.
Pode ser preparado, mostrado e transmitido tanto
em papel como em meio eletrônico.
Sua versão 1 foi muita aceita, é simples, mas
incompleta. Sua versão 2 se aproxima do CDA.
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CDA x CCR – diferenç
diferenças
CDA x CCR = CCD
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Fotografia no tempo
Criaç
Criação simples
Parte legal de um registro
Baseado em modelo
Compartilha tipo de dados
Extensibilidade
Tipos adicionais
Semântica incremental
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Generalidades
CDA é um padrão gené
genérico para “todos”
todos” os
documentos clí
clínicos
CCR é um padrão para a “continuidade do
cuidado mé
médico”
dico”, especí
específico nos EUA.
CCR
Sim
Não
Pode
Não
Não
Indef.
Indef.
Não
Não
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CDA x CCR - divergências
CDA
Sim
Sim
Sim
Sim
Sim
Definida
Sim
Sim
CDA x CCR – áreas de divergências
Persistência (documento vs. menssagem)
menssagem)
CDA é persistente
CCR conté
contém informaç
informações especí
específicas para
transmissão
Agregaç
Agregação
Abordagem dos padrões
CCR XML – texto livre
CDA XML – derivado do RIM usando
princí
princípios do HL7 v3
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CDA é uma unidade única, pode ser parte de um
registro agregado
CCR pode ser uma única unidade ou pode ser um
registro agregado
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CDA x CCR – áreas de comuns
Podem incluir conteú
conteúdos de uma única anotaç
anotação
Ambos se utilizam de XML para documentaç
documentação
e troca de informaç
informações
Existe hoje um esforç
esforço entre as organizaç
organizações
para reconciliar as diferenç
diferenças e permitir uma
interoperabilidade semântica.
CDA x CCR – mapeamento
Muitos conceitos e subsub-padrões são comuns,
entretanto aspectos do escopo e abordagem
diferem entre si
Na maioria dos casos um documento CCR deve
se mapeado em um ou mais documentos CDA,
como um envelope de mensagem v3 do HL7
Casos de usos mais simples existem e serão os
candidatos mais prová
prováveis para os esforç
esforços de
harmonizaç
harmonização
A chave de harmonizaç
harmonização dos modelos de
informaç
informação para a interoperabilidade semântica
para quem usa HL7 e CCR
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Roughly
equivalent
metadata
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General vs. specific
content
Interoperabilidade
e
WebService
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Interoperabilidade
Banco de Dados
`
Servidor de Rede
Alé
Além de serviç
serviços,
existe ...
http-soa
Cliente
cda-ccr
Servidor de
Aplicações
Banco de
Dados
Banco de Ontologias
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Agentes – robôs digitais - artefatos
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Agentes baseado em meta
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Agentes baseado em utilidade
InfoInfo-via
Canadá
Canadá
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Saúde
Canada
– Arquitetura
de
Serviç
Serviços para Saú
Saúde proposta
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Healthcare Service Bus Access
Node
Health Information Exchange Domain– Centralized Records Approach
Ancillary Data
& Services
Registries Data
& Services
Patient
Resolutio
n
Outbreak
Management
PHS
Reporting
Drug
Information
Diagnostic
Imaging
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Data
Warehouse
EHR Data
& Services
Shared
Health Record
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Laboratory
Health
Information
Provider
Registry
Location
Registry
Business
Rules
Terminology
Registry
Deidentificatio
n
Message
Structures
Normalization
Rules
Longitudinal Record Services
Security Mgmt
Data
Biblioteca digital
semântica da Europa
Personal Health Record (PHR) Services
Privacy Data
Configuration
Healthcare Service Bus
Public Health
Services
Public Health
Provider
POINT OF SERVICE
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Pharmacy
System
Pharmacist
Radiology
Center
PACS/RIS
Radiologist
Lab System
(LIS)
Lab Clinician
Hospital, LTC,
CCC, EPR
Physician/
Provider
Slide
Adapted from Canada
Infoway
Padrões,
Interoperabilidade,
WebServices
Physician
Office
EMR
Physician/
Provider
EHR
Viewer
Physician/
Provider
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P2
PC
onn
ectio
n
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P2P
n
Connectio
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Administraç
Administração de conteú
conteúdo
BNode
Armazena conteú
conteúdos internamente ou referencia conteú
conteúdos
armazenados em outro lugar, ou
Implementaç
Implementação baseada em Java Content Repository (JCR) /
Jackrabbit
{
BNode Framework
Administraç
Administração de Metadados
Suporta vá
vários esquemas de metadados definidos em OWLOWL-DL
Registros bibliográ
bibliográficos em RDF; query nos registros via SPARQL
Implementaç
Implementação baseada em Jena Semantic Web Framework
Administraç
Administração de coleç
coleções
{
Organiza itens de conteú
conteúdo em estruturas hierá
hierárquicas (ou pastas)
Administraç
Administração de anotaç
anotações
Aspecto colaborativo de BRICKS
Anota imagens ou parte de imagens com textos ou links a outros
itens.
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OAI-PMH
Server
OAI-PMH
Harvester
XML
XML
Data Transformation
dc.xsl
vra.xsl
xyz.xsl
System Core
RDF/XML
Schema Manager
VRA
mapping
DC
Query
Adapter
xyz
Metadata Manager
Metadata
Record
Storage (Jena)
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Conclusões
Validator
mapping
Web
Service
API
(WSDL)
RDB
Metadata
Record
File-DB
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Conclusões
Serviç
Serviço
Baseado em SOA
Mensagens baseadas em HL7 - CCD
Identificaç
Identificação do serviç
serviço: semântica
Mas, você ainda não se
convenceu de que
organizaç
organização e
interoperabilidade são
bons paradigmas …
Um prestador de serviç
serviço
Um WebService + banco dados (relacional +
semântico)
Uma naç
nação ou uma grande organizaç
organização
InfoInfo-via
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Perguntas
Críticas
Observações?
Obrigado !
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[email protected]
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Bibliografia
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