Czyli historia o tym jak można zrealizować zadania przechowywania dokumentacji medycznej i rozwiązać problem gromadzenia, przetwarzania, udostępniania i modelowania dokumentacji medycznej w Polsce.
Od wielu lat w Polsce nie jest rozwiązany z pozoru błachy problem przechowywania naszych dokumentów medycznych w taki sposób aby były one dostępne dla każdego lekarza, którego upoważnimy do wglądu w naszą dokumentację medyczną. Żaden z projektów prowadzanych przez wielu ministrów zdrowia i wiele instytucji nie został doprowadzony do końcowych rezultatów, których efektem byłoby zrealizowanie wspomnianego celu głównego. Wydano setki milionów złotych, przeprowadzono dziesiątki przetargów, których efektem jest rdzewiejący w piwnicach sprzęt komputerowy wielu znanych światowych gigantów przemysłu ICT. Sprzęt rdzewieje a w naszych szpitalach lekarze zamiast leczyć ludzi grzęzną w dokumentacji medycznej.
Projekt rozproszonego archiwum danych medycznych ma już swoją historię, której finałem jest powstanie koncepcji, schematu działania, implementacji zabezpieczeń i implementacji formatów danych systemu w postaci rozproszonego systemu operacyjnego pod nazwą ArchOS. Pierwsza pełna prezentacja tego rozwiązania odbyła się podczas 10 Forum Rozwoju Mazowsza, które odbyło się w dniach 17-18 października w Warszawie.
Podczas panelu, w którym udział wzięli przedstawiciele świata nauki i konstruktorzy tego systemu operacyjnego z warszawskiej firmy SoftCream Software można było się dowiedzieć o podstawowych zaletach budowania rozproszonych sieci danych. Autorzy przekonywali, że już dzisiaj w krótkim czasie (2-3 lata) jest możliwe zbudowanie stabilnego, bezpiecznego długoterminowego archiwum danych medycznych do którego dostęp będzie miał każdy uprawniony lekarz.
ArchOS to produkt warszawskiej firmy SoftCream Software z branży ICT. To rozproszony system operacyjny obsługujący zadania związane z gromadzeniem, długoterminowym przechowywaniem i modelowaniem danych cyfrowych. Przeznaczony jest dla wszystkich którzy przetwarzają i przechowują dane cyfrowe, szczególnie gdy bezpieczeństwo, spójność i dostępność danych są niezbędne w długim okresie czasu.
System ArchOSx powstał w oparciu o koncepcję opracowaną na potrzeby dla podmiotów medycznych oraz otoczenia wsparcia medycznego, jest przeznaczony do akwizycji, udostępniania oraz przechowywania danych medycznych krótkoterminowo do 2 lat oraz długoterminowo od 20 lat do 30 lat. W zasadzie, prezentowany system jest przeznaczony do tworzenia struktur elektronicznych dla dowolnego archiwum z automatyczną opieką nad fizycznym stanem zapisu danych oraz możliwością ich przetwarzania. Dokument przedstawia adaptację struktury do potrzeb przechowania danych medycznych, uzupełnioną o zespół akwizycji danych z urządzeń pomiarowych LIS,RIS,PACS[1] oraz akwizycję bezpośrednią formularzy z aplikacjami dla realizacji e-recepty, itp.
System ArchOS jest systemem komputowym zbudowanym na bazie rozproszonej struktury sieci danych. Sieć danych składa się z węzłów (serwerów), które przechowują pliki binarne. Węzły sieci danych zgrupowane są w mniejsze lub bardziej rozległe struktury za pomocą sieci teleinformatycznych: publicznych (Internet) oraz lokalnych (LAN). System posiada wbudowane mechanizmy: ścisłej kontroli dostępu, silnego szyfrowania transmisji danych (odczyt/zapis), przetwarzania danych, interfejsów dla komunikacji z innymi systemami oraz automatycznej opieki na fizycznym stanem zapisanych plików.
W strukturze sieci danych mogą być implementowane rozmaite usługi np. strumieniowanie treści audio-wideo (sieć strumieniująca), skomplikowane obliczenia (sieci obliczeniowe tzw. „chmury obliczeniowe”), mechanizmy przetwarzania danych.
System ArchOSx jest strukturą złożoną z wielu podsieci danych, zawierających wiele węzłów (serwerów). W węzłach, a dokładniej w ich pamięciach masowych, są przechowywane dane cyfrowe w formie plików. System nie pozwala na zapisy danych bezpostaciowych np. nagrań PCM na płytach CD-Audio. Wszystkie dane bezpostaciowe muszą zostać zmienione na plik przed umieszczeniem w ArchOSx (system nie jest przeznaczony do przechowywania nośników np. CD/DVD, taśmy magnetyczne). Pliki mogą mieć dowolną objętość bitową. Jeśli rozmiar pliku przekracza limit objętości zapisany w konfiguracji (domyślne ograniczenie wynosi 50GB) systemu, wówczas plik musi być podzielony na mniejsze kawałki (chunks) i każdy kawałek zostanie zapisany jako odrębny plik. Przy odczycie kawałki zostaną złożone ponownie w całość. Wewnętrznie system nie dzieli plików na jeszcze mniejsze kawałki, co pozwala uniknąć problemów spójności danych. Właściwością tego rozwiązania jest konieczność pozostawienia na dysku „nieużytku” czyli obszaru o rozmiarze limitu objętości. W przypadku ArchOSx nie jest to istotna wada ponieważ przeważająca większość plików z danymi medycznymi ma stosunkowo małe objętości od 2 kB (formularze) do 100 MB (większość plików DIACOM) i zazwyczaj nie przekracza rozmiaru 3 GB (PET, markery genetyczne).
System plików i ich przechowywanie
Pliki z danymi medycznymi są zapisywane na indywidualne konta pacjentów lub projektów badawczych. Konta mają charakter bankowych skrytek depozytowych, z tą różnicą, że na kontach w ArchOSx są przechowywane jedynie dane cyfrowe. Każdy plik ma automatycznie dołączony do naturalnej nazwy unikalny numer, który zawiera czas rejestracji z dokładnością do nanosekundy. Taka precyzja powoduje, że numer nie może się powtórzyć w innych nazwach plików umieszczonych w lokalnej sieci danych, co zapewnia unikalność oznaczenia pliku. Zbiór plików uporządkowanych względem czasu rejestracji w ArchOSx jest traktowany jako Elektroniczna Dokumentacja Medyczna (EDM) pacjenta lub projektu badawczego. Pewne dokumenty mogą być użytkowane w trybie dopisywania (append) np. plik z zapisem temperatury pacjenta mierzonej codziennie. W takim przypadku, zawarty w nazwie pliku znacznik czasu wskazuje na moment pierwszej rejestracji danych, a systemowa (system plików) informacja ostatniej modyfikacji pliku jest podawana w info o pliku tzn. jest to informacja o dacie ostatecznego zamknięcia pliku. Dla aplikacji wizualizującej położenie pliku na linijce czasu będzie to informacja, że plik był modyfikowany w pewnym przedziale czasu. Z tego powodu pliki można podzielić na pliki zawierające dane o zdarzeniu punktowym w czasie (np. formularz, badanie krwi, PET, tomograf itp.) oraz na pliki z danymi opisującymi zbiór zdarzeń mających miejsce pewnym przedziale czasu (np. plik z danymi pomiarowymi temperatury, ciśnienia krwi, poziom glukozy we krwi, a także do tej grupy należy e-recepta, która jest ważna w zdefiniowanym czasie itp.). EDM jest traktowana jako całość zawartości konta i może być dostępna „na życzenie” (z konta zespołu akwizycji/dystrybucji – archiwum podręczne) lub „na zamówienie” z archiwum głębokiego). Różnica jest czasie transportu danych. Dane „na życzenie” są dostępne natychmiast natomiast „na zamówienie” są przekazane z pewną zwłoką, zależną od stanu aktywności i konfiguracji systemu, w czasie np. 120 s. Wynika to z tego, że w archiwum głębokim (długoterminowym) jest wprowadzony mechanizm pełnej optymalizacji zasilania, które jest włączane dla konkretnego węzła sieci danych tylko wtedy, jeśli ma wykonać zlecone zadanie. Czas przechowywania plików „na życzenie” jest ograniczony do kilku lub kilkunastu miesięcy (parametr). Po tym czasie będą one dostępne tylko w trybie „na zamówienie”.
Optymalizacja zasilania węzłów w sieci danych pozwala na obniżenie kosztów utrzymania elektronicznych archiwów. W konstrukcji ArchOSx przyjęto zasadę, że tylko najważniejsze dane zapisane na kontach depozytowych będą przechowywane z szybkim dostępem. Wszystkie pliki EDM będą przeniesione do archiwum głębokiego (długoterminowego), gdzie będą przechowywane do 30 lat. Przyjęto zasadę, że konta depozytowe nie będą kasowane, nawet po przeniesieniu całej dokumentacji do archiwum głębokiego. Wynika ona z faktu, że konta depozytowe w archiwum podręcznym muszą przechowywać odnośniki do kont w archiwum głębokim (mapowanie kont). Konta w archiwum podręcznym posiadają oznaczenia zawierające wrażliwe dane osobowe. W przypadku archiwum głębokiego wszystkie informacje dane osobowe są usunięte. Konta są numeryczne oraz nazwy plików również są numeryczne i są nadawane przez wirtualny system operacyjny archiwum głębokiego. Przyjęto zasadę, że wszystkie pliki zapisane w danym dniu będą automatycznie przenoszone do archiwum głębokiego o godzinie 23:59 tzn. w momencie, kiedy archiwum głębokie jest operacyjnie niedostępne przez 60 s z powodu uruchomienia automatycznych czynności serwisowych. W okresie ustalonym w regulaminie ArchOSx, pliki będą przechowywane równocześnie w archiwum podręcznym oraz głębokim. Należy podkreślić, że archiwum głębokie działa na prawach archiwów państwowych i nie ma możliwości usuwania plików po ich zapisie. Czynność kasowana zapisów w archiwum głębokim nazywa się brakowaniem zasobu archiwalnego i może być wykonana zgodnie z ustawami (okres ważności) lub po prawomocnym wyroku sądowym. Procedura brakowania jest czynnością techniczną, ale jest realizowana komisyjnie przez co najmniej dwie upoważnione osoby. Z powodu braku możliwości kasowania danych w archiwum głębokim zasada automatycznego przenoszenia plików z archiwum podręcznego do głębokiego ma pewne ograniczenia. Wybrane (lub wszystkie pliki) będzie można oznaczyć, że nie mogą być automatycznie przeniesione do archiwum głębokiego. Usunięcie oznaczenia spowoduje, że zostaną one przeniesione automatycznie. Pliki w archiwum podręcznym można modyfikować oraz kasować.
[1] LIS — Laboratory Information System, RIS – Radiology Information System, PACS – Picture Archiving and. Communication Systems
Więcej informacji: https://www.softcream.pl/produkty-it/archos/