automation using workflow technology and web services Vassilacopoulos Med. Inform. (September 2003) vol. 28, no. 3,

Transcript

1 Emergency healthcare process automation using workflow technology and web services M. Poulymenopoulou, F. Malamateniou, G. Vassilacopoulos Med. Inform. (September 2003) vol. 28, no. 3,

2 Processo di automazione dell emergenza sanitaria attraverso l uso della tecnologia workflow e web services. La delibera riguardante l emergenza sanitaria ha implicato una serie di attività (amministrativa, paramedica e medica) che sono state migliorate nel periodo di tempo che intercorre dal momento della chiamata per l ambulanza al momento in cui il paziente esce dal dipartimento di emergenza di un ospedale. Tali attività possono essere interconnesse così da formare uno o molteplici processi che hanno bisogno di essere automatizzati e gestiti. Il processo di automatizzazione con l uso del web service ha recentemente iniziato a ricevere attenzione nel campo sanitario con particolare riguardo ai processi intra- e inter- organizzativi, i specialmente se coinvolti sistemi eterogenei. Web service può essere rivisto come un paradigma di programmazione per estrarre ed integrare i dati da sistemi informativi eterogenei. Un web service può essere richiesto su domanda da processi di business, applicazioni o persone per adempiere una particolare funzione e un processo economico, o parte di esso, può essere esportato come web service.

3 Nell automatizzare i processi inter-organizazionali riguardo l emergenza sanitaria, il web service provvede ad una piattaforma ideale che permette una semplice integrazione di possibili applicazioni eterogenee. Il web service è un interfaccia che descrive una serie di operazioni accessibili nella rete attraverso i messaggi standard di XML. Definisce il formato dei messaggi mandati al web service attraverso la rete, specifica l interfaccia a cui i messaggi vengono mandati, descrive le convenzioni per il mapping del contenuto dei messaggi inviati e ricevuti dal programma e definisce i meccanismi per pubblicare e scoprire interfacce web service. Gli standard del web service sono: Simple Object Access Protocol (SOAP) Web Services Description Language (WSDL) Web Services Flow Language (WSFL) Universal Description Discovery and Integration (UDDI) SOAP è lo standard proposto per i messaggi XML, specifica il formato del messaggio e il metodo per la trasmissione dei dati.

4 Per la trasmissione dei messaggi, SOAP può utilizzare e il protocollo HTTP e il protocollo SMPT o molti altri ancora. WSDL è una descrizione particolareggiata del XML per la rappresentazione dei dettagli della programmazione di un web service e specifica l interfaccia del servizio. WSFL è una descrizione particolareggiata del XML per la rappresentazione del workflow attraverso e fra i web services richiesti per implementare un processo ben specifico. UDDI è una descrizione atta a registrare una rete accessibile a partner che offrono web services.

5 Così, SOAP è il protocollo per i messaggi XML, WSDL il formato comune per la descrizione delle operazioni, UDDI registra quando qualcuno può trovare Providers service. L implementazione del software del web service può essere creata utilizzando qualsiasi linguaggio gg di programmazione, qualsiasi sistema operativo. Così, il web service può girare sul desktop per accedere alle applicazioni di Internet, può essere usato per l integrazione del business to business (B2B) e può essere implementato per risolvere problemi di integrazione di applicazioni di impresa (EAI), unendo così applicazioni eterogenee. Oggi giorno, molte organizzazioni hanno automatizzato i loro processi interni utilizzando la tecnologia workflow. Inoltre, sono stati creati nuovi canali di comunicazione superando i confini organizzativi e promuovendo nuove forme di collaborazione e di coordinazione delle attività di servizio. Comunque, nel caso in cui processi inter- organizzativi siano evoluti, non vi sono sicurezze sul fatto che le organizzazioni partecipanti useranno lo stesso Workflow Management System (WMS). L essenza di un business potenziato elettronicamente consta nella sua abilità nello sveltire e automatizzate le operazioni rendendo l informazione disponibile quando migliorare l efficienza è necessario.

6 La tecnologia web service prova a sostituire interfacce di proprietà riservata e il formato dei dati, che sono stati utilizzati per l integrazione delle applicazioni e per i processi di automatizzazione, con standard supportati a basso costo per interfacce e dati. Come risultato, le applicazioni possono essere implementate su piattaforme e su sistemi operativi diversi e tale implementazione può essere rapidamente cambiata senza influire sulle interfacce. La relazione che intercorre tra web service e i processi workflow è duplice: un processo workflow può essere esportato come un web service e un web service può essere usato come attività di implementazione da un processo workflow. Nello sviluppo dell ambito sanitario, un sistema workflow interorganizzativo può fornire le basi per gruppi di lavoro virtuale a disposizione del paziente senza occuparsi dei limiti organizzativi esistenti. In particolare, un sistema workflow inter-organizzativo fornisce un appropriata infrastruttura per l incontro e la coordinazione richiesta nell emergenza sanitaria, nell intervallo di tempo che intercorre tra la chiamata per un ambulanza e il momento in cui il paziente lascia il dipartimento del pronto soccorso, poiché tale sistema indirizza le informazioni integrate necessarie durante l esecuzione delle applicazioni di emergenza pre e intra ospedaliera.

7 Il protocollo sanitario spesso richiede uno scambio tra differenti organizzazioni sanitarie che hanno implementato sistemi eterogenei, rendendo così i dati di scambio difficili. Una soluzione consiste nel memorizzare i dati in un formato comune e nello sviluppare applicazioni che integrino e automatizzino lo scambio di dati tra le diverse organizzazioni sanitarie attraverso Internet. L uso della tecnologia XML per il formato dei dati, SOAP per lo scambio dei dati e il web service per il processo di integrazione e l attività di implementazione i del workflow possono aiutare per la creazione di workflows inter-organizzativi. Il processo inter-organizzativo sanitario d emergenza inizia con una richiesta dell ambulanza ricevuta da un operatore sanitario telefonico, il quale raccoglie i dati anagrafici esistenti e i dati medici. Un processo di attività, quindi, potrebbe essere eseguita per recuperare archivio dei dati medici esistenti (DGH). La raccolta di dati viene così inoltrata all operatore al momento della chiamata. L operatore via radio seleziona l ambulanza, l con o senza un medico a bordo, ed informa lo staff dell ambulanza stessa della scelta effettuata. Lo scopo principale del prototipo è quello di migliorare la Lo scopo principale del prototipo è quello di migliorare la comunicazione e la collaborazione all interno dei processi sanitari e di dimostrare l adeguatezza dell automatizzare processi d emergenza.

8

9 Il processo inter-organizzativo di emergenza considerato, è diviso in due parti che vengono eseguite in parte nell ambulanza e in parte nel dipartimento ospedaliero, rispettivamente, e in una terza parte che ha a che fare con le interconnessioni tra la prima e la seconda ossia tra i messaggi di scambio dati XML e SOAP. L architettura è mostrata nella diapositiva precedente. In ogni ospedale e in ogni ambulanza esiste un web service che riceve HTTP richiesti per invocare le applicazioni workflow, un applicazione server che ospita le applicazioni workflow, un database server che memorizza i dati dei pazienti e un server locale autorizzato che rafforza l autorizzazione dell organizzazione della polizia. Inoltre, nel DGH vi è il ripostiglio dei dati medici memorizzati precedentemente come documento XML; esiste anche un server globale autorizzato che rafforza l autorizzazione della polizia distrettuale (senza violare l autorizzazione della polizia locale) e un firewall intranet protegge da attacchi esterni intranet stesso. Mentre workflow gira, sono in gioco quattro web services. Questi consistono nella selezione dell ospedale più appropriato da parte dello staff dell ambulanza ambulanza, nell archivio dei dati XML del paziente che sono stati pre-specificati dall ambulanza, nei medici del dipartimento e infine nel memorizzare eventuali nuovi dati XML, da aggiornare.

10 Si assume che i dati medici prodotti durante l emergenza preospedaliera vengano memorizzati nel database del server nell ambulanza ambulanza. Una volta portato il paziente all ospedale ospedale, un documento XML viene creato all interno dell ambulanza e inviato al dipartimento di primo soccorso come documento SOAP codificato XML in modo tale da far partire la corrispondenza del processo workflow. Uscito il paziente dal dipartimento, un nuovo documento XML con i nuovi dati viene creato ed entrambi gli XML vengono inviati come SOAP al DGH e memorizzati nell archivio i medico del paziente stesso. Inoltre, un messaggio SOAP codificato XML che contiene i dettagli della dimissione del paziente viene inoltrato all ambulanza. Nel campo del servizio sanitario, proteggere la privacy è ancora un punto critico. Così, qualsiasi sistema sanitario attendibile e robusto deve anche garantire che le informazioni del paziente saranno fornite solo ad utenti autorizzati in accordo con i ruoli che rivestono. Nel nostro prototipo proposto, il controllo dell autorizzazione e dell accesso ai servizi i sono stati forniti i dai livelli lli del database. I server autorizzati sono stati sviluppati nel servizio dell ambulanza e dei luoghi del dipartimento di emergenza dell ospedale per rafforzare il role-based workflow che determina chi (in termini di ruolo) può eseguire cosa e sotto quali condizioni.

11 Il server è basato su un modello autorizzato che è stato implementato in XACL (XML Access Control Language). Questo è un accesso XML-based del linguaggio controllato per modelli autorizzati. Questa immagine descrive un classico modello implementato Questa immagine descrive un classico modello implementato nell autorizzazione che incorpora le relazioni utente-ruolo e ruolopermesso.

12 Le principali attività sviluppate da ogni organizzazione partecipante nel processo inter-organizzativo sono: Ambulanza-Processo della chiamata d emergenza: ogni volta che una chiamata per un ambulanza viene ricevuta dagli operatori telefonici, una pagina JSP viene caricata su un browser web dell utente e tutti i dati anagrafici e medici riportati dal chiamante vengono immessi nel sistema. Poi, un processo automatizzato potrebbe partire su un dominio per creare un messaggio XML/SOAP con i dati identificativi del richiedente del caso d emergenza. Questo web service accede all archivio dei dati medici DGH per recuperare i dati XML del paziente; dati rilevanti per il periodo pre- e in- ospedale e tale web service crea a sua volta un messaggio XML/SOAP che viene mandato indietro al richiedente. Ambulanza-Selezione dell ospedale: una volta che l ambulanza è giunta sul luogo dell emergenza, un workflow automatizzato viene eseguito per creare un messaggio XML/SOAP con il tipo di caso, con il grado di urgenza e con la disponibilità dell ospedale. Questo messaggio viene inviato al web service appropriato che usa questi parametri come input per eseguire un metodo che mostra la scelta più appropriata dell ospedale. Poi, un messaggio XML/SOAP viene creato e mandato al servizio dell ambulanza per l ospedale scelto.

13 Ambulanza-Inviare i dati al pronto soccorso: una volta arrivata l ambulanza al pronto soccorso, un workflow viene eseguito per creare un messaggio XML/SOAP che contiene i dati demografici e medici precedenti. Questo messaggio viene quindi inviato all ospedale per iniziare un nuovo processo workflow. Ambulanza- Aggiornamento della disponibilità ospedaliera e workload: viene eseguito un workflow, dallo staff dell ambulanza o automaticamente, che richiede un web service che accede al database distrettuale dell ospedale per raccogliere i dati della disponibilità ospedaliera e del workload e un messaggio XML/SOAP viene creato e mandato al servizio dell ambulanza ambulanza. Pronto Soccorso-Miglioramento delle attività:durante la permanenza ospedaliera, i WfMS routes lavorano per la scelta del medico. Il medico del Pronto Soccorso potrebbe raccogliere i dati XML del paziente. Alla fine del processo workflow, un processo automatizzato viene eseguito per creare due messaggi XML/SOAP: il primo comprende i dettagli dell uscita del paziente e viene inviato al servizio dell ambulanza; il secondo comprende i dati dell emergenza appena accaduta, tali dati verranno memorizzati nell archivio DGH.