Разработка комплексной информационно-аналитической системы кожно-венерологического диспансера

Вид работы:

Дипломная (ВКР)
Предмет:

Информационное обеспечение, программирование
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

695,44 Кб
Опубликовано:

2015-01-26

Все дипломные работы по информационному обеспечению

Скачать дипломную работу Читать текст online Заказать дипломную
*Помощь в написании! Посмотреть все дипломные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Разработка комплексной информационно-аналитической системы кожно-венерологического диспансера

Оглавление

венерологический медицинский информационный база

Введение

Глава 1. Автоматизация здравоохранения

1.1 Общие положения концепции развития системы здравоохранения

.2 Основные цели и методы развития информационных технологий в здравоохранении

.3 Постановка задачи дипломного проектирования

.4 Организационная структура кожно-венерологического диспансера

1.5 Анализ медицинской информационной системы "Квазар"

Глава 2. Проектирование СУБД

2.1 Выбор СУБД

.2 Описание инфологической модели

.3 Основные функции СУБД

.4 Архитектура клиент-сервер

Глава 3. Программный комплекс "Учет обращений пациентов"

3.1 Руководство программиста

3.1.1 Общие сведения о программе

.1.2 Создание и реализация программы

.1.3 Инфологическое проектирование

3.2 Руководство пользователя

3.2.1 Запуск программы

.2.2 Работа с формой записи пациентов.

3.3 Работа с программой "Учет обращений пациентов"

.4 Работа с модулями программы

Глава 4. Программный комплекс "Анализ ИППП"

4.1 Руководство программиста

4.1.1 Общие сведения о программе

.1.2 Создание и реализация программы

4.2 Руководство пользователя

4.2.1 Запуск программы

.2.2 Работа с программой

Глава 5. Организационно-экономическая часть

5.1 Экономическое обоснование разработки медицинских систем

.2 Выбор базового варианта

.3 Расчет трудоемкости и продолжительности разработки

.4 Распределение трудоёмкости по этапам разработки и определение состава исполнителей

.5 Расчёт сметной стоимости и договорной цены разработки ПП

.6 Анализ конкурентоспособности разрабатываемого программного продукта

5.6.1 Анализ технической прогрессивности

.6.2 Анализ изменения функциональных возможностей

.6.3 Расчет коэффициента цены потребления

.6.4 Оценка конкурентоспособности ПП

5.7 Расчет экономических показателей

5.7.1 Расчет капиталовложений

.7.2 Расчет эксплуатационных издержек

.7.3. Расчет годовой экономии стоимости машинного времени

.7.4 Расчет показателей экономической эффективности

.7.5 Денежный годовой экономический эффект

.7.6 Расчет денежного экономического потенциала

5.8 Оценка научно-технической результативности НИР

.9 Вывод по организационно-экономической части

Глава 6. Безопасность и экологичность

6.1 Рабочее место пользователя ЭВМ

.2 Идентификация опасных и вредных производственных факторов

6.2.1 Влияние микроклиматических факторов

.2.2 Защита от шума

.2.3 Освещенность помещений ВЦ

.2.4 Электробезопасность

.2.5 Пожарная безопасность

.2.6 Электромагнитное излучение и мероприятия по его снижению

Заключение

Библиографический список

Введение

Современные медицинские информационные технологии оказывают существенное влияние на повышение качества и доступности медицинских услуг, но они представляют собой комплекс автоматизированных рабочих мест, а не единую информационную среду. В связи с этим уровень оснащения системы здравоохранения современными информационно-коммуникационными технологиями крайне неоднороден.

В основе решения различных задач часто лежит обработка информации. Автоматизированные информационные системы (АИС), основанные на концепции баз данных, позволяют существенно облегчить обработку информации.

АИС - это совокупность программно-аппаратных средств, предназначенных для автоматизации деятельности, связанной с хранением, передачей и обработкой информации. Область применения подобных программных обеспечений весьма широка, она включает в себя такие отрасли как производство, здравоохранение, статистический учет, торговля.

С 2011 года Липецкая область перешла на поэтапное внедрение государственной программы модернизации здравоохранения задачами которой является:

1. Укрепление материально-технической базы медицинских учреждений

. Внедрение современных информационных систем в здравоохранение

. Внедрение стандартов медицинской помощи, повышение доступности амбулаторной медицинской помощи, в том числе предоставляемой врачами-специалистами.

По результатам программы с 1 января 2013 года в лечебно-профилактических учреждениях внедрен и функционирует программный комплекс "Квазар", разработанный Воронежской коммерческой организацией "МедСофт", позволяющий вести электронную историю болезни и учет платных медицинских услуг.

Данный комплекс разработан для внедрения во все лечебно-профилактических учреждений Российской Федерации поэтому имеет общую структуру без учета особенностей специфики работы каждого ЛПУ по отдельности.

Таким образом, актуальной является задача разработки собственного программного продукта, обеспечивающего возможность адаптации медицинской информационной системы под конкретного ЛПУ а именно Государственного учреждения здравоохранения "Областного Кожно-Венерологического диспансера" (диспансер). Данное ПО позволит значительно снизить нагрузку и повысить качество работы медицинского персонала.

Целью данной работы является создание программного продукта, позволяющего синхронизировать данные уже имеющийся информационной системы с внедряемой. Также необходимо предусмотреть возможность анализа полученной информации, а так же построение графика, позволяющего оценить работу каждого медицинского работника по отдельности.

К Областному кожно-венерологическому диспансеру прикреплен Городской центр диагностики ИППП, куда передаются сведения с женских консультаций практически со всех медицинских учреждений города Липецка. На данный момент сбор, контроль и анализ информации производится вручную сотрудниками лаборатории. В общей сложности ведутся 13 журналов по различным женским консультациям. Также ежедневно и ежемесячно формируются отчеты о проведенных анализах, по результатам которых создается годовой информационный бюллетень, который передается в административное здание.

В связи с этим актуальной задачей будет разработка и внедрение программного продукта позволяющего автоматизировать процесс сбора сведений и ведения журналов полученных анализов, а также формирования итогового бюллетеня.

Данное ПО также позволит значительно снизить нагрузку и повысить качество работы сотрудников лаборатории.

Глава 1. Автоматизация здравоохранения

.1 Общие положения концепции развития системы здравоохранения

В целях обеспечения устойчивого социально-экономического развития Российской Федерации, одним из приоритетов государственной политики должно являться сохранение и укрепление здоровья населения на основе формирования здорового образа жизни и повышения доступности и качества медицинской помощи.

Эффективное функционирование системы здравоохранения определяется основными системообразующими факторами:

совершенствованием организационной системы, позволяющей обеспечить формирование здорового образа жизни и оказание качественной бесплатной медицинской помощи всем гражданам Российской Федерации (в рамках государственных гарантий);

развитием инфраструктуры и ресурсного обеспечения здравоохранения, включающего финансовое, материально-техническое и технологическое оснащение лечебно-профилактических учреждений на основе инновационных подходов и принципа стандартизации;

наличием достаточного количества подготовленных медицинских кадров, способных решать задачи, поставленные перед здравоохранением Российской Федерации.

Указанные факторы являются взаимозависимыми и взаимоопределяющими, в связи с чем модернизация здравоохранения требует гармоничного развития каждого из них и всей системы в целом.

Концепция развития здравоохранения в Российской Федерации до 2020 года представляет собой анализ состояния здравоохранения в Российской Федерации, а также основные цели, задачи и способы его совершенствования на основе применения системного подхода [10, с. 1].

Концепция разработана в соответствии с Конституцией Российской Федерации, федеральными законами и иными нормативными правовыми актами Российской Федерации, общепризнанными принципами и нормами международного права в области здравоохранения и с учетом отечественного и зарубежного опыта [2, с. 2].

Законодательством Российской Федерации установлен страховой принцип финансирования медицинской помощи. В 1993 году в дополнение к бюджетной системе здравоохранения была создана система обязательного медицинского страхования (ОМС), в результате в России сложилась бюджетно-страховая модель финансирования государственной системы здравоохранения [5, с. 4].

С 1998 года Правительством Российской Федерации ежегодно принимается Программа государственных гарантий оказания гражданам Российской Федерации бесплатной медицинской помощи, обеспечиваемая за счет средств бюджетной системы Российской Федерации [8, с. 1].

Начиная с 2005 года, Правительством Российской Федерации ежегодно утверждаются нормативы финансового обеспечения медицинской помощи на одного жителя (подушевые финансовые нормативы).

В Российской Федерации разработка и реализация программ информатизации здравоохранения ведется с 1992 года. К настоящему времени в стране созданы элементы информационно-коммуникационной инфраструктуры для нужд медицины, положено начало применению и распространению современных информационно-коммуникационных технологий в сфере здравоохранения. В субъектах Российской Федерации созданы медицинские информационно-аналитические центры, автоматизированные информационные системы фондов обязательного медицинского страхования и страховых медицинских организаций.

Вместе с тем, разработанные информационные системы, как правило, носят узконаправленный характер, ориентированный на обеспечение частных функций и задач. Отсутствие единого подхода при их развитии в процессе эксплуатации привело к возникновению серьезных проблем. В результате существующие информационные системы представляют собой комплекс разрозненных автоматизированных рабочих мест, а не единую информационную среду.

Уровень оснащения системы здравоохранения современными информационно-коммуникационными технологиями крайне неоднороден, и в основном ограничивается использованием нескольких компьютеров в качестве автономных автоматизированных рабочих мест.

Еще одной проблемой в области информатизации системы здравоохранения является отсутствие унификации используемых программно-аппаратных платформ. Сегодня в медицинских учреждениях существует более 800 различных медицинских информационных систем, а для нужд бухгалтерий, отделов кадров и экономических подразделений используются самые разные программные пакеты.

Некоторые учреждения, в основном работающие и финансируемые из системы обязательного медицинского страхования, внедряют системы, позволяющие вести учет контингента больных, проводить анализ деятельности и составление регламентных отчетов. В целом в учреждениях системы здравоохранения не формируется единого информационного пространства, поэтому электронный обмен данными между ними затруднен.

Единственный вид программного обеспечения, установленный практически повсеместно в учреждениях здравоохранения, это разработанные программы учета реестров оказанных услуг системы обязательного медицинского страхования, а так же компоненты информационных систем обеспечения льготными лекарственными средствами.

К настоящему времени, не сформирован единый подход к организации разработки, внедрения и использования информационно-коммуникационных технологий в медицинских учреждениях и организациях. В результате возможность интеграции существующих программных решений весьма ограничены.

Таким образом, существующий уровень информатизации системы здравоохранения не позволяет оперативно решать вопросы планирования и управления отраслью для достижения существующих целевых показателей.

В настоящее время многие страны приступили к реализации программы по созданию единого информационного пространства в сферах здравоохранения и социального развития.

Например, в Великобритании реализуется программа NHS Connecting for Health с общим объемом инвестиций до 2014 года порядка 25 млрд. долл. США при численности населения примерно 60,5 млн. человек. Аналогичные программы выполняются во всех странах Организации экономического сотрудничества и развития (30 стран).

В Европе, помимо национальных программ, реализуется единая программа Европейского Союза e-health. Первоочередные задачи: стандартизация, обеспечение страхового покрытия независимо от нахождения, обработка медицинской информации о пациенте с использованием информационных технологий (иногда для описания последней задачи используется термин - телемедицина, но он не отражает в полной мере сущности указанных процессов).

Объем инвестиций Евросоюза в рамках общеевропейской программы e-health (без учета аналогичных национальных программ) уже составил около €317 миллионов.

В Канаде создается единая информационная система в области здравоохранения. Приоритетные направления работ: Электронный паспорт здоровья, инфраструктура, телемедицина, создание национальных реестров, справочников и классификаторов, системы диагностической визуализации и хранения графической информации. Бюджет программы на период до 2009 года составляет $1,3 миллиарда при численности населения около 39 млн.человек.

Аналогичная комплексная программа реализуется в США. Согласно данной программе предусматривается создание сегмента информационной системы в сфере здравоохранения в рамках Электронного Правительства. Общие потребности в инвестициях в электронную медицину на ближайшее десятилетие: оцениваются в $21,6-$43,2 миллиарда. Приоритетными направлениями работ в настоящий период объявлены: электронный паспорт здоровья (EHR), национальная информационная инфраструктура в интересах здравоохранения, региональные центры медицинской информации (RHIOs), электронный обмен медицинскими данными.

Согласно экспертным оценкам, полномасштабное внедрение информационных технологий в медицине в США может привести к экономии до $77 миллиардов. Аналогичные исследования в Германии дают оценку экономии расходов при переходе на электронное здравоохранение в размере до 30% от имеющихся затрат. В частности, внедрение технологии электронного рецепта дает экономию порядка €200 000 000 в год, снижение расходов, связанных с выбором неправильного метода лечения, избыточных процедур и медикаментов позволит экономить около €500 миллионов ежегодно, выявление и предотвращение страховых махинаций составят около €1 миллиарда в год при численности населения около 83 млн. человек.

.2 Основные цели и методы развития информационных технологий в здравоохранении

Современные медицинские информационные технологии могут оказать существенное влияние на повышение качества и доступности медицинских услуг населению в сочетании с ростом эффективности планирования и управления ресурсами системы здравоохранения Российской Федерации на основе мониторирования и анализа показателей качества медицинской помощи. Все это было отражено в "Концепции развития системы здравоохранения в Российской Федерации до 2020 года" [10, с. 5].

Целью информатизации системы здравоохранения является повышение доступности и качества медицинской помощи населению на основе автоматизации процесса информационного взаимодействия между учреждениями и организациями системы здравоохранения, органами управления здравоохранением субъектов Российской Федерации, а также федеральными органами исполнительной власти, обеспечивающими реализацию государственной политики в области здравоохранения.

.3 Постановка задачи дипломного проектирования

В целях информационного обеспечения оперативного управления и анализа деятельности медицинского учреждения, а также повышения доступности и качества медицинской помощи гражданам Российской Федерации необходимо создать информационно-аналитическую систему (система) которая обеспечит достоверность информации по учету обращений пациентов и ведению электронных медицинских карточек (ЭМК) и создаст необходимые условия для анализа деятельности персонала с целью дальнейшего повышения качества управления. А также увеличить производительность работы центра лабораторных исследований ИППП (лаборатория), путем разработки программного обеспечения, позволяющего заполнять формы журналов результатов анализов и формировать отчеты с использованием аппаратных средств.

В рамках достижения поставленной цели планируется решить следующие основные задачи

создание информационной-аналитической системы ведения учета обращений пациентов в диспансер;

создание условий для реализации саморегулируемой системы организации медицинской помощи с использованием постоянного мониторинга и анализа показателей качества работы сотрудников;

информационная поддержка по заполнению ЭМК;

контроль достоверности заполнения ЭМК;

создание и внедрение автоматизированной системы ведения и упорядочивания учета анализов ИППП

создание системы формирования информационных отчетов и бюллетеней.

.4 Организационная структура кожно-венерологического диспансера

Организационная структура предназначена для приведения взаимодействий учреждения с отдельными юридическими и физическими лицами (внешние взаимодействия) и внутренних взаимодействий между ее структурными подразделениями в состояние, способствующее максимально эффективному достижению целей учреждения в рамках выбранной ею стратегии развития.

Вся система управления включает, в свою очередь, различные части управления - группы, которые являются важными составляющими. В свою очередь группы специализированы на выполнении определенных функций управления. Наряду со структурными подразделениями органов управления, осуществляющих общие управленческие функции, имеются работники, занятые управлением отдельных задач организации.

Государственное учреждение здравоохранения "Областной кожно-венерологический диспансер" организован в 1976 году на основании решения исполнительного комитета Липецкого городского Совета депутатов трудящихся "Об укреплении материальной базы и в целях усиления борьбы с кожными и венерическими заболеваниями". Приказом №254 от 13.11.1985 по Липецкому горздравотделу главным врачом назначена Сухова Любовь Петровна.

Диспансер является самостоятельным лечебно-профилактическим учреждением, предназначенным для оказания высококвалифицированной специализированной консультативно- диагностической и лечебно-профилактической дерматовенерологической помощи населению в амбулаторных и условиях дневного стационара с применением эффективных медицинских технологий и соблюдением диспансерных принципов в работе с больными инфекционными болезнями кожи, венерическими и другими болезнями, передаваемыми половым путем, эстетическими проблемами.

Рисунок 1. Организационная структура кожно-венерологического диспансера

Основными задачами являются:

прием от медицинских организаций финансовых документов (счетов-реестров оказанных медицинских услуг);

осуществление расчетов оплаты в соответствии с действующим Положением об оплате в системе ОМС Липецкой области;

проведение медико-экономического контроля;

обработка и хранение индивидуальных персонифицированных счетов застрахованных в накопительном режиме;

ведение соответствующего документооборота.

В соответствии с задачами, предметом деятельности являются:

проведение клинических исследований и внедрение полученных научных разработок;

организация и проведение научно-практических конференций, семинаров, других научно-практических мероприятий департамента здравоохранения администрации города Липецка;

разработка и представление в департамент здравоохранения администрации города Липецка, другие органы исполнительной и законодательной власти проектов нормативных и научно-методических материалов, направленных на решение основных задач отрасли и учреждения;

издательская деятельность.

Также на балансе диспансера находится городской Центр лабораторной диагностики ИППП и заболеваний кожи (далее Центр) - единственная лаборатория в городе Липецке, которая занимается, в основном, диагностикой инфекций, передающихся преимущественно половым путем.

В 1982 году исполком Липецкого городского совета народных депутатов издал распоряжение за №57-р об открытии централизованной лаборатории на базе городского кожно-венерологического диспансера; основание: "В целях усиления борьбы с венерическими заболеваниями и улучшения лабораторной диагностики". Согласно приказу управления здравоохранения администрации г. Липецка №59 от 23.03.98 на базе Централизованной лаборатории организован городской Центр диагностики ИППП и заболеваний кожи при "ОКВД". Лаборатория первая среди ЛПУ Липецкой области в 1998 году получила лицензию на право работы с возбудителями III-IV групп патогенности. Статус референс-лаборатории в лабораторной диагностике ИППП в г. Липецке присвоен Центру, согласно приказу УЗА г. Липецка №333 от 27.12.2001 года

В настоящее время ГЦ проводит более 76 видов исследований, в том числе иммуноферментный и иммунохроматографический анализы, исследование крови методом ИФА для выявления паразитов, аллергодиагностика, генная диагностика:

качественное и количественное определение патогенных микроорганизмов в отделяемом уретры, цервикального канала, моче, сперме и др. методом бактериоскопии, ПЦР, бак. посева с определением чувствительности к антибиотикам;

определение степени биоценоза влагалища с характеристикой эпителиальных клеток, определение патогенных микроорганизмов, обуславливающих рецидивирование бактериального вагиноза;

цитологические исследования;

люминисцентная микроскопия бактериальных, паразитарных, грибковых болезней;

серологическая диагностика сифилиса, хламидиоза, паразитозов (лямблиоз, токсокароз);

количественное определение общего IgE, аллерген-специфических IgE (миксты, пищевая и бытовая панели);

определение показателей активности систем нейроэндокринной регуляции и иммунного статуса;

спермограмма.

комплекс исследований "Мужское здоровье" (на основные бактериальные возбудители хронического простатита у мужчин) с определением резистентности к цефалоспоринам и фторхинолонам;

"A.F. GENITAL SYSTEM" - инновационный метод для диагностики патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, выделяемых при воспалительных процессах в урогенитальном тракте с определением чувствительности к антибиотикам.

1.5 Анализ медицинской информационной системы "Квазар"

Медицинская информационная система квазар является одной из многих систем ведения ЭМК. В соответствии с приказом Минздравсоцразвития России №713 от 16.10.2006 об утверждении построения единой системы здравоохранения. Данный приказ интересен от двумя моментами: во-первых, Минздравсоцразвития не планирует делать 100% ставку на один-единственный продукт, так, в частности, пункт 4.2 гласит "Создание и развитие ЕИС должно осуществляться с учетом сохранения в максимально возможной степени сделанных финансовых затрат в существующие информационные системы и базы данных", т.е. министерство не требует выбросить наработанное и начать все с нуля. Второй момент, пункт 4.4 "Технологические принципы" гласит: "При создании ЕИС должны использоваться единые справочники и классификаторы, согласованные со всеми заинтересованными организациями, при этом обновление справочников и классификаторов должно производиться централизованно", и работа в этом направлении уже реально начала выполняться. Так в частности, на начало 2010 года утверждены и постоянно пополняются классификаторы кадровых служб (наименования подразделений, должностей, кодификатор учебных заведений и т.п.), утвержден формат выгрузки врачебной трудовой деятельности в министерство. Все это позитивно отражается на развитии информационных систем, в частности, подсистема "ЭМК пациента" полностью соответствует утвержденным классификаторам и позволяет напрямую выгружать сведения о трудовой деятельности врачей в формате министерства.

Вход в систему осуществляется путем прохождения авторизации пользователя. Учетные записи создаются в организации разработавшей продукт по официальному запросу.

Рисунок 5. Окно входа в систему "Квазар"

Главное окно программы позволяющее выбрать необходимый нам раздел, представлено на рис. 1.

Рисунок 6. Главное окно

На данный момент доступны всего два режима работы: "Прием пациентов" и "Журналы". В первом случае пользователю доступны разделы редактора шаблона осмотра представленные на рис. 7 и позволяющие заранее подготовить основные шаблоны результатов осмотра пациента.

Рисунок 7. Окно редактора шаблонов

А также основной раздел - "ЭМК пациента" позволяющий вести список обращений и осмотров пациента. Сначало необходимо найти данные о пациенте. Для этого создана специальная форма, отображенная на рис. 8, позволяющая вести поиск по номеру страхового полиса. Также присутствует подробный поиск позволяющий отбирать пациентов по различным критериям.

Рисунок 8. Окно поиска пациента

Далее пользователь имеет возможность просмотреть основную информацию о пациенте:

Ф.И.О;

Дату рождения;

Номер СНИЛС;

Пол;

Название страховой компании;

Номер полиса;

ЛПУ;

А также дополнительные данные:

Адреса регистрации и проживания;

Документы удостоверяющие личность;

Страховые полисы, получаемые ранее;

Контактные телефоны.

Данная информация носит конфиденциальный характер, а следовательно не может быть отредактирована пользователем и хранится на удаленных серверах копании "МедСофт". Для редактирования сотруднику медицинского учреждения доступна вторая вкладка со списком персональных медицинских записей где можно добавлять данные об обращениях и осмотрах пациента. В обращении необходимо будет указать цель обслуживания, тип случая, случай обслуживания и исход случая, а также добавить диагнозы поставленные при осмотре.

Рисунок 9. Вкладка "Электронная медицинская карта пациента"

В осмотре сотруднику необходимо зафиксировать жалобы пациента в свободной форме, сведения об условиях жизни больного, его анамнез, а также результаты осмотра и конечное объективное состояние. Пример представлен на рис. 10.

Рисунок 10. Окно фиксирования осмотра пациента

Во второй вкладке системы пользователю предоставлена возможность получения отчетной информации по деятельности медицинского учреждения. Журналы могут быть представлены в трех формах:

Регистр больных в которых отображается список пациентов обращающихся по различным типам заболеваний;

Электронная медицинская карта, где отображаются все посещения определенного пациента, дата обращения а также имя автора записи;

Журнал записей ЭПМЗ (Электронных персональных медицинских записей), где выводятся все обращения в учреждение здравоохранения за определенный период;

Все журналы имеют возможность экспорта в файл формата Microsoft Excel.

При всем многообразии выполняемых задач, система "Квазар" на данный момент имеет существенные недостатки. Среди них можно отметить:

Отсутствие возможности импорта уже имеющихся обращений пациентов;

Отсутствие поиска кода диагноза по названию заболевания;

Невозможность создания обращения сотрудником регистратуры;

Отсутствие инструментов анализа журналов.

Разработка собственной системы учета обращений пациентов и анализа журналов позволит устранить вышеописанные проблемы, ускорить процесс обработки информации и значительно сократить трудоемкость выполняемой работы.

Глава 2. Проектирование СУБД

.1 Выбор СУБД

Все компьютеры, находящиеся в диспансере, объединены в единую локальную сеть и соединены с другим необходимым оборудованием. Это позволяет обеспечить быстрый обмен данными, удобство работы.

Практически все программные комплексы используемые в диспансере также находятся на сервере, следовательно, и используемую СУБД необходимо размещать на сервере.

В качестве СУБД для реализации поставленной задачи выбрана СУБД MySQL Server 5.6

Информацией упрощенно можно называть сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом. Для сбора, накопления и эффективного использования информации служат информационные системы (ИС), функционирующие в различных предметных областях [14].

Предметная область (ПО) - это часть реального мира, которая подлежит изучению с целью организации управления и, в конечном счете, автоматизации. Она характеризуется множеством фрагментов, каждый фрагмент представляется множеством объектов, процессов и пользователей с единым взглядом на предметную область.

Базой данных (БД) называется организация массивов данных, хранимых в памяти вычислительной системы, реализующая принцип независимости данных от прикладных программ [8]. АИС, основанные на концепции баз данных, способны обеспечивать эффективное создание, хранение, обработку и предоставление информации для конечного пользователя. Для работы с данными в БД используются системы управления базами данных (СУБД).

Системы управления базами данных (СУБД) - это программные комплексы, предназначенные для работы со специально организованными файлами (массивами данных, долговременно хранимыми во внешней памяти вычислительных систем), которые называются базами данных.

Основными функциями СУБД являются управление файлами БД ("внутренняя" функция) и обработка прикладных программ (запросов) пользователей БД ("внешняя" функция). К обеспечивающим функциям СУБД относятся: поддержка целостности БД в процессе ее эксплуатации, защита БД от несанкционированного доступа, управление обменом данными между БД и внешней средой (в т.ч. управление распределенной обработкой данных). Кроме того, современные СУБД зачастую оснащаются дополнительными инструментальными средствами разработки приложений (прикладных задач обработки данных).

СУБД как программный продукт характеризуется большой трудоемкостью изготовления, высокой наукоемкостью, длительными сроками разработки, значительной стоимостью. В настоящее время на рынке информационных технологий предлагаются десятки различных СУБД, доведенных до "коммерческого" (т.е. рекомендуемого к промышленной эксплуатации) образца. Соответственно, перед потребителем, приступающим к созданию информационной системы, встает проблема осознанного выбора необходимой ему модели, версии и конфигурации СУБД.

Современные БД служат для сохранения и обработки информации, касающейся самых различных аспектов деятельности как отдельных подразделений (состоящих может быть всего из нескольких человек), так и крупных организаций и предприятий (где активными пользователями могут быть сотни и тысячи человек). При выборе типа и конфигурации СУБД принято выделять следующие классы информационных систем, функционирующих на основе технологии БД (систем баз данных):

системы оперативной обработки транзакций (OLTP). Характеризуются тем, что к БД поступает интенсивный поток запросов на обновление данных, в то время как поток запросов на добавление больших объемов данных невелик. Типичным примером являются системы резервирования билетов на пассажирском транспорте, бронирования билетов в кинотеатрах;

системы поддержки принятия решений (DSS). Характеризуются использованием БД большого объема, в которых накапливается информация за длительный период времени и осуществляются в основном операции поиска и считывания данных, используемых приложениями для формирования отчетов. Типичным примером могут служить системы верхнего уровня управления предприятием а также другие крупномасштабные системы;

системы пакетной обработки (PP). Характеризуются способностью длительное время работать в автономном режиме с минимальным участием оператора. Как правило, БД здесь используется ограниченным числом прикладных программ. Типичный пример - системы управления технологическими процессами. (Разумеется, для классификации конкретной СБД может использоваться и комбинация представленных вариантов).

Основные возможности СУБД определяются набором таких ее функционально-технологических характеристик, как поддерживаемая модель данных, уровень входного языка, масштабируемость и переносимость, архитектура распределенной обработки.

Модель данных определяет способы и формы представления данных на внешнем (пользовательском) уровне. Следует подчеркнуть, что современные СУБД ориентированы в основном на обработку так называемой фактографической информации, представляемой упорядоченной совокупностью фактов (значений в виде чисел, строк символов, логических констант и т.п.). Эти значения, как правило, объединяются в сравнительно небольшие последовательности - записи, которые соответствуют отдельным объектам (явлениям) прикладной предметной области. Совокупности однородных записей объединяются в таблицы (такая форма представления информации, как известно, наиболее широко применяется как в "ручных", так и автоматизированных информационных системах). Таким образом, модель данных задает правила структуризации таблиц, их логического связывания в БД, а также правила выполнения операций над элементами "логической" структуры данных. Несмотря на то, что существует множество моделей представления табличных данных, в настоящее время доминирующее положение на рынке коммерческих СУБД занимают реляционные системы, т.е. СУБД, поддерживающие реляционную модель данных. (Эта модель представляет БД как совокупность жестко не связанных между собой таблиц, а операции здесь имеют простой и точный смысл, например: "добавить строку в таблицу", "удалить из таблицы строки, отвечающие некоторому логическому условию", "объединить (слить) две однородные таблицы в одну" и т.п.).

Таблица 1. Преимущества и недостатки СУБД

Преимущества СУБД	Недостатки СУБД
Наличие интегрированной централизованной базы данных.	Требуемая высокая квалификация работников.
Минимизация избыточности данных.	Расход значительной части ресурсов непосредственно на нужды СУБД, а не на прикладную задачу.
Непротиворечивость данных и контроль их целостности.	Стоимость СУБД.
Повышенная безопасность.	Повышенные требования к техническому и программному обеспечению.
Увеличение гибкости при обслуживании запросов пользователя.	Производительность.
Сокращение времени разработки приложений.	Последствия сбоев.
Независимость прикладных программ от данных.
Многопользовательский режим работы
Развитые службы резервного копирования и восстановления.

2.2 Описание инфологической модели

Цель инфологического моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты). Сущность - любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных.

Абсолютное различие между типами сущностей и атрибутами отсутствует. Атрибут является таковым только в связи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать как самостоятельная сущность.

При построении инфологическ моделей используется язык ER-диаграмм (от англ. Entity-Relationship, т.е. сущность-связь) и выбрана нотация Crow`s Foot ("воронья лапка") предложеная Гордоном Эверестом. Согласно ей, сущность изображается в виде прямоугольника, содержащем её имя, выражаемое существительным. Имя сущности должно быть уникальным в рамках одной модели. При этом имя сущности - это имя типа, а не конкретного экземпляра данного типа. Экземпляром сущности называется конкретный представитель данной сущности.

Рисунок 11. Пример отношения между сущностями согласно нотации Crow's Foot

Связь изображается линией, которая связывает две сущности, участвующие в отношении. Степень конца связи указывается графически, множественность связи изображается в виде "вилки" на конце связи. Модальность связи так же изображается графически - необязательность связи помечается кружком на конце связи. Именование обычно выражается одним глаголомв изъявительном наклонении настоящего времени: "Имеет", "Принадлежит" и т.д.; или глаголом с поясняющими словами: "Включает в себя", и т.п. Наименование может быть одно для всей связи или два для каждого из концов связи. Во втором случае, название левого конца связи указывается над линией связи, а правого - под линией. Каждое из названий располагаются рядом с сущностью, к которой оно относится.

Атрибуты сущности записываются внутри прямоугольника, изображающего сущность и выражаются существительным в единственном числе (возможно, с уточняющими словами). Среди атрибутов выделяется ключ сущности - не избыточный набор атрибутов, значения которых в совокупности являются уникальными для каждого экземпляра сущности.

Рисунок 12. Пример инфологической модели базы данных

В инфологических моделях существует несколько видов связей между сущностями:

один к одному - предполагает, что каждая запись в таблице A может иметь не более одной связанной записи в таблице B и наоборот. Отношения этого типа используются не очень часто, поскольку большая часть сведений, связанных таким образом, может быть помещена в одну таблицу;

один ко многим - является наиболее часто используемым типом связи между таблицами. В отношении "один-ко-многим" каждой записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, но запись в таблице B не может иметь более одной соответствующей ей записи в таблице A;

многие ко многим - при отношении "многие-ко-многим" одной записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, а одной записи в таблице B несколько записей в таблице A. Этот тип связи возможен только с помощью третьей (связующей) таблицы.

.3 Основные функции СУБД

Первая функция - непосредственное управление данными во внешней памяти. Эта функция непосредственного управления данными во внешней памяти включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях (обычно для этого используются индексы).

Вторая - управление буферами оперативной памяти. СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере, этот размер обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти. Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных оперативной памяти.

Третья - управление транзакциями. Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует изменения БД, произведенные этой транзакцией, во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД.

Четвертая - журнализация. Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД.

Пятая - поддержка языков БД. Для работы с базами данных используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных.

.4 Архитектура клиент-сервер

Эта модель взаимодействия компьютеров в сети для современных СУБД фактически стала стандартом. Каждый из подключенных к сети и составляющих эту архитектуру компьютеров играет свою роль: сервер владеет и распоряжается информационными ресурсами системы, клиент имеет возможность пользоваться ими. Помимо хранения централизованной базы данных сервер базы данных обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запроса SQL.

Сервер базы данных представляет собой СУБД, параллельно обрабатывающую запросы, поступившие со всех рабочих станций. Как правило, клиент и сервер территориально отделены друг от друга, и в этом случае они образуют систему распределенной обработки данных.

Характеристиками СУБД являются:

производительность;

обеспечение целостности данных на уровне баз данных;

обеспечение безопасности данных;

возможность работы в многопользовательских средах;

возможность импорта и экспорта данных;

обеспечение доступа к данным с помощью языка SQL;

возможность составления запросов;

наличие инструментальных средств разработки прикладных программ.

Производительность СУБД оценивается:

временем выполнения запросов;

скоростью поиска информации;

временем импортирования баз данных из других форматов;

скоростью выполнения операций (таких как обновление, вставка, удаление);

временем генерации отчета и другими показателями.

Безопасность данных достигается:

шифрованием прикладных программ;

шифрованием данных;

защитой данных паролем;

ограничением доступа к базе данных (к таблице, к словарю и т.д.).

Рисунок 13. Архитектура клиент-сервер

Сервер отвечает за управление базой данных. На клиентских машинах могут располагаться различные приложения, пользующиеся базой данных. Специальное программное обеспечение связывает клиента и сервера, позволяя клиенту выполнять запросы и получать доступ к базе данных.

Программы для обработки и анализа данных - располагаются на клиентской стороне, тогда как сервер занимается только управлением базой данных. Приемлемость такой конфигурации зависит от стиля и задачи конкретного приложения. Предположим, например, что основная цель приложения заключается в обеспечении доступа для поиска записей в режиме подключения (on-line. Предположим, что сервер управляет базой данных, содержащей один миллион записей (на жаргоне реляционных баз данных называемых строками), и пользователь хочет выполнить операцию поиска, результатом которой может быть нуль записей, одна запись или небольшое количество записей. Пользователь может искать эти записи по нескольким критериям поиска.

Данное программное обеспечение хорошо соответствует архитектуре клиент-сервер по двум причинам:

С базой данных производится большой объем работ по сортировке и поиску данных. Для этого необходим большой диск или массив дисков, высокоскоростной центральный процессор и высокоскоростная архитектура ввода-вывода. Такие мощности не нужны на однопользовательской рабочей станции или на персональном компьютере.

Перемещение на клиентскую машину файла с миллионом записей для поиска явилось бы слишком тяжелым бременем для сети. Таким образом, серверу недостаточно просто получать доступ к записям от имени клиента. Сервер должен обладать логикой базы данных, позволяющей ему выполнять операции поиска от имени клиента.

Глава 3. Программный комплекс "Учет обращений пациентов"

.1 Руководство программиста

.1.1 Общие сведения о программе

В ходе дипломного проектирования был разработан программный комплекс "Учет обращений пациентов", предназначенный для сбора, хранения и обработки информации о посещениях пациентами ГУЗ "Областной кожно-венерологический диспансер". Предполагается, что разработанная система будет использоваться сотрудником регистратуры для заполнения обращений пациентов, врачами для контроля обращений и заполнения ЭМК, а также руководством диспансера для анализа производительности и качества работы персонала.

Основные требования, предъявляемые к системе:

система должна обеспечивать автоматизированный сбор и статистический анализ информации о количестве общений пациентов в диспансер.

итоговые результаты необходимо представлять в виде удобном для быстрого восприятия;

создание удобного интерфейса пользователя, обеспечивающего диалог сотрудника диспансера с системой;

накопление информации и хранение информации;

ведение баз данных и знаний в предметной области и работа с ними;

использование алгоритмов статистической обработки данных, позволяющих повысить точность и эффективность работы всей системы.

В соответствии с предъявляемыми требованиями в ходе разработки программы преследовалась цель: обеспечение удобства работы с программой пользователя, обладающего малым объемом знаний и навыков в использовании компьютерной техники, а также достижение высокого быстродействия и эффективности программы.

Минимальная конфигурация ЭВМ, необходимая для работы программы:

процессор -Intel Pentium 3 и выше;

клавиатура, мышь;

операционная система - Windows XP,Vista,7,8;

свободный объем на жестком диске - не менее 100 Мб (без учета объема базы).

.1.2 Создание и реализация программы

Разработанная программа "Учет обращений пациентов" основана на принципах модульного программирования, которое открывает возможности для дальнейшего усовершенствования разработанного ПО. Модульная организация программы обеспечивает более простое и быстрое внесение изменений и дополнений в программу [16, с. 5].

Программа написана на языке программирования C++. Выбор этого языка обусловлен следующими факторами:

на сегодняшний день язык С++ является одним из самых популярных, гибких и удобных языков, с хорошо продуманным синтаксисом и богатыми возможностями;

С++ является на данный момент единственной средой быстрой разработки приложений (RAD), полностью поддерживающей все ведущие индустриальные стандарты: XML, SOAP, WSDL и XSL, а также появляющиеся платформы - Microsoft.NET и BizTalk, Sun Microsystems ONE, обеспечивая необходимую гибкость, надежность и масштабируемость;

большое количество визуальных компонент расширяют возможности разрабатываемых программ;

доступ к визуальным и не визуальным компонентам реализован на основе объектной библиотеки VCL (Visual Component Library), которая кроме того содержит большое количество сервисных функций.

Библиотека VCL и, следовательно, разработанное программное средство, реализуют объектно-ориентированный подход в программировании. С позиции ОПП все элементы управления интерфейсом программы представляют собой объекты с определенными свойствами и методами управления.

Серверную часть системы представляет СУБД Microsoft SQL Server, которая обеспечивает хранение данных, используемых в системе, обработку запросов, поддержку целостности базы, разграничение доступа к ресурсам и резервное копирование данных.

Пользовательский интерфейс программы обеспечивает взаимодействие с базой данных. Он достаточно простой, ориентирован на неквалифицированного пользователя и представляет собой win32-приложение. Разработка проводилась в среде программирования Embercadero RAD Studio XE C++, которая поддерживает набор компонент ADO (ActiveX Database Objects) для работы с СУБД Microsoft SQL Server.

Средством построения отчетов была выбрана распространенная программа Excel, входящая в комплект поставки Microsoft Office. Навыки для работы пользователя с данным приложением относятся к разряду базовых и не требуют дополнительного обучения. Для интеграции клиентского приложения с Microsoft Office будет использоваться технология OLE-автоматизации, которая позволяет взаимодействовать программам, разработанным в среде Embercadero RAD Studio C++ или других средах разработки, с приложениями Office.

В программе реализован контроль корректного ввода данных, ограничивающий ввода записи в базу данных с неверно введённой формы.

Схема функциональной структуры программы представлена на рисунке ниже.

Рисунок 14. Функциональная структура программы

3.1.3 Инфологическое проектирование

На основе анализа особенностей предметной области был выделен необходимый набор сущностей.

Результатом инфологического проектирования инфологическая модель, построенная по нотации Crow`s foot.

Рисунок 15. Инфологическая модель базы данных диспансера

3.2 Руководство пользователя

.2.1 Запуск программы

Так как, система "Учет обращений пациентов" состоит из двух программ-клиентов, работающих по клиент-серверной архитектуре, посредством базы данных MySQL, то запуск системы производится разными пользователями.

Программа "Обращение" запускается работником регистратуры кожно-венерологического диспансера двойным кликом по ярлыку "Обращение.exe", расположенном на рабочем столе персонального компьютера.

Программа "Учет обращений пациентов" запускается врачом двойным кликом по ярлыку "Учет.exe", расположенном на рабочем столе персонального компьютера.

.2.2 Работа с формой записи пациентов

После запуска программы "Обращение" на экране появится главная форма программы (см. рисунок 16). Главная форма представляет собой форму, в которую работник регистратуры диспансера добавляет обращение пациента в базу.

Рисунок 16. Главная форма программы "Обращение"

Сначала необходимо найти пациента по номеру полиса, Ф.И.О. или дате рождения и выбрать из списка предложенных вариантов.

Далее выбрав необходимого человека нужно выбрать врача ведущего прием а также цель обращения. При нажатии на кнопку "Добавить", данные по обращению занесутся в общую базу хранящуюся на сервере.

Также имеется возможность добавить обращение с печатью необходимых бланков:

Талона амбулаторного пациента;

Талона амбулаторного пациента вместе с информационным соглашением а также с заявлением о согласии на обработку персональных данных;

Договор с пациентом об оказании платных услуг;

Медицинской карты амбулаторного больного формы 025/у;

Медицинской карты больного грибковыми заболеваниями формы 065-1/у.

При отсутствии выбора работником пациента или врача, программа блокирует передачу данных в базу, при этом появляется уведомление об ошибке (см. рисунок 17). Данный контроль производится на всех полях ввода формы.

Рисунок 17. Ошибка ввода

3.3 Работа с программой "Учет обращений пациентов"

После запуска программы "Учет" на экране появится главная форма программы (см. рисунок 18). Главная форма представляет собой форму, в врач выбирает необходимый модуль.

Рисунок 18. Главная форма "Учёт обращений пациентов"

.4 Работа с модулями программы

Нажатие на кнопку "Поиск обращений" активирует модуль в котором открыто окно поиска пациента по номеру полиса, Ф.И.О. и дате рождения. Поиск может производиться как по всем, так и по одному из критериев. Так как данный модуль находится первым в списке то его можно также увидеть в главном окне (см. рисунок 18).

После нахождения искомого лица, по двойному клику из списка появится окно данных о пациенте (см. рисунок 19) где будут указаны предыдущие посещения диспансера пациентом, если таковые имеются.

Рисунок 19. Окно данных о пациенте

Нажатие на кнопку "Справочник диагнозов", откроет модуль поиска кода классификации заболевания (см. рисунок 20). В котором предусмотрен поиск по типу заболевания и по названию диагноза.

Рисунок 20. Окно поиска классификации заболевания

Нажатие на кнопку "Отчеты", откроет модуль формирования отчетов (см. рисунок 21) где необходимо выбрать файл журналов информационной системы "Квазар" заранее проэскортируемые в файл Microsoft Excel.

Рисунок 21. Окно формирования отчетов

Выбор отчета "Анализ неучтенных записей" сформирует таблицу наглядно показывающую какие записи пациентов записанные в ЭМК отсутствуют в базе данных регистратуры а также ответственного за данную запись. Также в дальнейшем пригодится анализ обратной ситуации, который ведет анализ с момента внедрения медицинской информационной системы квазар.

Рисунок 22. Таблица неучтенных записей

Выбор отчета "Анализ работы персонала" сформирует график показывающий количество проведенных осмотров каждым врачом, а также количество обращений не зафиксированных в медицинской информационной системе "Квазар".

Рисунок 23. График анализа работы персонала

Нажатие на кнопку "Импорт записей в регистратуру" запустит модуль импорта данных из файла журнала системы "Квазар" производящий перенос неучтенных обращений пациентов в базу данных, находящуюся на сервере диспансера.

Рисунок 24. Окно импорта записей

Созданный программный комплекс "Учет обращений пациентов" позволяет вести собственную базу обращений пациентов, а также анализировать результаты оказания медицинской помощи не только на индивидуальном, но и на групповом и популяционном уровнях, и формировать статистические отчеты.

Это необходимо всем врачам различного профиля, руководителям учреждений и органов здравоохранения. Такие знания и умения способствуют повышению качества и эффективности медицинской помощи населению через непрерывную подготовку кадров (важнейший элемент ресурсного обеспечения) и, таким образом, конкурентоспособности медицинских организаций в условиях рыночной экономики.

Руководители здравоохранения в оперативной и прогностической работе постоянно используют статистические данные, которые позволяют более эффективно управлять персоналом.

Глава 4. Программный комплекс "Анализ ИППП"