Proyecto traumagen cais jaiio 2010

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Proyecto de implementación de una HCE basada en los estándares OpenEHR, DICOM, HL7 PA y CDA

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  • 1. Traumagen: historia clnica electrnica con acceso a estudios radiolgicos digitales especializada en la atencin de pacientes gravemente traumatizados A/C Pablo Pazos Gutirrez Facultad de Ingeniera, Universidad de la Repblica, Uruguay A/C Leandro Carrasco Facultad de Ingeniera, Universidad de la Repblica, Uruguay Dr. Fernando Machado Facultad de Medicina, Universidad de la Repblica, Uruguay Ing. Franco SiminiNcleo de Ingeniera Biomdica, Facultades de Medicina e Ingeniera, Universidad de la Repblica, UruguayResumenLa enfermedad traumtica es una de las causas de muerte ms frecuentes en nuestro pas, entonces esprimordial garantizar la calidad de la atencin mdica del traumatizado grave. Para una correcta gestin dela calidad, es necesario contar con datos fieles, que reflejen la realidad asistencial, y donde el equipo mdicotenga acceso a toda la informacin clnica del paciente. Este trabajo presenta una solucin de HistoriaClnica Electrnica, basada en estndares, que sigue el proceso asistencial de trauma, y cuenta con unregistro de informacin clnica normalizada, comunicacin con sistemas legados, y el clculo de indicadoresde calidad asistencial.Palabras ClaveHistoria Clnica Electrnica, Sistemas de Informacin en Salud, Estndares, Interoperabilidad, ImgenesMdicas.
  • 2. IntroduccinTraumagen es un proyecto que se centra en el desarrollo de un sistema de Historia ClnicaElectrnica (HCE) con acceso a estudios radiolgicos digitales. Est especializado en elregistro de la atencin mdica de pacientes traumatizados graves. Traumagen cumple conmltiples estndares y especificaciones internacionales como ser OpenEHR, DICOM, HL7CDA, HL7 PA, IHE PDQ y la CIE 10. La aplicacin de estos estndares permite crear unaarquitectura basada en el conocimiento clnico y orientada a servicios (SOA), contar con unregistro estructurado y normalizado de la informacin clnica que surge en el proceso deatencin del paciente traumatizado, la interoperabilidad con sistemas legados y repositoriosdocumentales clnicos, y la capacidad de extraer informacin para el clculo de estadsticase indicadores para la gestin clnica y contable. Traumagen est basado en tecnologas webde ltima generacin, que permiten contar con una aplicacin ubicua, con toda suinformacin accesible por los usuarios y otros sistemas informticos.Objetivos, metodologa y desarrolloEl objetivo del proyecto Traumagen es crear un prototipo de HCE centrada en la atencindel paciente traumatizado grave, la HCET, con la caracterstica de permitir el acceso aestudios radiolgicos digitales de forma integrada a la HCET. En particular se busca probarla aplicacin de mltiples estndares para crear una HCE normalizada e interoperable, talque la informacin clnica que se registra en esta pueda ser reutilizada por otros sistemas.Se detectaron algunas reas clave donde es necesario aplicar estndares para lograr estosobjetivos: en la representacin del conocimiento clnica, en la estructuracin, codificacin, adquisicin, manipulacin, almacenamiento y comunicacin de la informacin clnica, en el modelado del proceso asistencial, y del proceso de registro que lo acompaa, en la adquisicin, manipulacin, almacenamiento y comunicacin de imgenes radiolgicas digitales (tomografa, ecografa, rayos x, etc.), y en la comunicacin de informacin demogrfica con sistemas legados.Tambin se desea probar el prometedor enfoque de diseo dual o en dos niveles deOpenEHR, el cual propone que un sistema de informacin clnica puede crearse a partir dedos grandes componentes separados, el Conocimiento Clnico, gestionado en una Base deConocimiento Clnico, y la Informacin Clnica, gestionada en una Aplicacin de Software.El Conocimiento Clnico est formado por los conceptos clnicos que se manejan en larealidad asistencial, y se utilizan para definir la Informacin Clnica, y cmo se debeestructurar esta informacin, que ser gestionada en la Aplicacin de Software. En eldiseo en dos niveles, el Conocimiento Clnico del sistema de HCE est definido porfuera de la Aplicacin de Software. Este enfoque es diametralmente opuesto al tradicionalenfoque de un nivel, donde el conocimiento es definido de forma dura dentro de laAplicacin de Software.
  • 3. Para el desarrollo del prototipo de HCET, se utilizaron tecnologas Java, principalmenteGrails Framework [1] y Groovy [2]. Se utilizaron tambin herramientas relacionadas conalgunos estndares, como DCM4CHE [3] (implementacin DICOM en Java) y el JavaReference Implementation de OpenEHR [4]. MySQL [5] fue el gestor de base de datoselegido para el CDR.Arquitectura de HCE basada en OpenEHROpenEHR propone la necesidad de un marco de trabajo (framework) orientado a la gestindel conocimiento clnico, en el cual los conceptos clnicos complejos pueden serrepresentados y compartidos. Estar basado en ontologas, terminologas, y una plataformacomputacional de salud abierta desde el punto de vista semntico. Al mismo tiempo se debesoportar la viabilidad econmica de la construccin de sistemas informticos de salud, talesque sean adaptables y mantenibles a largo plazo [6].Para poder implementar el marco de trabajo orientado a la gestin del conocimiento,OpenEHR define un modelo de informacin de referencia, el OpenEHR Reference Model(RM) y un modelo de conocimiento basado en arquetipos, el Archetype Object Model(AOM). Un arquetipo es una expresin computable del contenido, donde se declaranrestricciones sobre un modelo de informacin dado, son meta-datos sobre dicho modelo deinformacin. Las restricciones especifican las estructuras que se utilizarn para almacenarla informacin clnica, y los valores de datos permitidos a ser ingresados por los usuarios endichas estructuras. Los arquetipos son especificados mediante el formalismo ArchetypeDefinition Language (ADL). En general, los arquetipos definen conceptos para un (re)usoglobal (aplicable a la mayor cantidad de realidades posibles), sin embargo, pueden serespecializados a fin de incluir particularidades locales. Tambin pueden ser combinadospara representar conceptos complejos, y pueden alojar cualquier nmero de idiomasnaturales (traducciones) y terminologas. Dentro de la Base de Conocimiento, OpenEHRdefine otro tipo de meta-datos complementarios a los arquetipos, las plantillas (templates).Las plantillas son definiciones de restricciones utilizadas localmente (en una regin, unainstitucin, un departamento, etc.). En estas se componen los arquetipos en estructurasmayores. Estas estructuras con frecuencia se corresponden con formularios en pantalla,documentos, reportes o mensajes. Una plantilla puede aadir nuevas restricciones localessobre los arquetipos que referencia, incluyendo la eliminacin o la imposicin de seccionesopcionales. Tambin pueden definir valores por defecto para estas secciones.En el enfoque de diseo en dos niveles, los arquetipos son el centro de la Base deConocimiento. Estos representan conceptos clnicos a partir de los que se generar elregistro de informacin clnica. Tales conceptos pueden ser, por ejemplo, presin arterial,frecuencia respiratoria, escala de coma de Glasgow, entre otros. Con este enfoque, laAplicacin de Software debe ser lo suficientemente genrica para poder manejar cualquierconcepto especificado mediante arquetipos. Debido a que el Conocimiento Clnico est porfuera de la Aplicacin de Software, se logra una aplicacin pequea e independiente antecambios en el Conocimiento Clnico.
  • 4. Si se desea crear una base de conocimiento, es necesario conseguir un conjunto dearquetipos que representen los conceptos de la realidad que se desea modelar. Tambincrear plantillas que unan estos arquetipos en estructuras mayores para modelar formularioso fichas de registro de informacin clnica. Por ejemplo, si se tiene el arquetipo delconcepto presin arterial (PA), el formulario que se generar para el registro de eseconcepto incluir dos campos, uno para la PAS y otro para la PAD. Para conseguirarquetipos existen dos opciones, la primera es crear el arquetipo utilizando un editor dearquetipos [7], y la segunda opcin es acceder al gestor de conocimiento de OpenEHR ydescargar arquetipos existentes [8].Al tener dos componentes bien separados se permite que los cambios, en el ConocimientoClnico y en la Aplicacin de Software, puedan ser gestionados independientemente porroles especializados. El conocimiento ser gestionado por Expertos del Dominio (mdicos,enfermeras, tcnicos, etc.), quienes en general conocen el dominio clnico con msprofundidad que los profesionales de las TIC. Esta gestin del conocimiento incluiragregar nuevos conceptos a la Base de Conocimiento Clnico, adaptar conceptos existentespara uso local, actualizar y corregir los arquetipos y plantillas existentes, el versionando decada elemento que se modifique, y la liberacin al uso del nuevo conocimiento. Por otrolado, la evolucin de la Aplicacin de Software ser realizada por profesionales en TIC.Sus tareas incluirn la actualizacin de distintos componentes a medida que surgen nuevastecnologas, agregando nuevas funcionalidades al sistema y corrigiendo errores existentes.Lo que implcitamente est proponiendo OpenEHR es cambiar la forma en la que soncreados los sistemas informticos en salud [9].Funcionamiento del sistemaEn la fig. 1 se esquematiza el funcionamiento de un sistema basado en OpenEHR pararealizar el registro de informacin clnica en la HCE. Se muestran dos repositorios, la Basede Conocimiento y el repositorio de informacin clnica (CDR). La Base de Conocimientocontiene los conceptos clnicos en forma de arquetipos y las plantillas que componen estosarquetipos (en amarillo las plantillas y en verde los arquetipos). Se muestra la capa depresentacin, en donde el profesional de la salud accede a formularios para ingresarinformacin clnica. Las otras capas son la lgica de negocio, donde se realiza elprocesamiento de la informacin clnica, y el ncleo de la aplicacin, donde se realizan lastareas de soporte a todo el sistema.Siguiendo la secuencia de pasos dada en la fig. 1, (1) el usuario realiza un pedido a laaplicacin, para acceder a un determinado formulario o ficha para el ingreso de informacinclnica. (2) El sistema realiza una bsqueda de las plantillas y arquetipos que definen alformulario solicitado. Esta bsqueda se realiza en la Base de Conocimiento, desde donde secargan los arquetipos y plantillas encontradas. (3) Con la informacin contenida en lasplantillas se pueden crear las estructuras intermedias necesarias para generar el formulario,con datos cargados por defecto. Luego el formulario es creado dinmicamente a partir delas plantillas, los arquetipos y los datos por defecto. (4) Cuando el usuario termina deingresar los datos en el formulario, este es enviado a la aplicacin para su procesamiento.(5) La lgica de negocio crea o modifica la estructura previamente creada en (3),
  • 5. completndola con los datos ingresados por el usuario. (6) Los cambios en la estructura sedeben verificar contra las restricciones presentes en los arquetipos y plantillas, paragarantizar que la estructura es semnticamente correcta (validacin semntica). (7) Laestructura es persistida en la base de informacin clnica solo cuando esta se vlida. Estaestructura de informacin se almacena con referencias a los arquetipos y plantillas que seusaron para crearla, de esta forma luego se puede obtener la informacin almacenada paravisualizacin o edicin siguiendo un esquema de pasos similar al presentado aqu.Utilizando el proceso y los componentes descritos previamente, se crea un sistema deinformacin capaz de generar los formularios de ingreso de informacin clnica, que segeneran dinmicamente a partir de una Base de Conocimiento dada, por lo tanto, si elconocimiento cambia, estos cambios sern reflejados automticamente a la Aplicacin deSoftware, sin necesidad de intervencin de profesionales en TIC, ya que son los expertosdel dominio quienes definen y gestionan la Base de Conocimiento Clnico. Fig. 1: proceso de creacin y envo de los datos, fuente [10]Uso de OpenEHR en la HCETLa arquitectura de la HCET est basada en el diseo en dos niveles de OpenEHR,considerando los componentes de Base de Conocimiento y Aplicacin de Software. Laarquitectura interna de la Aplicacin de Software incluye los siguientes componentes: elrepositorio de informacin clnica (CDR), el modelo de informacin clnica (RM), elacceso a la Base de Conocimiento, y los componentes que forman el ncleo del marco detrabajo orientado a la gestin del conocimiento, el GuiGen y el DataBinder. Estos son loscomponentes mnimos para lograr una implementacin funcional de una HCE basada enOpenEHR. En la fig. 2 se muestra la arquitectura completa, en donde la Aplicacin de
  • 6. Software cuenta adems con los componentes: repositorio documental, serviciodemogrfico y servicio de acceso a estudios imagenolgicos (AEI). Fig. 2: arquitectura completa de TraumagenEl acceso desde la Aplicacin de Software a la Base de Conocimiento se realiza a travs delos componentes Archetype Manager y Template Manager, responsables de la bsqueda ycarga de arquetipos y plantillas. El componente GuiGen se encarga de la generacinautomtica de los formularios o fichas para carga de datos clnicos por parte de losmdicos. Estos formularios se generan completamente a partir de la informacin de la Basede Conocimiento, por lo que si esta cambia, los formularios cambian de forma acorde. Elcomponente DataBinder se encarga de tomar los datos ingresados en los formularios, crearestructuras del RM a partir de estos datos, de las plantillas y de los arquetipos, y de validarlos datos contra las restricciones presentes en los arquetipos. El repositorio de datos clnicos(CDR) es en donde se almacenan las estructuras del RM validadas por el DataBinder yconfirmadas por el usuario. El RM implementa el modelo de referencia de OpenEHR, cuyaestructura puede representar cualquier tipo de informacin clnica. El componenteDocument Manager es el que se encarga de crear documentos clnicos, en un formatoestndar, a partir de la informacin clnica presente en el CDR, y almacenarlos en elRepositorio Documental. El servicio AEI se encarga de la bsqueda y pedido de estudiosimagenolgicos en PACS DICOM externos a la HCET. El servicio demogrfico se encargade realizar bsquedas y pedidos de informacin demogrfica de pacientes en un ndiceMaestro de Pacientes (IMP) externo a la HCET.
  • 7. La arquitectura de la HCET sigue el patrn MVC+S, el cual divide la aplicacin en cuatrocapas bien definidas: Modelo de Informacin, Vistas (interfaz de usuario), Controladores(acceso a las funcionalidades del sistema) y Servicios (de infraestructura y de comunicacincon otros sistemas).Cabe destacar que esta arquitectura es genrica, y forma un marco de trabajo basado en lagestin del conocimiento, con el que se puede crear cualquier tipo de HCE. En el caso de laHCET, la Base de Conocimiento contiene nicamente los conceptos que son parte delregistro clnico de trauma, los cuales pueden cambiarse para modelar otra realidad, comopor ejemplo: el registro de la atencin general de emergencia, de la internacin en CTI(UCI) o de la atencin ambulatoria. Muchos de los arquetipos y plantillas creados comobase de conocimiento de la atencin de trauma pueden ser reutilizados en otras reas, yaque son conceptos generales de medicina, frecuentemente utilizados en diversos mbitos.Ms adelante se dar una lista de los arquetipos y plantillas utilizadas como Base deConocimiento para el registro de la atencin de trauma.Modelando el proceso asistencialPara entender las particularidades de la atencin mdica del paciente traumatizado, fuerealizado un relevamiento del proceso asistencial y del proceso de registro de informacinclnica que lo acompaa. Este relevamiento incluy la investigacin de casos clnicosreales, tomando algunos casos ms comunes o frecuentes, como heridos de bala oaccidentados en el trnsito, y otros casos ms particulares. Tambin se realizaron visitas aldepartamento de emergencia de un hospital pblico en la ciudad de Montevideo, donde serepasaron las distintas etapas por las que pasa un paciente que ingresa por la puerta deemergencia, trasladado en ambulancia. En la fig. 3 se muestra un esquema condensado delproceso completo relevado de la asistencia al paciente traumatizado, incluyendo los pasajesdel paciente por el departamento de emergencia, la internacin intra-hospitalaria, el blockquirrgico, y la realizacin de estudios paraclnicos. Se muestran tambin los principalesroles que registran informacin en cada etapa. La fig. 4 es un diagrama con mayor nivel dedetalle del proceso asistencia hasta la finalizacin de la evaluacin del paciente. Esteproceso es el ms importante, ya que es en donde se estabiliza al paciente con trauma grave,corrigiendo factores que pueden poner en riesgo la vida del paciente (obstruccin de vaarea, estabilizacin cervical, control de sangrados, etc.). Este proceso est basado enprotocolos mdicos internacionales de atencin de emergencia a pacientes traumatizados[11,12]. Este es el proceso implementado en el prototipo de HCET.
  • 8. Fig. 3: proceso asistencial de emergencia especializado en trauma (borde negro: entradas/salidas de la atencin mdica, recuadros punteados: fronteras de distintos sectores). Fig. 4: proceso de evaluacin del paciente grave.
  • 9. En el anlisis del proceso asistencial surgieron un conjunto de conceptos clnicos que debenformar parte del registro en la HCET. Como lo indica el modelo en dos niveles, estosconceptos deben ser representados como arquetipos, para ser agregados en plantillas querepresenten los formularios de ingreso de informacin clnica. Las clases de conceptos querepresentan los arquetipos son las siguientes [13]: Observaciones: lo que puede ser medido u observado en la asistencia mdica, como la presin arterial. Evaluaciones: evaluaciones clnicas realizadas en la atencin mdica, p.e. triage. Instrucciones: rdenes o indicaciones mdicas, p.e. la orden de realizacin de un estudio de laboratorio. Acciones: acciones realizadas en la atencin mdica, p.e. desobstruccin de va area o colocacin de collar cervical. Entradas administrativas: informacin administrativa, p.e. el contexto del evento traumtico (si fue un evento de trnsito, que rol ocupaba el paciente en el automvil, si llevaba cinturn de seguridad, etc.).A continuacin se listan los arquetipos creados para representar los conceptos que semanejan en el registro clnico de trauma. Luego se listan las plantillas que agrupan estosarquetipos y representan los formularios o fichas de ingreso de informacin clnica alsistema de HCET. Estos arquetipos son:Observaciones: Diagnsticos: diagnsticos para el paciente traumatizado. Exposicin corporal: observaciones realizadas en la evaluacin secundaria. Frecuencia cardiaca: medicin de la FC. Frecuencia respiratoria: medicin de la FR. Escala de coma de Glasgow: clculo de la GCS. Imagen: registro de imgenes digitales (fotos). Presin arterial: medicin de la PA. Resumen clnico: observaciones realizadas al comienzo de la atencin mdica. Temperatura: medicin de la temperatura corporal.Evaluaciones: Columna vertebral: evaluacin de la columna. Disfuncin neurolgica: evaluacin de disfuncin neurolgica. Estado circulatorio: evaluacin del estado circulatorio. Triage trauma: evaluacin de triage, clasificacin de la gravedad del paciente. Ventilacin: evaluacin de la ventilacin y respiracin del paciente. Va area: evaluacin de la va area hecha en la evaluacin inicial.Instrucciones: Movimiento del paciente: instruccin de movimiento o alta a un paciente. Pedido de estudios radiolgicos: indicacin de realizar estudios radiolgicos. Pedido de estudios de laboratorio: indicacin de realizar estudios de laboratorio.
  • 10. Acciones: Columna vertebral: acciones realizadas sobre la columna vertebral. Estado circulatorio: acciones en la evaluacin inicial sobre el estado circulatorio. Exposicin corporal: acciones realizadas en la evaluacin secundaria. Prehospitalario: acciones que se realizan en el prehospitalario. Resumen actuacin: concepto que se reutiliza en todos los registros para modelar el ingreso de texto libre, y as contemplar situaciones particulares. Ventilacin: acciones realizadas sobre la ventilacin del paciente. Va area: acciones que se realizan sobre la va area en la evaluacin inicial, por ejemplo desobstruccin.Entrada administrativa: Contexto del evento: el contexto del evento de trauma.Las etapas del proceso asistencial [fig. 4] estn acompaadas de un proceso de registro.Cada etapa est asociada a un conjunto de registros representados por plantillas. Acontinuacin se listan las plantillas creadas para modelar el registro de trauma, las cualesestn agrupadas por etapa del proceso asistencial.Ingreso Triage de trauma: incluye el arquetipo de evaluacin de triage de trauma.Contexto y prehospitalario Prehospitalario: incluye los arquetipos de acciones hechas en el prehospitalario y el resumen de actuacin. Contexto del evento: incluye el arquetipo de entrada administrativa del contexto del evento traumtico.Anamnesis Resumen clnico: incluye el arquetipo de observaciones del resumen clnico.Evaluacin primaria Va area: incluye los arquetipos de evaluacin de va area, acciones hechas sobre la va area, y el resumen de actuacin. Columna vertebral: incluye los arquetipos de evaluacin de columna vertebral, las acciones hechas sobre la columna, y el resumen de actuacin. Ventilacin: incluye los arquetipos de observacin de la frecuencia respiratoria, evaluacin de la ventilacin, acciones hechas sobre la ventilacin, y el resumen de actuacin. Estado circulatorio: incluye los arquetipos de observacin de la frecuencia cardiaca, observacin de presin arterial, evaluacin del estado circulatorio, acciones hechas sobre el estado circulatorio, y el resumen de la actuacin. Disfuncin neurolgica: incluye los arquetipos de evaluacin de la disfuncin neurolgica, la observacin de la escala de coma de Glasgow, y el resumen de la actuacin.
  • 11. Paraclnica Solicitud de imgenes: incluye el arquetipo de indicacin de estudios radiolgicos. Solicitud de laboratorio: incluye el arquetipo de indicacin de estudios de laboratorio.Evaluacin secundaria Exposicin corporal total: incluye los arquetipos de observacin de la temperatura corporal, las observaciones hechas en la exposicin corporal total, la observacin de imgenes (para registrar fotos digitales sacadas en el momento de la atencin) y el resumen de actuacin.Diagnsticos Registro de diagnsticos: incluye el arquetipo de observacin de diagnsticos.Salida Movimiento del paciente: incluye el arquetipo de indicacin mdica de movimiento del paciente.Con estos arquetipos y plantillas, se logr una Base de Conocimiento completa para laatencin del paciente traumatizado en el departamento de emergencia. Y el registro clnicoen la HCET sigue de forma natural el proceso de registro de la asistencia mdica. Debido aluso del OpenEHR RM, se logra que la informacin registrada sea estructurada segn unmodelo con alta capacidad semntica, contando adems con los arquetipos comodescriptores semnticos de estas estructuras de datos clnicos. Esto permite la reutilizacinde la informacin contenida en el CDR por otros sistemas. Esto se lleva a cabo con laconstruccin de documentos clnicos en formatos estndar diseados para la comunicacinde informacin clnica. En particular el OpenEHR RM es compatible con los estndaresHL7 CDA [14] y el ISO/CEN 13606 [15], ambos definen formatos de documentos clnicospara la comunicacin entre sistemas.Acceso a estudios radiolgicos digitales desde la HCETLa caracterstica de acceso a estudio radiolgicos digitales, requiri el estudio de la normaDICOM, el cual es considerado el estndar de-facto en lo relacionado con larepresentacin, almacenamiento y comunicacin de estudios radiolgicos digitales [16].DICOM es un estndar abierto, propuesto y mantenido por la industria, sociedadesmdicas, y organizaciones gubernamentales. La investigacin de la norma tambin abarcla realizacin de pruebas de herramientas disponibles, como implementaciones dereferencia, software para servidores de imgenes, y para estaciones de trabajo.Para la implementacin del acceso a estudios radiolgicos, se utilizaron las herramientasprovistas por el proyecto DCM4CHE, una implementacin de la norma DICOM realizadasobre tecnologas Java. DCM4CHE cuenta con una herramienta de consola llamada QR,que implementa el servicio Query/Retrieve de DICOM. Este servicio se utiliza para realizarconsultas y pedidos de elementos DICOM a un PACS. Para implementar la bsqueda de
  • 12. estudios de los pacientes de trauma dentro de la HCET, se tom la herramienta QR deDCM4CHE y sobre esta se implement un servicio que provee a la aplicacin de bsquedasde estudios radiolgicos digitales y acceso a toda su informacin. Para visualizar loselementos contenidos en un estudio se utiliz el protocolo WADO, definido dentro de lanorma DICOM [17]. WADO define un formato especfico de URLs para que mediantepedidos HTTP se acceda a las imgenes, informes de radiologa, al informe de la radiacinrecibida por el paciente, entre otros elementos contenidos en los estudios radiolgicosdentro del PACS.El mecanismo de bsqueda de estudios radiolgicos se lanza automticamente cuando unpaciente es identificado en la HCET. En ese momento, se realiza la bsqueda de estudios enel conjunto de PACS que se tengan configurados en la aplicacin. Esos PACS pueden serlocales a la institucin donde se est atendiendo el paciente, o pueden estar en otros centrosasistenciales, donde el paciente se haya realizado estudios radiolgicos. Luego, mientras elmdico sigue registrando informacin clnica, la aplicacin le notifica que ha encontradoestudios para ese paciente. Los estudios indicados en el momento de la atencin, tambinsern encontrados cuando estos queden disponibles en el PACS local. Entonces, cuando elmdico lo desee, podr acceder a los estudios encontrados y navegar su informacin hastallegar a la visualizacin de imgenes, informes de radiologa, y niveles de radiacinrecibidos por el paciente. En la fig. 5 se muestra una captura de pantalla de la HCET, dondese muestra el acceso a los datos e imgenes de una tomografa computada (CT) encontradosen la bsqueda de estudios de un determinado paciente. Fig. 5: visualizacin de imgenes en estudios radiolgicos
  • 13. Otras caractersticas de la HCETDentro del estudio de la aplicacin de diversos estndares en una HCE, surgieron algunospuntos clave a considerar en la implementacin de sistemas de HCE.El primer punto es que un si un nuevo sistema de HCE se debe implantar en una institucinsanitaria, es muy probable que ya se cuente con un ndice Maestro de Pacientes (IMP), quecontiene los datos demogrficos de todos los pacientes que ah son atendidos. Una de lasprimeras integraciones de la HCE debe ser con el IMP. De esta forma, todo nuevo registroclnico podr ser referenciado a partir de la identificacin de un paciente. Esta es la nicaforma de evitar la fragmentacin de informacin clnica entre varios sistemas de HCEdisjuntos, contribuyendo a crear una HCE institucional nica y completa para cada persona.La solucin encontrada para satisfacer este requerimiento, es la utilizacin mensajera HL7para la comunicacin entre los sistemas. Ms particularmente, el uso de los mensajesdefinidos en el dominio administracin de pacientes (HL7 PA) [18]. A su vez, estosmensajes deben ser intercambiados segn el protocolo definido en el perfil PDQ [19] de laIHE. El perfil PDQ especifica cmo se implementa la bsqueda de pacientes en un IMP,desde otros sistemas. Traumagen implementa la bsqueda de pacientes mediante consultasPDQ en un IMP que podr configurarse.Otro punto importante es la integracin de la informacin clnica registrada en la HCETcon la HCE institucional del paciente. Una institucin sanitaria podra tener un sistema deHCE distinto para cada sector o servicio, por lo que debe haber alguna forma de integrar lainformacin, registrada en cada sistema, en un repositorio documental centralizado. Estosera el anlogo digital de la integracin de formularios en papel en una nica carpeta.Traumagen implementa la generacin de documentos clnicos en formato HL7 CDA, unestndar ANSI para la representacin de documentos clnicos para ser intercambiados entresistemas. Esto permite la extraccin completa de la informacin clnica registrada en laHCET, para ser compartida con otros sistemas o enviada un repositorio documentalcentralizado. La generacin del documento clnico CDA es posible gracias a que lainformacin clnica es almacenada segn la estructura del modelo de informacinnormalizado de OpenEHR, y este tiene suficiente expresividad y granularidad como pararegistrar cualquier dato clnico y generar varios formatos de documentos clnicos para elintercambio. Dentro de estos formatos se incluye al HL7 CDA y al ISO/CEN 13606, y lascorrespondencias con estos modelos estn definidas dentro de la especificacin delOpenEHR RM. A modo de comentario, el formato de documento clnico definido en elestndar ISO/CEN 13606, tiene algunas particularidades que lo hacen atractivo en unsistema basado en OpenEHR, como ser que su modelo de informacin es arquetipable, aligual que el OpenEHR RM, y ambos modelos son compatibles, ya que el 13606 RM estbasado en el OpenEHR RM.La capacidad de reutilizacin de la informacin registrada en la HCET no es un temamenor. La estructura normalizada para la informacin clnica que provee el modelo deinformacin de OpenEHR, ms la informacin semntica de los arquetipos y plantillas, essuficiente para lograr un buen nivel de reutilizacin de la informacin. Esto se potencia alutilizar clasificaciones y terminologas internacionales para codificar la informacinregistrada en la HCET, en la cual se utiliz la CIE 10 de la OMS [20] para codificar los
  • 14. diagnsticos del paciente traumatizado. Se utilizaron los cdigos del captulo dcimonoveno Traumatismos, envenenamientos y algunas otras consecuencias de causa externa.Estos cdigos fueron cargados en una tabla maestra de diagnsticos dentro de la Aplicacinde Software, en donde se provee al mdico una interfaz para realizar bsquedas inteligentesde los diagnsticos que se deseen registrar. La bsqueda se realiza sobre las descripcionesen idioma espaol de los conceptos contenidos en la CIE 10. Existe un patrn en estasdescripciones de estos trminos, y es que estn formados por un problema de salud y unalocalizacin en el cuerpo del paciente, por lo que realizar las bsquedas es bastante sencilloal ingresar dos palabras cmo fractura pierna o quemadura cabeza. En las figs. 6 y 7 seejemplifican las bsquedas de estos trminos. Como resultado se obtiene una lista decandidatos, con el cdigo de la clasificacin al que pertenecen, el cdigo CIE 10 deltrmino individual y la descripcin de cada trmino. Para facilitar la interpretacin de losresultados, se agreg el resaltado del texto ingresado, en los resultados de la bsqueda. Fig. 6: bsqueda del diagnstico fractura pierna Fig. 7: bsqueda del diagnstico quemadura cabezaUna vez obtenidos los trminos candidatos, el mdico deber seleccionar los trminos quems se ajusten a su diagnstico. En la fig. 8 se muestran los trminos seleccionados paradiagnsticos, y un campo de texto libre para considerar informacin de contexto que no esposible de representar con trminos CIE 10. Fig. 8: diagnsticos seleccionados desde los resultados de bsquedas
  • 15. La interfaz de usuario es otro aspecto importante a considerar. Recordemos que la interfazpara el registro clnico se genera automticamente a partir de arquetipos y plantillas, por loque dicha generacin debe ser lo suficientemente genrica como para contemplar cualquierarquetipo y plantilla presente en la Base de Conocimiento. Esto supone un reto a la hora decontar con una generacin automtica de la interfaz de usuario, que a la vez resulte enpantallas ordenadas, simples, amigables e intuitivas. Debido a que la interfaz de laaplicacin es completamente basada en Web, la tcnica utilizada para lograr esto fuegenerar una estructura HTML lo suficientemente expresiva, a la que se pudiera aplicar unahoja de estilo (CSS) de forma no invasiva. Esta hoja de estilo determina la ubicacin ytamao de los componentes dentro de la interfaz de usuario, el estilo de los textos yelementos de formulario presentes en el registro clnico (tipografas, colores, etc.). De estaforma se logra modificar el aspecto de la interfaz de usuario, con solo cambiar la hoja deestilo. En la fig. 9 se muestra una pantalla del registro clnico, la cual est formada por lossiguientes componentes: Barra de usuario: informacin del usuario en sesin, modificacin del idioma. Resumen del episodio: datos generales del episodio de trauma, como fecha de ingreso, observaciones al ingreso, fecha de cierre, etc. Identificacin del paciente: si el paciente est identificado se muestran sus nombres, apellidos, edad y sexo. Men principal: desde el cual se accede a los registros de las distintas etapas del proceso asistencial. Registro clnico: formulario o ficha de ingreso de informacin clnica, definida completamente por arquetipos y plantillas en la Base de Conocimiento. Fig. 9: interfaz de usuario del registro clnico de triage.
  • 16. En la fig. 10 se muestra otro ejemplo de la interfaz de usuario generada a partir de lainformacin en la Base de Conocimiento, en esta ocasin el registro clnico correspondecon la evaluacin de va area, registro que se realiza en la etapa de evaluacin inicial.En el componente de resumen del episodio se puede apreciar que se indica laclasificacin de triage de trauma por su cdigo de color, en este caso inestable, grave. Fig. 10: interfaz de usuario, registro clnico, evaluacin inicial de va area.Tambin fueron implementados algunos indicadores de calidad asistencial. Estacaracterstica tuvo un doble objetivo. Por un lado, proveer a los mdicos de informacin deinters agregada, para tener una idea del funcionamiento general de la asistencia deltraumatizado y tener algn dato de calidad asistencial. Se detect que el tiempo transcurridoentre etapas del proceso asistencial es un factor importante en cuanto a la calidad, ya quelas demoras en la atencin pueden tener resultados catastrficos en la salud del paciente.Por otro lado, se deseaba probar cual sera el esfuerzo necesario en la extraccin de lainformacin almacenada dentro del CDR, ya que el modelo de informacin en el cual seestructuran los datos, el OpenEHR RM, es bastante complejo. Para ambos objetivos seobtuvieron buenos resultados, pudiendo implementar todos los indicadores que seplantearon como objetivo, y accediendo a la informacin del CDR, utilizandoidentificadores de arquetipos y rutas de nodos de arquetipos como mecanismo de bsquedade datos, los cuales se obtuvieron sin mayores inconvenientes. Los indicadoresimplementados son: Tiempo promedio en cada etapa del ciclo asistencial (en minutos) Cantidad de pacientes clasificados por evaluacin de triage Cantidad de pases a block quirrgico clasificados por evaluacin de triage Cantidad de pases a block quirrgico clasificados por escala de trauma (RTS) Cantidad de pases a block quirrgico clasificados por RTS y diagnstico
  • 17. Cantidad de episodios de trauma agrupados por diagnsticos ms frecuentes Cantidad de exmenes pedidos clasificados por diagnsticoUna ltima caracterstica destacable del prototipo de HCET, es que es completamenteinternacionalizable. Es decir, que cada texto que aparece en la interfaz de usuario puede sertraducido a otros idiomas o culturas, sin necesidad de modificar la aplicacin de software.Todos los trminos traducibles residen en arquetipos, archivos de traduccin de laaplicacin o tablas maestras que se cargan desde archivos de configuracin que estn fuerade la aplicacin. As se podra adaptar el sistema de HCET a cualquier pas o regin, oincluso adaptarse a modismos locales dentro de un mismo idioma. Por ejemplo, en unaciudad se lo que se llama presin arterial y en otra ciudad se llama tensin arterial.ResultadosEn el proyecto Traumagen fueron estudiados varios estndares y especificacionesinternacionales, y se realizaron pruebas funcionales de stos, en ambientes reales deatencin mdica. Se detectaron estndares aplicables a diversas reas para lainformatizacin de la capa clnica, entre ellas: el modelado de la informacin clnica y delconocimiento clnico, y la interoperabilidad con sistemas legados. El relevamiento delproceso asistencial y del proceso de registro, se hizo en contacto directo con mdicos queatienden a los pacientes gravemente traumatizados en el departamento de emergencia de unhospital pblico de Montevideo. Este relevamiento se complement con la investigacin deprotocolos de atencin mdica para pacientes traumatizados. El resultado obtenido, es unprototipo de Historia Clnica de Trauma (HCET), con acceso a la visualizacin integrada deestudios radiolgicos digitales, y con interoperabilidad con sistemas legados, como ser elndice Maestro de Pacientes y el Repositorio Documental Clnico. Este prototipo estbasado en la gestin del Conocimiento Clnico, desde el cual se define toda la informacinque ser parte del registro clnico, segn una estructura normalizada, el OpenEHR RM. Conesto se logra una estructura de la informacin que permite la reutilizacin de la informacinclnica registrada en el sistema para. El OpenEHR RM permite que la informacin puedaser codificada utilizando terminologas y clasificaciones internacionales, aumentando lacapacidad de reuso de dicha informacin. En particular se integr la clasificacin CIE 10 dela OMS como codificacin de diagnsticos para pacientes con traumatismos. Una muestrade la versatilidad para el reuso de la informacin clnica almacenada en la HCET, es que selogr la implementacin de un conjunto de indicadores de calidad asistencial, en base a laagregacin informacin clnica registrada en la HCET.Se pudo probar tambin que el enfoque de diseo en dos niveles propuesto porOpenEHR, aumenta enormemente la capacidad del sistema de software para adaptarsefcilmente a cambios en el conocimiento clnico, evitando costos innecesarios inherentes alenfoque tradicional en un nivel, donde el conocimiento es implementado de forma duradentro de la aplicacin de software. El enfoque en dos niveles es prometedor, ya que dauna mayor participacin, independencia y control sobre el registro a los expertos en el
  • 18. dominio clnico (mdicos, enfermeras, tcnicos, etc.). Estos expertos son quienesgestionarn el conocimiento clnico, a partir del cual son definidos los formularios o fichasque conformarn el registro en la HCET. As, las nuevas herramientas informticas podrntener una menor resistencia al uso, por ser los mismos mdicos, enfermeras y tcnicos,quienes definen y gestionan el registro en estas herramientas. Otro factor que puede influiren la disminucin de la resistencia al uso de este tipo de herramientas, es que la HCETmodela el proceso asistencial y de registro, por lo que el sistema se adapta a la forma detrabajo del equipo mdico, y no al revs. De la experiencia generada en este proyecto,podemos afirmar que en cualquier proyecto de informatizacin del registro clnico esnecesario relevar tanto los procesos y tareas que realizan las personas (proceso asistencial),como el registro que acompaa a estas tareas (proceso de registro), para poder finalmenteimplementar estos procesos dentro de la nueva herramienta. Si se piensa en informatizar elregistro clnico, sin pensar el los procesos que se dan detrs de este registro, se puedeobtener un herramienta que no se adecue a la realidad asistencial o que requiera muchoesfuerzo, por parte de los profesionales de la salud, para su uso.En resumen, el prototipo de sistema de HCET logrado es estndar, interoperable, genrico,flexible y mantenible a largo plazo. Su ncleo es una primer versin de un marco de trabajobasado en el conocimiento clnico, que sirva para crear cualquier tipo de sistema de HCE, yque a futuro sea una herramienta que pueda ser instalada fcilmente en cualquier institucinmdica, de forma enchufar y usar (plug-and-play).El proyecto ser liberado a la comunidad, en forma de proyecto de cdigo abierto.Discusin y trabajo futuroFlexibilidad de la Base de Conocimiento ClnicoEste trabajo propone la implementacin de una primera versin de un marco de trabajo paracrear Historias Clnicas Electrnicas, centrado en el conocimiento clnico, utilizando elenfoque de diseo en dos niveles propuesto por OpenEHR. Dentro de este marco detrabajo, se cre una Base de Conocimiento especializada en la atencin mdica del pacientecon trauma grave. Un aspecto interesante de estudiar, y que queda por fuera del alcance deeste proyecto, es la evaluacin del esfuerzo que tomara sustituir la Base de Conocimientoactual para trauma, por una que modele otra realidad, como podra ser la internacin en CTI(UCI), la atencin en emergencia general o la atencin ambulatoria. Analizando lasparticularidades de cada realidad, y los elementos del marco de trabajo que dificulten laimplementacin de esas particularidades.Comparacin de enfoquesEn el enfoque tradicional de diseo en un nivel, el profesional de la salud debe recurrir aun profesional en TIC para expresarle sus requerimientos sobre agregados o cambios en elconocimiento clnico, el cual se encuentra definido de forma dura dentro de la Aplicacinde Software. Esto implica que el proceso de gestin del conocimiento clnico es realizado
  • 19. por roles no expertos en este dominio. As, cada cambio en el conocimiento clnico debepasar por un rol que no es experto, lo que lleva a problemas en la interpretacin de lasnecesidades del profesional de la salud, y errores en la Aplicacin de Software, agregandocostos al proceso de cambio. Que le conocimiento se encuentre definido de forma duradentro del software, causa que este tenga que pasar por un costoso proceso de gestin decambios, ya que cada modificacin involucra un anlisis de impacto, la implementacin delcambio, la verificacin del software y la puesta en produccin/explotacin de la nuevaversin.En cambio, en el enfoque en dos niveles, el conocimiento es gestionado directamente porlos profesionales de la salud, expertos en su dominio. Como consecuencia, estos expertostienen un rol ms activo en el desarrollo de los sistemas informtico-clnicos y un mayorcontrol del registro, ya que son ellos quienes definen y actualizan la Base de Conocimiento,desde donde se generarn los formularios o fichas para registro de informacin clnica en laAplicacin de Software. Esto puede redundar en una mayor participacin y compromiso dedistintos roles (mdicos, enfermeras, tcnicos, etc.), que son vitales para el xito en laimplementacin, y que muchas veces se ven postergados en el desarrollo de este tipo desistemas. Esto puede ayudar a disminuir la resistencia al cambio que genera el uso denuevas herramientas informticas y mecanismos de registro de informacin clnica en elambiente asistencial.Cerrar el ciclo radiolgicoEn cuanto al acceso a estudios radiolgicos digitales, se detect que con relativamente pocoesfuerzo se podra llegar a informatizar todo el ciclo de solicitud de estudios y obtencin deresultados. Este proyecto implementa la notificacin y obtencin de resultados al mdico,pero, aunque incluye la solicitud de estudios, esta solicitud no est integrada a lasmodalidades imagenolgicas (tomografa computada, ecografa, rayos X, etc.).Implementando la comunicacin entre la orden de la realizacin de un estudio, con lamodalidad en la que se har el estudio, se logran evitar tiempos de espera y transcripcionesde informacin, las cuales pueden llevar a errores e inconsistencias en los datos del estudio.Un dato importante es el nmero de orden, el cual se guardara en el sistema desde el cualse gener dicha orden. Esa referencia puede ser utilizada luego para saber que estudiocorresponde con qu orden, y ambos estarn asociados al respectivo paciente. Otros datosimportantes son los de identificacin del paciente, al crear la orden los datos del pacienteson comunicados a la modalidad, quedando registrados luego en el estudio que se almacenaen el PACS, de esta forma se evita el ingreso a mano por un tcnico de estos datos en lamodalidad. Y por ltimo, quedara tambin registrado, y asociado al estudio, de formaautomtica, el mdico que solicit dicho estudio.Extraccin de la informacin clnica para reusoEn la implementacin del clculo de indicadores se prob que el acceso a la informacinclnica registrada en el sistema, que se encuentra estructurada segn el OpenEHR RM, sepuede obtener sin problemas desde el CDR. Sin embargo, la implementacin de estos
  • 20. indicadores se hizo de forma dura dentro del sistema. Como consecuencia, para agregar omodificar indicadores es necesario modificar la aplicacin de software. Existe unapropuesta de un lenguaje de consultas orientado a Historias Clnicas Electrnicasarquetipadas [21], que resulta una alternativa interesante para realizar consultas sobre laHCE, y obtener datos clnicos necesarios para calcular indicadores. Este enfoque puedeaportar que el clculo de indicadores, y cualquier otro tipo de consulta para reutilizacin deinformacin clnica registrada en la HCE, pueda ser creada directamente por un mdico conayuda de una herramienta. De esta forma se dara una mayor independencia a losprofesionales de la salud en cuanto a la consulta de la informacin clnica alojada dentro dela HCE, y se podran crear y editar indicadores de calidad asistencial de formaindependiente a la aplicacin de software.Servicios terminolgicosSi bien la codificacin de diagnsticos mediante CIE 10 garantiza que la informacinregistrada podr ser reutilizada para diversos usos, tambin presenta varios problemas. Elprimer problema es que la bsqueda de diagnsticos es realizada utilizando lasdescripciones de trminos de la CIE 10 en espaol. Se ha detectado que estas descripcionesno se corresponden con el lenguaje utilizado por los mdicos, por lo que sera necesarioadaptar estos textos a la terminologa mdica. Una opcin sera el agregado de sinnimosde estas descripciones, tal que se adapten mejor a la terminologa mdica. Entonces labsqueda de diagnsticos se hara sobre los sinnimos y no sobre las descripciones de laCIE 10. Otra opcin posible es la vinculacin de la bsqueda de diagnsticos con serviciosterminolgicos. Este tipo de servicios ya consideran sinnimos y abreviaturas de trminosmdicos, y cuentan con correspondencias con diversas terminologas con distinto nivel degranularidad. Por ejemplo, se podra codificar el diagnstico utilizando una terminologacontrolada de gran granularidad como SNOMED CT, y luego obtener un cdigo declasificacin con menor granularidad, como CIE 10. El segundo problema es lagranularidad de la informacin codificada. Al usar CIE 10 como codificacin dediagnsticos, se tiene poco nivel de granularidad ya que la CIE es una clasificacin, por loque varios diagnsticos con granularidad menor se podran codificar bajo un mismotrmino CIE 10, de esta forma se pierde informacin que podra ser til para la reutilizacinde los datos codificados. Teniendo un nivel de mayor detalle en los cdigos, y teniendocorrespondencias con las clasificaciones de menor detalle que se requieran, la informacincodificada podr servir a diversos propsitos y usos a futuro.
  • 21. Glosario:ANSI: American National Standards InstituteCDA: Clinical Document ArchitectureCDR: Clincal Data RepositoryCIE: Clasificacin Internacional de EnfermedadesCSS: Cascading Style SheetCTI: Centro de Tratamiento IntensivoDICOM: Digital Imaging and Communications in MedicineHCE: Historia Clnica ElectrnicaHCET: HCE de TraumaHL7: Health Level SevenHTML: Hypertext Markup LanguageHTTP: Hypertext Transfer ProtocolIHE: Integrating the Healthcare EnterpriseIMP: ndice Maestro de Pacientes/PersonasMVC: Model View ControllerOMS: Organizacin Mundial de la SaludPACS: Picture Archiving and Communication SystemPAD: Presin Arterial DiastlicaPAS: Presin Arterial SistlicaPDQ: Patient Demographics QueryRTS: Revised Trauma ScoreTIC: Tecnologas de la Informacin y la ComunicacinUCI: Unidad de Cuidados Intensivos (anlogo CTI)URL: Uniform Resource LocatorWADO: Web Access to DICOM ObjectsAgradecimientosAgradecemos profundamente a Luca Grundel, Marcelo Yelen, Gabriel Sanchez y Nicols Martino,informticos del Hospital Maciel; a Jacques Fauquex y Javier Preciozzi, expertos en imagenologa digital; y alDr. Gustavo Snchez, sin quienes este proyecto no hubiera sido posible.Referencias[1] Grails Frameworkhttp://www.grails.org/[2] Groovy, An agile dynamic language for the Java Platformhttp://groovy.codehaus.org/[3] DCM4CHE, implementacin Java de la norma DICOMhttp://www.dcm4che.org/[4] OpenEHR Java Reference Implementationhttp://www.openehr.org/projects/java.html[5] MySQLhttp://www.mysql.com/downloads/mysql/[6] Fundacin OpenEHRhttp://www.openEHR.org
  • 22. [7] Ocean Archetype Editorhttps://wiki.oceaninformatics.com/confluence/display/TTL/Archetype+Editor+Releases[8] OpenEHR Clinical Knowledge Manager (CKM)http://openehr.org/knowledge/[9] Beale T., Archetypes and the Knowledge Environment of the EHR, Changing how we do software, 2002.http://www.openehr.org/downloads/presentations/archetypes_Eurorec2002.ppt[10] Thomas Beale and Sam Heard. openEHR Architecture Architecture Overview, 2008.http://www.openehr.org/releases/1.0.2/architecture/overview.pdf[11] Contreras M. J., Restrepo Cuartas J., Mnera Duque A., Manual de normas y procedimientos en trauma,3 edicin, Universidad de Antioquia, 2006.[12] Mattox K, Feliciano D, Moore E. Trauma. 4 edicin. MXICO DF: McGrawHill, 2001.[13] Beale T., Heard S., Kalra D., Lloyd D., openEHR EHR Information Model, 2008.http://www.openehr.org/releases/1.0.2/architecture/rm/ehr_im.pdf[14] HL7 CDA Release 2http://www.hl7.org/v3ballot2008may/html/infrastructure/cda/cda.htm[15] ISO 13606-1:2008 Health informatics -- Electronic health record communication -- Part 1: Referencemodel[16] Digital Imaging and Communications in Medicineftp://medical.nema.org/medical/dicom/2009/[17] DICOM Part 18: Web Access to DICOM Persistent Objects (WADO), PS 3.18-2009.ftp://medical.nema.org/medical/dicom/2009/09_18pu.pdf[18] HL7 PA: HL7 Patient Adminsitration Domainhttp://www.hl7.org/v3ballot2008may/html/domains/uvpa/uvpa.htm[19] IHE IT Infrastructure Technical Frameworkhttp://www.ihe.net/Technical_Framework/upload/IHE_ITI_TF_Supplement_PIX_PDQ_HL7v3_TI_2009-08-10.pdf[20] Clasificacin Internacional de Enfermedades versin 10, Organizacin Mundial de la Saludhttp://www.who.int/classifications/icd/en/[21] Ma C., Frankel H., Beale T., Heard S., EHR Query Language (EQL) A Query Language forArchetype-Based Health Records, MedInfo 2007.Datos de Contacto:Pablo Pazos Gutirrez, [email protected]