Проектирование медицинских информационных систем

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
__________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
Е.А. КВАШНИНА, Е.Е. ТРУБИЛИНА 
 
 
 
 
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕДИЦИНСКИХ 
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ 
 
 
Учебно-методическое пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
НОВОСИБИРСК 
2020 

УДК 004.4:615.47(075.8) 
К 325 
 
 
Рецензенты: 
д-р техн. наук, профессор В.И. Гужов 
д-р техн. наук, профессор С.В. Моторин 
 
 
Работа подготовлена на кафедре ССОД и утверждена  
Редакционно-издательским советом университета 
в качестве учебно-методического пособия 
 
 
Квашнина Е.А. 
К 325  
Проектирование медицинских информационных систем: 
учебно-методическое пособие / Е.А. Квашнина, Е.Е. Трубилина. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2020. – 64 с. 

ISBN 978-5-7782-4333-0 

Учебно-методическое пособие предназначено для магистрантов 
I курса АВТФ направления 12.04.04 – Биотехнические системы и технологии.  
Целью пособия является изучение основных компонентов информационных систем в здравоохранении, а также средств проектирования и разработки медицинских информационных систем. 
 
 
 
 
 
 
 
 
УДК 004.4:615.47(075.8) 
 
ISBN 978-5-7782-4333-0 
© Квашнина Е.А.,  
 
Трубилина Е.Е., 2020 
 
© Новосибирский государственный  
 
технический университет, 2020 

ВВЕДЕНИЕ  
 
Уровень информатизации в здравоохранении с каждым годом лавинообразно возрастает. Все большее количество технологических 
процессов в медицинских организациях охвачено автоматизацией: разрабатываются новые информационные системы, накапливаются 
огромные массивы медицинских данных, требуются многочисленные 
интеграции с разноплановыми информационными системами сторонних медицинских организаций и ведомств.  
Возрастающие требования к медицинским информационным системам (МИС) диктуют необходимость скрупулезного, тщательного 
анализа на этапе их проектирования. Допущенные на этапе проектирования программного обеспечения (ПО) ошибки могут привести к значительному повышению затрат на их исправление на дальнейших стадиях разработки [1, 2], в худших случаях – к отказу от внедрения системы либо преждевременному выводу ее из эксплуатации. Освоение и 
правильное применение методов и средств проектирования информационных систем позволит повысить качество создаваемого ПО и значительно увеличить вероятность успешной реализации проекта. 
Медицинская информационная система медицинской организации (МО) – это интегрированная или комплексная информационная 
система, предназначенная для автоматизации лечебно-диагностического процесса и сопутствующей медицинской деятельности (МО) [3]. 
Основные требования к МИС [3]: 
1) гибкость настроек и возможность адаптации к методам организации лечебных процессов, используемым в конкретных МО; 
2) электронная медицинская карта (ЭМК), как основной модуль, 
основывающаяся на единой базе данных с интеграцией дополнительных медицинских модулей; 
3) поддержка модульной архитектуры, т. е. состоящей из функциональных блоков, каждый из которых охватывает отдельный процесс 
деятельности медицинской организации; 

4) поддержка обмена электронной медицинской информацией на 
основе 
общепринятых 
международных 
стандартов 
(HL7, 
IHE, 
DICOM); 
5) наличие в информационной системе инструментов изменения 
(расширения, модернизации) состава, форматов и структуры хранения 
данных при сохранении работоспособности базового варианта ПО; 
6) наличие инструментов выгрузки из хранилища МИС (подкачки в 
хранилище МИС) пакетов данных, состав, форматы и структура которых согласованы на федеральном уровне и уровне региона; 
7) гибкие инструменты разграничения прав доступа к данным и 
функционалу МИС (блокировка полей, электронная подпись, шифрование и пр.); 
8) возможность использования функционала МИС в сочетании  
с приборами (блоками, установками), самостоятельно реализующими 
удаленное обследование, диагностику, мониторирование состояния 
пациента с автоматической передачей новых сведений в хранилище 
данных системы. 
Учебно-методическое пособие направлено на ознакомление студентов со спецификой медицинских информационных систем, а также 
освоение и практическое применение современных средств анализа и 
проектирования сложного программного обеспечения. 
 
 

1. ОЗНАКОМЛЕНИЕ  
С БАЗОВЫМ ФУНКЦИОНАЛОМ  
МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ  

1.1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 

БАЗОВАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ МИС 

Проектирование и разработка МИС осуществляется поэтапно (модульно) и в процессе развития обеспечивает различные уровни функциональных возможностей. 
Базовая функциональность МИС должна обеспечивать (табл. 1) [3]: 
 ведение электронной медицинской карты пациента (или ее части: 
анкетные данные, анамнез, осмотры, диагнозы, назначения, лечение, 
сведения о новорожденном, данные вакцинаций, результаты лабораторных, радиологических и инструментальных исследований, протоколы 
оперативных вмешательств, эпикризы); 
 ведение расписаний медицинского персонала; 
 персонифицированный учет оказанной медицинской помощи на 
основе ведения базы данных отчетных форм; 
 взаиморасчеты за оказанную медицинскую помощь;  
 взаимодействие с реестром нормативно-справочной информации;  
 передачу и получение данных из внешних информационных систем;  
 построение медико-статистических отчетов; 
 обмен данными внутри МО;  
 управление потоками пациентов. 
По методу реализации МИС можно разделить на уровень медицинской организации (МИС МО) и региональный уровень (РМИС). В слу

чае МИС МО в базе данных хранятся данные только конкретной МО,  
и функционал системы настраивается под ее нужды. РМИС, как правило, предоставляет унифицированный и упрощенный функционал для 
автоматизации «типовых» технологических процессов МО, а также механизмы «тонкой» настройки базового функционала под специфику 
конкретной медицинской организации и имеет одну общую базу данных, доступ к которой различных групп пользователей регулируется 
соответствующими правами.  
Чаще всего настройки РМИС разделяются по уровням. Уровень версии предоставляет функционал или данные справочных систем для 
пользователей (имеющих соответствующие права доступа) всех МО, 
зарегистрированных в МИС. Уровень МО определяет функционал или 
данные справочных систем для пользователей конкретной МО (подробнее см. раздел «Методические указания»). 

Т а б л и ц а  1 

Набор модулей, обеспечивающих базовый функционал МИС  
в медицинских организациях различного типа 

Название подсистемы МИС 
Тип МО 

Стационар 
Поликлиника 

Регистратура поликлиники 
– 
+ 

Приемное отделение 
+ 
– 

Ведение электронных амбулаторных карт 
пациентов 
– 
+ 

Ведение электронных стационарных карт 
пациентов 
+ 
– 

Клинико-диагностическая лабораторная 
+ 
+ 

Цифровые изображения (радиология) 
+ 
+ 

Инструментальная диагностика 
+ 
+ 

Учет временной нетрудоспособности 
+ 
+ 

Аптека МО 
+ 
+ 

Управление коечным фондом 
+ 
+ 

О к о н ч а н и е  т а б л . 1 

Название подсистемы МИС 
Тип МО 

Стационар 
Поликлиника 

Управление взаиморасчетами за оказанную 
медицинскую помощь 
+ 
+ 

Статистика 
+ 
+ 

Патоморфология 
+ 
– 

Оказание скорой и неотложной медицинской 
помощи 
– 
+ 

 

ДИАГРАММА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ UML 

Диаграмма последовательности (англ. sequence diagram) – одна из 
самых распространенных диаграмм взаимодействия языка Unified 
Modeling Language, универсальный язык моделирования (UML), отражающая временную последовательность событий (обмен сообщениями), происходящих в рамках временных линий (их также называют 
«линии жизни» (англ. lifeline)) варианта использования информационной системы [4].  
Основные элементы диаграммы последовательности (рис. 1): обозначения объектов (прямоугольники с названиями объектов); вертикальные пунктирные линии – «линии жизни», отображающие течение 
времени; прямоугольники, отражающие деятельность объекта или исполнение им определенной функции (прямоугольники на пунктирной 
«линии жизни»); стрелки, показывающие обмен сигналами или сообщениями между объектами. Объекты на этой диаграмме располагаются слева направо. Более подробное описание элементов диаграммы последовательности можно найти в [4]. 
Порядок отправки сообщений соответствует их размещению на 
диаграмме сверху вниз. Выше находятся сообщения, отправленные 
раньше. Типы сообщений: синхронное (аналогично вызову процедуры, 
обозначается сплошной стрелкой с треугольным концом); асинхронное 
(вызов без ожидания возврата, изображается сплошной стрелкой с 
обычным концом); возврат (ответ на синхронное сообщение, изображается пунктирной стрелкой). 

Рис. 1. Пример диаграммы последовательности 

Диаграмма отражает регистрацию пациента в приемном покое, проведение врачом приемного покоя необходимого осмотра пациента, а также 
направление на диагностические исследования. Диаграмма завершается 
решением о госпитализации либо отказе в госпитализации пациента.  

1.2. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ 
Изучить интерфейс МИС, познакомиться с базовыми функциональными возможностями системы. Приобрести навыки описания базовых технологических процессов в МИС. 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 
Для построения UML-диаграмм достаточно любого графического 
редактора, тем не менее разработано множество программных средств, 

упрощающих процесс проектирования, так называемые CASE-средства (computer-aided software engineering). 
Одним из таких средств является Modelio [5]. Это свободно распространяемое средство моделирования, разработанное компанией и 
распространяемое под открытой лицензией GPL [http://www.gnu.org/ 
licenses/gpl.html]. 
После запуска Modelio создайте проект. Для этого в верхнем меню 
необходимо выбрать File->Create a project… и задать описание проекта 
(рис. 2). 
 

 
Рис. 2. Создание проекта в Modelio 

Для создания диаграммы последовательности в Modelio необходимо в созданном проекте нажать курсором на значок пакета проекта и, 
щелкнув правой кнопкой мыши, выбрать пункт контекстного меню 
«Create diagram…» или нажать на пиктограмму «Create a Sequence Diagram» (рис. 3).  
После создания диаграммы в рабочей области останутся только 
блоки, необходимые для построения диаграмм последовательности 
(рис. 4). Для детального описания функций и объектов воспользуйтесь 
вкладкой документирования (Documentation) соответствующего блока. 

Рис. 3. Создание диаграммы последовательности в Modelio 

 

 
Рис. 4. Окно для создания диаграмм последовательности 

1.2.3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 

1. Загрузите МИС в соответствии с заданием преподавателя. Имя 
пользователя: studN Пароль: studentN (N – номер компьютера). 
2. Нажмите вкладку Регистратура. Изучите структуру основного 
окна системы. Произведите регистрацию пациента (контрольный пример). Для этого сначала выполните поиск пациента, затем ввод данных 
о новом пациенте.