UML & HL7: Alianza para Modelado de Sistemas de Información Clínica

La alianza
UML & HL7
Josep Vilalta
OMG-Certified UML Professional
HL7-Certified CDA
Rev.- 2.1
2008
FORUM CIS 2008
De les dades cap el coneixement
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
1
Qué es UML
Unified Modeling Language “UML”, es
una notación patrocinada por el
Object Management Group (OMG).
Es un estándar para definir, organizar
y visualizar los elementos que
configuran la arquitectura de un
sistema.
[email protected]
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2
Qué es HL7
Organización de Desarrollo de Estándares”
para el ámbito sanitario, sin fines de lucro,
acreditada por ANSI.
Opera a nivel internacional, su misión es
proveer estándares para los dominios:
clínico, asistencial, administrativo y logístico.
Para lograr una interoperabilidad real entre
los distintos sistemas de información en el
área de la salud
[email protected]
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3
Qué es UML
UML es un lenguaje visual orientado al
modelado de sistemas.
Facilita un vocabulario controlado con
reglas y símbolos para que todos los
agentes de un proyecto eviten
ambigüedades y dispersión conceptual.
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4
Reference Information Model (RIM)
[email protected]
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5
De dónde viene UML
Harel
Meyer
Pre Condiciones
Post Condiciones
Diagramas
de Estado
Gamma, et al
Frameworks y patrones
HP Fusion
Booch
Descripción de operaciónes y
Numeración de mensajes
Método de Booch
Embley
Rumbaugh
Clases de Singleton y
Vistas de alto nivel
OMT
Jacobson
OOSE
Odell
Clasificación
[email protected]
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Wirfs-Brock
Responsabilidades
6
A dónde va …
UML 2.1
Draft UML 2.0, Agosto ‘03
UML 1.3
UML RTF recomienda draft final UML 1.3, Junio ‘99
OMG Aceptación, Noviembre ’97. UML estándar
oficial de notación de modelado de software
UML 1.1
Propuesta final OMG, Septiembre ‘97
OMG, Enero ´97 Propuesto como estándar
UML-partners
UML 0.9
Web - Junio ´96
OOPSLA ´95
Otros Métodos
UML 1.0
Unified Method 0.8
Método de Booch
OMT
OOSE
Años 80 – 90 Guerra de notaciones y métodologías
[email protected]
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7
Compartir conocimiento
Con la notación UML definimos la representación
abstracta de tipos de objetos y eventos de la realidad
Cualquier cosa
que puede ser
nombrada y
descrita
Concepto
Atributo 1:
Atributo 2:
Atributo 3:
Entidad
Actuación
Atributo A:
Atributo B:
Atributo C:
Atributo P:
Atributo Q:
Atributo R:
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8
Adaptado de:
Todo lo real es pensable. Jorge Wagensberg (El País 10.10.2001 Tribuna Circuito Científico)
Tractatus logico-philosophicus. Ludwig Wittgenstein. Alianza Universidad 1973
Un lenguaje es un mapa de la realidad
sólo es capaz de expresar hechos
Realidad
Pensamiento: combinación de
Sujeto y Lenguaje
Pensador
1
-
+es pensable por
{hipótesis}
constraints
+piensa
{tesis}
0..*
esPensable: boolean = SI
esRepresentable: boolean = SI
existe: boolean = SI
tipoDeLenguaje: char = UML
+contiene
1..*
{Coherencia}
{Usabilidad}
{Concordancia}
{Completitud}
{Inteligible}
{Comunicable}
Hipótesis: Todo lo real es pensable
Hechos: combinación de
Objetos y Eventos
1..*
+condiciona
Mundo
{axioma}
+está condicionada por 1
{axioma}
+forma parte de
1
El mundo es la totalidad de los
hechos, no de las cosas
Tesis: Todo lo pensado es real
Los límites del mundo son los
límites del lenguaje y viceversa
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9
Realidad
Abstracción
Modelo + Reglas
10
[email protected]
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10
Qué es una Ontología
Médica
Esquema orientado a clasificar y consensuar
el alcance y el significado de todos los
conceptos relevantes en un dominio con una
escala de abstracción variable.
Rol
Relacionado
0..*
0..*
1
asume
Entidad
0..*
0..1
habilita
Organización
Forma de vida
Material
Punto actuación
Documento
Actuació
Actuación
Relacionada
1
Rol
0..*
0..*
actúa como
1
Participante
juega
Paciente
Médico de Urgencias
Médico responsable
Médico de guardia
Muestra de análisis
1
realiza
0..*
1
0..*
1
Actuació
Actuación
reune
Autor
Modificador
Certificador
Consultor
Operador
Habilitador
Autorizador
Beneficiario
Autentificador
Receptor
Emisor
[email protected]
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Ingreso
Derivación
Transporte
Suministro
Procedimiento
Condición
Consentimiento
Observación
Medicación
Acto clínico
Acto económico
11
Rol
Relacionado
0..*
0..*
1
asume
Entidad
0..*
0..1
habilita
Organización
Forma de vida
Material
Punto actuación
Documento
Actuació
Actuación
Relacionada
1
Rol
0..*
0..*
actúa como
0..*
1
Participante
juega
Paciente
Médico de Urgencias
Médico responsable
Médico de guardia
Muestra de análisis
1
realiza
1
0..*
1
Actuació
Actuación
reune
Autor
Modificador
Certificador
Consultor
Operador
Habilitador
Autorizador
Beneficiario
Autentificador
Receptor
Emisor
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
Ingreso
Derivación
Transporte
Suministro
Procedimiento
Condición
Consentimiento
Observación
Medicación
Acto clínico
Acto económico
12
actúa como
asume
Entidad
0..*
0..1
habilita
Rol
realiza
0..*
1
Participante
juega
1
0..*
Actuació
Actuación
reune
[email protected]
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13
Reference Information Model (RIM)
[email protected]
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14
Diagrama de
estructura
Paquetes
Diagrama de
función
Clases
Composición
Casos de
Uso
Objetos
Componentes
Actividad
Estados
Despliegue
Diagrama de
interacción
Secuencia
Comunicación
Interacción
Global
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Ciclo de Tiempo
15
Casting de Actores de un
Proceso
Realizar
Orden Médica
Peticionario
Seleccionar
Exploración
Identificar
Paciente
Realizador
Subsitema
Admisión
Publicar
Informe
Realizar
Informe
Consultar
Informe
Actualizar
HCE
Subsistema
Exploraciones
Paciente
[email protected]
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16
Granularidad de un proceso
Realizar
Informe
<<Incluye>>
<<Incluye>>
Seleccionar
Item Exploración
Realizador
<<Incluye>>
Identificar
Paciente
Seleccionar
Imagen
Diagnóstica
<<Extiende>>
<<Incluye>>
<<Incluye>>
<<Incluye>>
Generar
Cod. Anonimato
Procesar
Entrada
<<Incluye>>
Realizar
Firma
Entrar Item
Informe
Seleccionar
Macro
[email protected]
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17
Escenario de usabilidad
Flujo Principal
1. Usuario activa editor de
informes.
2. Usuario identifica Paciente
con el CU Identificar Paciente.
3. Sistema valida requisitos del
Paciente.
4. Usuario selecciona
exploración a informar.
5. Sistema muestra datos por
defecto: repositorio imágenes.
6. Usuario selecciona plantilla.
7. Sistema asigna macros al
informe.
8. Sistema procesa texto entrado.
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18
Normalización de un escenario
:Realizador
:Editor Informes
:Paciente
:Parámetros
Activa
Identifica Paciente
Carga datos Paciente
Valida
Requisitos
Carga datos por defecto
Procesa
entradas
Firma informe
Genera informe clínico CDA
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
:Informe
19
Estados de una Actuación
abortar
Abortada
evaluar
evaluar
finalizar
Suspendida
abortar
Aparcada
suspender
aparcar
evaluar
reactivar
evaluar
evaluar
liberar
reiniciar
Nueva
Activa
activar
cancelar
crear
completar
Cancelada
anulación
Completada
completar
activar
obsolescencia
Anulada
Obsoleta
[email protected]
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20
Porqué usar UML (1)
1. Mejora nuestro nivel de comunicación
formal.
2. Abordamos la complejidad con una
documentación minimalista.
3. Desarrollamos procesos/productos con
una mayor fiabilidad y calidad.
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
21
Porqué usar UML (2)
4. El impacto de nuestras decisiones
sobre un proceso/producto es más
visible.
5. Podemos definir, organizar y compartir
conocimiento.
6. Nuestro esfuerzo de especificación es
más eficiente.
[email protected]
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22
Normalización de
sistemas de información clínica
Actor2
Actor 1
«Proposito»
Actor3
«controla»
«realiza»
«recibe»
Propósito
«consigue»
«Documento Clínico CDA»
ACTUACIÓN
Evento 1
«es modificado por»
«genera»
«es consultado por»
«Documento de negocio»
«Informacion»
Objeto consumido
Objeto consultado
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
Objeto generado
Rol
Participante
Un Rol define las capacidades de una Entidad y le habilita
para realizar Actuaciones (una manera de establecer
relaciones con otras entidades).
Un Participante identifica a una Entidad cuando realiza una
Actuación concreta con el propósito de satisfacer las
responsabilidades del Rol que le habilita para actuar .
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
24
Normalización de
sistemas de información clínica
«Proposito»
Médico de
servicio
«controla»
Administrativo
de Recepción
Administrativo
de informática
«realiza»
Realizar de la
primera visita
médica
Paciente
«recibe»
«realiza»
«consigue»
«Documento Clínico CDA»
«genera»
Primera visita
Visita
programada
«genera»
«es consultado por»
«es consultado por»
«es modificado por»
«Documento Clínico CDA»
«Documento Clínico CDA
Autorización
Hoja de Ingreso
«Documento CDA»
«genera»
«genera»
Historial
Copia de los Informes
médicos
«Documento Clínico CDA»
Información de RX o
otras pruebas
«Documento Clínico CDA
Planificación
«Documento Clínico CDA»
Información del primera
dia de tratamiento
[email protected]
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¿Vocabulario clínico
universal?
HistoriaClínica
Clínica
Historia
789
789.0
Otros síntomas que afectan
el abdomen y la pelvis
Dolor abdominal
789.01
Servidorde
de
Servidor
TerminologíaMédica
Médica
Terminología
789.03
789.06
Dolor abdominal en el
cuadrante superior derecho
Dolor abdominal en el
cuadrante inferior derecho
Dolor abdominal epigástrico
Fuentesde
de
Fuentes
ConocimientoClínico
Clínico
Conocimiento
Documento
Documento
Clínico
Clínico
CatálogosUMLS
UMLS
Catálogos
HL7
HL7
[email protected]
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26
Interoperabilidad semántica
Capacidad de compartir información
relevante entre sistemas heterogéneos
a nivel del reconocimiento de los
conceptos clave formalmente definidos
para un dominio
Capacidad de procesar de manera
automática un conocimiento compartido
Es esencial para intercambiar
información sanitaria y potenciar los
sistemas de soporte a la decisión clínica
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
27
¿Compartir?
Concepto clínico de
cardiopatía isquémica
¿Cómo un signo,
síntoma, síndrome, o
enfermedad?
[email protected]
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Ontología médica
cd Logical View
PuntoDeActuación
Ubicación
PuntoDeAtenciónSanitaria
1 +pertenece a
1..*
+dispone de
+contiene 0..*
Box
Establecimiento
Consultorio
1 +forma parte de
Cama
UnidadFuncional
1..* +dispone de
1 +forma parte de
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
Procesos y Productos
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
30
Ontología médica
cd Logical View
Entidad
Rol
1 +habilita
+asume
Agente
Persona
Participante
1 +juega
+actúa 0..*
0..*
Agente
Autor
Organización
Paciente
Actuación
1..* +es realizada por
+realiza
1
Suj eto
Administrativ o
AsignaciónPuntoAtenciónSanitaria
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
Episodio
Ontología médica
Actuación
Episodio
+pertenece a
Rol
Administrativo
Participante
1 +juega como
+actúa de
Ubicación
+pertenece a
1
Autor
+contiene
1
+realiza
1
1..*
+contiene
Actuación
AsignaciónPuntoAtenciónSanitaria
PuntoDeAtenciónSanitaria 1..* +dispone de
+asigna
+recibe
0..*
PuntoDeActuación
1 +es asignado en
1
1
Participante
Rol
Paciente
1
1 +es realizada por
1 +juega como
+actúa de
Sujeto
1
1 +es dirigida a
Cama
Establecimiento
1 +forma parte de
+dispone de
UnidadFuncional
1..*
1
+forma parte de
Box
Consultorio
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
Triangulación
Notación
Herramientas
Metodologías
[email protected]
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33
UML + CASE + Metodología,
para saber (1)…
1. Qué aspectos esenciales hay que modelar
(desde un esbozo a un plano detallado).
2. Qué diagrama es el más apropiado para
representar una vista del modelo (estructura
y/o función).
3. En qué proceso de proyecto (Análisis,
Diseño, Implementación, Testing, etc.), hay
que realizar un determinado diagrama, y
quién participará en su elaboración (Roles de
proyecto).
[email protected]
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34
UML + CASE + Metodología,
para saber (2)…
4. Qué escala de abstracción y qué nivel de
dedicación hay que aplicar a un diagrama en
cada fase de proyecto (desde el estudio
preliminar en adelante).
5. Cómo definimos un modelo a través de
distintas vistas de arquitectura: estructura,
procesos y Casos de Uso.
6. Cómo delimitamos el alcance de un
proyecto en tiempo, coste, procesos y
producto resultante.
[email protected]
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35
Organizar la experiencia
• Realizar modelos en base a la experiencia de los
usuarios con el soporte de patrones.
• Procesar los modelos para generar una
arquitectura de aplicaciones en base a
componentes bien alineados con los procesos de
negocio.
[email protected]
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36
Arquitectura basada
en modelos
• Análisis y diseño independiente de plataforma
[email protected]
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37
Vocabulario controlado
• Mantener la trazabilidad entre los artefactos de
modelado: desde la concepción, hasta la
formalización, construcción, el despliegue, y la
explotación de los componentes de software.
Usuarios
Datos
Coste
Arquitectura
Procesos
[email protected]
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38
Testing & Certificación
• Comprobar de manera fehaciente que un
entregable es coherente y completo en referencia
al propósito para el que ha sido creado.
• Es usable dentro de la cadena de valor de los
Actores implicados e involucrados con el sistema.
[email protected]
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39
Nuevas coordenadas
Comprensión visual de las coordenadas
Espacio – Tiempo – Información, que
condicionan el dominio restringido de un
sistema.
• Espacio.- Existen unos OBJETOS capaces de
colaborar para cumplir un propósito.
• Tiempo.- Ocurren una serie de EVENTOS dentro de
una secuencia acotada por escenarios.
• Información.- Los OBJETOS y EVENTOS producen
HECHOS relevantes, registrables y comunicables.
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
40
Conclusiones
• UML es un lenguaje visual para modelar sistemas (definir, organizar, visualizar).
• Facilita un vocabulario controlado con reglas y símbolos (gramática y notación).
• Evita las ambigüedades y la dispersión conceptual de todos los agentes sobre un
proceso o un producto.
•
•
•
•
•
Mejora nuestro nivel de comunicación formal.
Abordamos la complejidad con una documentación minimalista.
Desarrollamos procesos/productos con una mayor predictibilidad y calidad.
El impacto de nuestras decisiones sobre un producto es más visible.
Podemos definir, organizar y compartir conocimiento.
• Con UML podemos construir una arquitectura conceptual orientada a clasificar y
consensuar el alcance y el significado de todas las entidades y actuaciones
relevantes en los distintos dominios de interoperabilidad HL7 (Ontologías Médicas).
41
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
41
Los conceptos son registros de la
realidad.
Abren los caminos de lo pensable.
Condicionan nuestra manera de ver
las cosas.
Son factores de cambio de nuestra
realidad.
Reinhart Koselleck
42
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
42
Moltes gràcies
per la seva
atenció
[email protected]
[email protected]
FORUM CIS 2008 De les dades cap el coneixement
43