A. SANCHIS¹, J.A. MALDONADO¹, P. CRESPO¹, M. ROBLES¹, R. GARCIA² , M.CORRECHER²

Resumen: En un entorno hospitalario como el del Hospital Universitario La Fe, los diferentes departamentos han incorporado las tecnologías de la información a sus procesos progresivamente, normalmente sin una política conjunta, y eligiendo los sistemas que se han considerado más adecuados para satisfacer sus necesidades. Esto ha ocasionado que en la actualidad nos encontremos en una situación donde conviven un conjunto heterogéneo de sistemas de información, planteando cada uno de ellos, una problemática diferente a la hora de acceder a su información. La necesidad de tener una vista unificada de la historia clínica electrónica del paciente nos lleva, por tanto, ha desarrollar aplicaciones que han de hacer frente a esta heterogeneidad. El objetivo del proyecto MIDAS es crear la infraestructura necesaria para el acceso uniforme a las distintas fuentes de información clínica.

El proyecto MIDAS nace como colaboración entre el grupo de informática médica del BET de la Universidad Politécnica de Valencia y el Servicio de informática del Hospital la Fe para intentar dar solución a la demanda por parte del personal sanitario de una aplicación que les permita tener acceso a una vista unificada de las historias clínica de los pacientes, para, de esta forma, agilizar algunos de los procesos que tienen los diferentes departamentos como el acceso a los resultados de las pruebas de laboratorios o al historial de pruebas radiológicas que se le han realizado a un determinado paciente. Se ha aprovecha la experiencia en el desarrollo de aplicaciones para el acceso y compartición de información clínica basados en estándares que el grupo de sistemas de información hospitalarios ha adquirido con el proyecto PANGEA [1][2]. Así, se han utilizado algunos de los conceptos utilizados en este proyecto y se han aplicado a MIDAS, sistema objeto de este artículo.

Podemos entender por integración de datos el problema de combinar datos que residen en diferentes sistemas, y proporcionar a los usuarios una vista unificada de éstos. La integración de datos ha sido y es un campo de investigación muy activo, en la literatura informática se pueden encontrar diversas arquitecturas y metodologías [3]. MIDAS, como sistema de integración de datos, sigue una arquitectura basada en mediadores y adaptadores [4]. En esta arquitectura varias fuentes de datos están "envueltas" por una capa de software, denominada adaptador o wrapper, el cual traduce entre el lenguaje, modelos y conceptos de la fuente de datos y el lenguaje, modelo y conceptos del mediador. Los mediadores obtienen la información a partir de una o más fuentes de datos o de otros mediadores, es decir, de los componentes que están por debajo de él, y proporcionan información a las componentes que están por encima, en nuestro caso, los usuarios externos del sistema.

Los sistemas de integración basados en mediadores son utilizados cuando la necesidad de acceder a información actualizada y reciente es crítica o cuando es imposible o difícil el instanciar todos los datos almacenados en las fuentes. Esto es así en el caso de la integración de información clínica distribuida, el usuario final del sistema de integración, por ejemplo el médico que atiende al paciente, debe tener acceso a toda la información disponible del paciente hasta la fecha. La información clínica sobre un paciente puede ser muy voluminosa (en el caso más extremo historia clínica electrónica completa), por tanto, no es recomendable materializar toda ella, sino que es más conveniente el consultar sólo aquella que es necesaria. Por otro lado, el esquema global de un mediador se suele construir siguiendo una metodología "top-down" de acuerdo con las necesidades de información de los usuarios globales. Es por esto, que se puede entender a los mediadores como servicios que se construyen y se ponen a disposición de los clientes.

El sistema MIDAS se encarga de atender cualquier petición de información clínica-administrativa sobre los pacientes, por tanto se sitúa entre los usuarios finales (aplicaciones) y las fuentes de datos del hospital. La comunicación entre las aplicaciones cliente y MIDAS está basada en el uso de un conjunto de servicios ofertados por el servidor que son accesibles para cualquier cliente. Básicamente. La figura 1 muestra la arquitectura general del sistema.

Los usuarios del sistema reciben la información clínica-administrativa de los pacientes por medio de un mensaje. El mensaje de respuesta contiene un documento XML con la información solicitada. Por tanto, es necesario poder definir plantillas de mensajes de manera sencilla y sin tener que modificar tanto el servidor como las aplicaciones clientes. Con este propósito se ha definido un lenguaje basado en XML para la definición de tales mensajes. Este lenguaje ha sido bautizado como MAD. Con este lenguaje es posible especificar la siguiente información: fuente o fuentes de datos que contienen la información necesaria para crear instancias de mensajes, información que se va a extraer de esas fuentes y el etiquetado y estructura del documento XML resultante (MAD permite crear estructuras anidadas sin limite de profundidad), parámetros que acepta el mensaje y las combinaciones válidas de éstos. Por ejemplo, para acceder a los análisis de laboratorio de los pacientes, definiríamos un mensajes en el cual la única fuente de datos relevante sería la base de datos instalada en el laboratorio, la información a extraer serían los campos de la base de datos que contienen el tipo y resultado de las pruebas y estructuraríamos el mensaje de respuesta en dos bloques con etiquetas "bioquímica estándar" y "inmunología" cada una de ellas con sus respectivas pruebas.

Figura 1: Arquitectura MIDAS.

El sistema para realizar su trabajo hace uso de un diccionario de datos, que contiene las definiciones de los mensajes y la descripción de las fuentes de datos conectadas al sistema. Las fuentes de datos pueden ser de diferente naturaleza. El repositorio contiene la información necesaria para acceder a ellas, por ejemplo, direcciones de red, adaptador a utilizar para el acceso a datos o información de autentificación en los sistemas donde se alojan. En el caso del Hospital la Fe la mayoría de la información esta almacenada en bases de datos relacionales, aunque también se pueden encontrar informes en archivos de texto que se acceden a través de FTP, imágenes en sistemas PACS o datos que se obtienen a través de servicios de mensajería. Para acceder a estas fuentes se han diseñado unos adaptadores específicos.

MIDAS tiene cuatro componentes básicos como se muestra en la figura 1. Cuando se inicia el sistema el parseador analiza los mensajes disponibles en el diccionario de datos y crea una estructura interna (árbol) que simula la estructura del mensaje respuesta, en la que cada nodo se correspondería con un elemento XML, ya sea este simple o compuesto. Si es un elemento simple, el nodo correspondiente es una hoja del árbol y tiene asociada una expresión que involucra información procedente de las fuentes de datos. Un elemento compuesto, únicamente define cómo estructurar los datos en el mensaje respuesta y puede tener asociada una plantilla de consulta para obtener la información a la que hacen referencia sus nodos descendientes. Cuando el usuario del sistema realiza una petición de instanciación de uno de los mensajes para un caso concreto (p.ej. datos demográficos de un paciente o resultados de un análisis), el generador de XML interpreta el árbol construido previamente y haciendo uso del generador de consultas crea las consultas necesarias para obtener la información requerida. A continuación, estas consultas son lanzadas y gestionadas por el procesador de consultas. Una vez obtenidos los datos el generador de XML construye con ellos el mensaje respuesta que se envía finalmente al cliente.

Teniendo en cuenta como prerrequisito que el sistema ha de ser accesible para diferentes aplicaciones que se ejecutan en distintos sistemas operativos y arquitecturas el uso de tecnologías abiertas se convierte en la opción más adecuada para la comunicación de la información. De las tecnologías disponibles se opta por XML [5] para la construcción de los mensajes y la definición tanto de estos como de las fuentes de datos del sistema y de Webservices [6] para la comunicación de la información. Básicamente un WebService es un servicio que implementa una colección de operaciones que pueden ser invocadas a través de la red utilizando mensajería estándar basada en XML. Estas tecnologías están teniendo una gran difusión y existen gran cantidad de librerías y utilidades para su uso en la mayoría de los entornos de desarrollo existentes. De esta manera, podemos elegir entre una gran variedad de plataformas a la hora de implementar aplicaciones que hagan uso de la arquitectura MIDAS. En nuestro caso, para el diseño del visor de historia clínica, se ha utilizado JAVA como lenguaje de programación.

La implantación de MIDAS se ha realizado satisfactoriamente en el hospital y se ha demostrado la viabilidad de este tipo de arquitectura en un entorno con sistemas de información tan heterogéneos. Una de las principales ventajas del sistema es la posibilidad de tener un acceso uniforme y centralizado a las distintas fuentes de información clínica, lo cual facilita enormemente entre otras cosas el desarrollo de nuevas aplicaciones, el mantenimiento y la auditoria de acceso a los datos. Las ventajas del sistema serian aún más importante si el etiquetado y estructura de los mensajes siguiesen algún estándar para la comunicación de información clínica como el EN13606 del Comité Técnico 251 del Comité Europeo de Normalización (CEN/TC251) [7]. Como tareas futuras se ha planteado añadir mecanismos de encriptación y autentificación más robustos y diseñar herramientas gráficas que faciliten la configuración de la aplicación y de los diccionarios de datos.