Αποδοτικές τεχνικές διαχείρισης ιατρικής πληροφορίας με χρήση αποτελεσματικών δομών δεδομένων για υποστήριξη πληροφοριακών συστημάτων υγείας με προσανατολισμό στη χρήση φορητών συσκευών

• Κύριος συγγραφέας: Πάσχου, Μερσίνη
• Άλλοι συγγραφείς: Τσακαλίδης, Αθανάσιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Πληροφοριακά συστήματα υγείας; Φορητές συσκευές; Δομές δεδομένων; Health information systems; Mobile devices; Data structures; 610.285

Προκειμένου να βελτιωθεί αισθητά ο παραδοσιακός τρόπος λειτουργίας των νοσοκομείων και να διευκολυνθεί η συλλογή και η συστηματική παρακολούθηση δεδομένων, για τη λήψη αποφάσεων που αφορούν στο χώρο της φροντίδας της υγείας, έχουν προδιαγραφεί επίπεδα πληροφοριακής οργάνωσης, στα οποία οι μονάδες υγείας θα πρέπει να επιδιώκουν να φτάσουν. Στο πλαίσιο αυτό προβλέπεται η δημιουργία Ολοκληρωμένων Πληροφοριακών Συστημάτων Υγείας (ΟΠΣΥ) που θα υποστηρίζουν πρωτόκολλα κατευθυνόμενης περίθαλψης και λήψης αποφάσεων. Σε αυτή την κατεύθυνση, στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκαν προβλήματα διαχείρισης των δεδομένων τα οποία δημιουργούνται και ανταλλάσσονται σε πληροφοριακά συστήματα που ολοκληρώνουν φορητές συσκευές, με στόχο τη βελτίωση της απόδοσής τους, σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής τους. Η προσπάθεια αυτή διαχωρίζεται σε τρεις άξονες. Στο πρώτο μέρος ασχολούμαστε με θέματα σχεδιασμού, ανάπτυξης, συντήρησης και διαχείρισης των εφαρμογών. Έπειτα, στο δεύτερο μέρος εξετάζουμε τη διαδικασία ολοκλήρωσής τους σε πληροφοριακά συστήματα διαφόρων ειδών, για αξιοποίηση από τους τελικούς χρήστες. Στο τρίτο μέρος μελετάμε ζητήματα σχετικά με τη βελτιστοποίηση της απόδοσής τους, τόσο στο επίπεδο των δεδομένων όσο και στο επίπεδο δικτύου. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι δυνατότητες και τα χαρακτηριστικά των σύγχρονων έξυπνων φορητών συσκευών αλλά και στους περιορισμούς ή τα προβλήματα που εισάγει η χρήση τους. Η αξιοποίηση των φορητών συσκευών, με την κατάλληλη ενσωμάτωση μπορεί να αποτελέσει πολύ χρήσιμο εργαλείο στην υπηρεσία των συστημάτων υγείας. Στη συνέχεια γίνεται μια καταγραφή της κατάστασης στην περιοχή του mobile health (m-health) και μία συστηματική βιβλιογραφική ανασκόπηση της αγοράς των εφαρμογών για φορητές συσκευές. Παρουσιάζεται μια εκτεταμένη μελέτη της υπάρχουσας κατάστασης στις εφαρμογές τους, ειδικότερα για την περιοχή της υγείας, της ιατρικής και της ευεξίας. Η βασική συμβολή αυτού του κεφαλαίου είναι η περιγραφή των υπαρχόντων -τόσο των ερευνητικών όσο και των εμπορικών συστημάτων και εφαρμογών, ο ορισμός του προβλήματος και η παρουσίαση του σκοπού της έρευνας και των βασικών στοιχείων που προτάθηκαν μέσω αυτής της διατριβής. Στο δεύτερο κεφάλαιο μελετήθηκε το ζήτημα του μεγάλου αριθμού εφαρμογών υγείας για φορητές συσκευές και smartphones (health apps), με επικαλυπτόμενη λειτουργικότητα. Όπως παρουσιάζουμε, η πλειοψηφία των health apps περιλαμβάνει περιορισμένα σε είδος και αριθμό αντικείμενα στην υλοποίησή τους, τα οποία τείνουν να χρησιμοποιούνται κυρίως για καταγραφή δεδομένων (data entry). Επιπλέον, ο σχεδιασμός, η ανάπτυξη και συντήρηση εφαρμογών για φορητές συσκευές και έξυπνα κινητά (smartphones) αποτελεί πλέον μία ιδιαίτερα πολύπλοκη διαδικασία. Σε σχέση με τις παρατηρήσεις αυτές, προτείναμε ένα ολοκληρωμένο σύστημα το οποίο θα περιορίζει την επανάληψη υλοποίησης παρόμοιων ή ίδιων λειτουργικών μερών στις εν λόγω εφαρμογές με σκοπό την αποδοτικότερη και γρηγορότερη ανάπτυξη και παράδοσή τους. Η λύση που προτείνουμε υλοποιεί τη διεπαφή και τη λογική της εκάστοτε εφαρμογής στην πλευρά του εξυπηρετητή και παρέχει στον τελικό χρήστη μία γενικευμένη εφαρμογή πελάτη, με την οποία εκείνος μπορεί να έχει πολλές διαφορετικές διαθέσιμες υπηρεσίες. Μελετήσαμε μία προσέγγιση, στην οποία οι χρήστες δε χρειάζεται να ενημερώνουν τις εφαρμογές που έχουν εγκατεστημένες στο κινητό τους, καθώς αυτές φιλοξενούνται στον εξυπηρετητή. Χρησιμοποιήσαμε μία διαδικασία στην οποία προγραμματίζεται μια γενικευμένη εφαρμογή, αντίστοιχη με ένα middleware, όπου το λογικό κομμάτι της εφαρμογής και το επίπεδο της παρουσίασης τοποθετούνται στην πλευρά του εξυπηρετητή και όχι του πελάτη. Επιπρόσθετα, σε αυτό το πλαίσιο μελετήθηκε και χρησιμοποιήθηκε το πρότυπο XML με σκοπό να προκύψει ένας αποδοτικός μηχανισμός δυναμικής δια-μόρφωσης των εφαρμογών φορητών συσκευών και των προτιμήσεων του χρήστη. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται μία κατηγοριοποίηση των διαθέσιμων εφαρμογών φορητών συσκευών, με προσανατολισμό στους τελικούς χρήστες που εξυπηρετούνται και διευκολύνονται. Παρουσιάζονται λύσεις για κάθε κατηγορία και αντίστοιχες πρότυπες υλοποιήσεις, εξετάζονται τα προβλήματα που αυτές λύνουν και οι προκλήσεις που αντιμετωπίζονται. Οι σύγχρονες εφαρμογές είναι εξαιρετικά απαιτητικές, τόσο σε όγκο και τύπο δεδομένων που διαχειρίζονται όσο και σε πολυπλοκότητα της λογικής τους, ανάλογα με τον τύπο των χρηστών στους οποίους απευθύνονται και τους τρόπους πρόσβασης που διαθέτουν. Πιο συγκεκριμένα, για την υποστήριξη των ασθενών υλοποιήθηκαν και παρουσιάζονται εφαρμογές για διαχείριση του προσωπικού φακέλου υγείας με μετρήσεις (π.χ. μέτρηση αρτηριακής πίεσης κλπ) από ασθενείς στο σπίτι τους και εφαρμογές που υποστηρίζουν καταγραφή θεραπείας και αποτελεσμάτων ιατρικών εξετάσεων, με εναλλακτικές λύσεις για καταγραφή δεδομένων από χρήστες με ιδιαιτερότητες (π.χ. χρήση SMS, Smart-TV App, κ.λπ.). Για την κατηγορία του ιατρικού προσωπικού των μονάδων υγείας (γιατροί, νοσηλευτές, κ.λπ.) υλοποιήθηκε σύστημα υποστήριξης της διαχείρισης ανάθεσης βαρδιών και υπερωριών που πετυχαίνει επιτάχυνση των διαδικασιών στις μονάδες υγείας και η καλύτερη αξιοποίηση των πόρων και του εργατικού δυναμικού. Στη συνέχεια, στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται ο τρόπος με τον οποίο αξιοποιήθηκαν οι φορητές συσκευές σε μια πρόταση που συνδυάζει τη χρήση τους από το προσωπικό των μονάδων υγείας με την ευρέως διαδεδομένης κωδικοποίησης Quick Response (QR Code). Στόχο αυτής της πρότασης αποτέλεσε η διευκόλυνση της ενημέρωσης των ηλεκτρονικών φακέλων υγείας των ασθενών με μία εναλλακτική πρόσβαση, με χρήση φορητών συσκευών, στα Πληροφοριακά Συστήματα Νοσοκομείων (ΠΣΝ). Η συντονισμένη λειτουργία των στοιχείων σε ένα σύστημα, χωρίς να γίνεται ιδιαίτερη προσπάθεια από την πλευρά του τελικού χρήστη, αποδεικνύει την ικανότητα διασυνδεσιμότητας (interconnectivity) που αυτό προσφέρει. Το χαρακτηριστικό αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, αφού μειώνει το χρόνο, τα έξοδα και την πολυπλοκότητα για την παραμετροποίηση και αξιοποίηση των υπηρεσιών του συστήματος. Στόχος μας στο τέταρτο κεφάλαιο είναι να αντιμετωπιστούν όσο το δυνατό περισσότερα προβλήματα από αυτά που προκύπτουν, σε ένα ολοκληρωμένο σύστημα που θα σχεδιαστεί με σκοπό να δώσει λύσεις σε ζητήματα διαχείρισης ιατρικής πληροφορίας και που στόχο του έχει να εξυπηρετήσει τους χρήστες, χωρίς να θυσιάσει ούτε σε χρόνο απόκρισης ούτε σε ακρίβεια στα αποτελέσματα. Σε ένα τέτοιο σύστημα συναντάμε όλο και πιο συχνά φορητές συσκευές, οι οποίες εξαπλώνονται με ραγδαίους ρυθμούς και έχουν αυξανόμενες υπολογιστικές δυνατότητες, με αποτέλεσμα η ανάπτυξη εφαρμογών σε αυτές να εξελίσσεται συνεχώς. Εντούτοις, υπάρχουν αρκετοί περιορισμοί, τόσο σε φυσικούς πόρους όσο και σε ζητήματα διαλειτουργικότητας, η ικανοποίηση των οποίων δημιουργεί σε κάποιες περιπτώσεις αντικρουόμενες συνθήκες. Επιπλέον, η εργασία αυτή επιδιώκει την ενίσχυση διαλειτουργικότητας, ώστε να βελτιώνεται η ευρύτητα ενός συστήματος και να μπορεί να υποστηρίξει πολλούς τύπους δεδομένων και πληροφοριών, τόσο σε ελεύθερη όσο και σε δομημένη μορφή. Το πέμπτο κεφάλαιο ξεκινά με μια ανασκόπηση των βασικότερων εξελίξεων στην περιοχή της προτυποποίησης των δεδομένων υγείας, οι οποίες αλλάζουν με ραγδαίους ρυθμούς και απασχολούν πολλές ομάδες ατόμων, καθώς οι απαιτήσεις της αγοράς είναι πλέον ιδιαίτερα υψηλές, τόσο για την ποιότητα της τελικής λύσης όσο και για το χρόνο ανάπτυξης. Ο τομέας της ιατρικής έχει μία σειρά από δικές του τεχνικές και κωδικοποιήσεις, οι ο-ποίες χρησιμοποιούνται ευρέως και συνεχώς εξελίσσονται. Η απουσία σύγχρονων εργαλείων και μεθόδων διαχείρισης αλλά και το πλήθος των εμπλεκόμενων φορέων, καθιστά δύσκολη και σε ορισμένες περιπτώσεις αδύνατη την επιτυχή διαχείριση και διοίκηση των διαφόρων υπηρεσιών, προγραμμάτων και δραστηριοτήτων της Δημόσιας Υγείας. Αυτό δυσχεραίνει τον εντοπισμό και την αντιμετώπιση των προβλημάτων που προκύπτουν και μειώνει την αποτελεσματικότητα του συστήματος. Στη συνέχεια του κεφαλαίου επικεντρωνόμαστε στην αποδοτική διαχείριση των δεδομένων που παρουσιάζονται στις εφαρμογές υγείας, ειδικότερα σε συνδυασμό με το εθνικό σύστημα ηλεκτρονικής συνταγογράφησης. Στον τομέα της Ηλεκτρονικής Συνταγογράφησης, όπου χρησιμοποιούνται οι ιατρικές κωδικοποιήσεις, που έχουν μεγάλο αριθμό εγγραφών, αξιοποιούμε αυτοοργανούμενες δομές δεδομένων. Η προτεινόμενη τεχνική βρίσκει λύση στην αποδοτική παρουσίαση μεγάλων λιστών, όπως για παράδειγμα στην περίπτωση του καταλόγου ασθενειών και παθήσεων που διαγνώστηκαν (κωδικοποίηση ICD-10), είτε η υπηρεσία καλείται από κάποια Web εφαρμογή είτε από κάποια φορητή συσκευή. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζεται με οργανωμένο τρόπο το επιστημονικό πεδίο των πληροφοριακών συστημάτων που ενσωματώνουν φορητές συσκευές και συνθέτουν το τοπίο στον τομέα της υγείας και περίθαλψης. Έτσι, προτείνονται νέες προσεγγίσεις στην αξιοποίηση των φορητών συσκευών και των εφαρμογών τους, με πολλές βελτιώσεις σε σχέση με τα υπάρχοντα συστήματα και παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική του Ολοκληρωμένου Πληροφοριακού Συστήματος Υγείας (ΟΠΣΥ) που προτείνεται. Ακολουθεί μια ανασκόπηση των εξελίξεων στον τομέα του φακέλου υγείας στην ψηφιακή εποχή και των προτύπων που έχουν επικρατήσει και χρησιμοποιούνται. Επιπλέον, μελετήσαμε και παρουσιάζουμε λύσεις για εφαρμογές σε κινητά τηλέφωνα, ταμπλέτες και PDA, με δυνατότητα εντοπισμού (GPS κ.λπ.), αλγορίθμους και τεχνικές που αξιοποιούν τη θέση του χρήστη, παρέχοντας ταυτόχρονα ασφάλεια. Οι λύσεις αυτές βοηθούν τις υπηρεσίες και τις εφαρμογές να λειτουργούν αποδοτικότερα με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχονται άμεσα πληροφορίες στον ενδιαφερόμενο, διατηρώντας παράλληλα την προστασία των προσωπικών του δεδομένων. Το έβδομο και τελευταίο κεφάλαιο επικεντρώνεται στην παρουσίαση και αξιοποίηση του Διαδικτύου των Πραγμάτων (Internet of Things - IoT) και των δημοφιλέστερων τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται στην περιοχή αυτή. Στον τομέα της δυναμικής διαμόρφωσης δικτύων με φορητές συσκευές υπάρχει μεγάλο εύρος ερευνητικών ζητημάτων. Τα προβλήματα που καλούμαστε να αντιμετωπίσουμε ξεκινούν από τους φυσικούς περιορισμούς σε επεξεργαστική ισχύ και μνήμη που αφορούν στις φορητές συσκευές και επεκτείνονται σε προβλήματα διαλειτουργικότητας και ασφάλειας μεταξύ των εμπλεκομένων μερών, ώστε να επιτυγχάνεται σωστή και άμεση κατευθυνόμενη περίθαλψη. Σημαντικός είναι και ο ρόλος του χρόνου μετάδοσης των δεδομένων μέσα από το υπάρχων τηλεπικοινωνιακό δίκτυο, όπου αξιοποιούνται τεχνικές συμπίεσης δεδομένων. Στη συνέχεια του κεφαλαίου παρουσιάζεται το πρόβλημα που επιδιώκουμε να λύσουμε και η αρχιτεκτονική που προτείνεται για να επιτευχθεί το επιδιωκόμενο αποτέλεσμα. Το πλεονέκτημα που εκμεταλλευόμαστε σε αυτή την περίπτωση είναι η δυνατότητά των φο-ρητών συσκευών για συνεχή καταγραφή φυσιολογικών δεδομένων του ατόμου και η αποστολή τους σε πραγματικό χρόνο στις βάσεις δεδομένων που χρησιμοποιούνται για την υποστήριξη και λήψη αποφάσεων από τους ειδικούς. Περιγράφεται όλη η διαδικασία συλλογής δεδομένων και δημιουργίας σεναρίων χρήσης για να συγκριθούν οι πιο δημοφιλείς λύσεις, σε διάφορους συνδυασμούς. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι μετρικές που χρησιμοποιήθηκαν, τα πειράματα που έγιναν για να ελεγχθεί η λειτουργικότητα και η αποτελεσματικότητα του συστήματος και τα αποτελέσματα. Το κεφάλαιο κλείνει με συμπεράσματα και άλλα ανοιχτά ζητήματα της περιοχής.