Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В УЧРЕЖДЕНИЯХ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ГБУЗ СО ТГКБ №5 9
1.1 Анализ информационных систем в учреждениях здравоохранения на примере ГБУЗ СО ТГКБ №5 9
1.2 Анализ технологии доступа к данным в информационной системе хирургического отделения ГБУЗ СО ТГКБ №5 10
1.3 Разработка требований к новой технологии мобильного доступа к данным по пациенту 16
1.4 Постановка задачи на разработку системы мобильного доступа 17
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНОГО ДОСТУПА К ДАННЫМ ПАЦИЕНТОВ 19
2.1 Разработка новой технологии мобильного доступа 19
2.2 Разработка поведения существующей системы доступа к сведениям по пациенту в виде диаграмм последовательности 23
2.3 Разработка архитектуры мобильного доступа к сведениям по пациенту 24
2.3.1 Анализ клиент-серверной архитектуры системы мобильного доступа к сведениям по пациенту 24
2.3.2 Анализ клиент-серверной архитектуры системы мобильного доступа к сведениям по пациенту с использование промежуточного сервера 28
2.3.3 Анализ формата DICOM 31
2.3.4 Анализ формата BMP 33
2.3.5 Сравнительный анализ форматов DICOM и BMP 33
2.4 Метод преобразования графической информации в мобильном медицинском приложении 34
2.4.1 Анализ преобразования графической информации при помощи параметров центра и ширины окна формата DICOM 34
2.5 Выбор языка программирования и ПО для реализации спроектированной системы мобильного доступа к данным по пациенту 37
2.5.1 Выбор языка программирования 37
2.5.2 Выбор среды разработки 38
2.5.3 Выбор фреймворков и библиотек 39
2.6 Разработка архитектуры мобильного клиента 42
3 РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО КЛИЕНТА ДЛЯ ДОСТУПА К СВЕДЕНИЯМ ПО ПАЦИЕНТУ 45
3.1 Разработка основных алгоритмов работы с данными пациентов 45
3.2 Разработка интерфейса пользователя для системы мобильного доступа к данным по пациенту 46
3.2.1 Разработка диаграммы состояния пользовательского интерфейса 46
3.2.2 Разработка макета пользовательского интерфейса 48
3.3 Разработка диаграммы развертывания системы мобильного доступа к данным по пациенту 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Требования к системе МОБИЛЬНОГО ДОСТУПА 58
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Диаграмма классов мобильного клиента 63
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Макет пользовательского интерфейса 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 66
Мобильные технологии активно внедряются в различные области нашей жизни, в том числе и в медицину. В Российской Федерации в данной области они всё ещё находятся на достаточно низком уровне, в то время как в других странах такие технологии используются уже сейчас и позволяют во много раз повысить скорость и качество предоставляемых медицинских услуг.
В настоящее время в Государственном бюджетном учреждение здравоохранения Самарской области Клинической больницы № 5 городского округа Тольятти (ТГКБ №5) идёт переход к новым цифровым технологиям и отказ от устаревших систем, которые не имели технической возможности предоставлять цифровой вариант снимков медицинских исследований. Это позволило отказаться от дорогостоящих плёнок. Однако в результате данного перехода пропала возможность мобильного доступа к проведенным медицинским исследованиям.
Актуальность данного проекта является следствием перехода учреждений здравоохранения на автоматизированные системы.
Новизна проекта заключается в том, что в учреждениях здравоохранения в настоящее время отсутствует возможность преобразования графической информации с использованием параметров центра и ширины окна интенсивности яркости пикселей, а также отсутствует возможность мобильного доступа к данным по пациенту.
Объект исследования: процесс преобразования графической информации в мобильном медицинском приложении.
Предмет исследования: автоматизация процесса преобразования графической информации в мобильном медицинском приложении.
Целью работы является: разработка программного обеспечения, обеспечивающего преобразование графической информации в мобильном медицинском приложении.
В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы должны быть решены следующие задачи:
1. Провести анализ систем обработки информации в учреждениях здравоохранения.
2. Разработать архитектуру мобильного приложения для доступа к сведениям по пациенту.
3. Разработать метод преобразования графической информации с целью регулировки параметров центра и ширины окна интенсивности яркости пикселей.
4. Разработать алгоритмы получения медицинских исследований.
5. Реализовать проект в виде мобильного приложения.
Структура. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трёх глав и заключения.
В первой главе проводится анализ систем обработки информации на примере ГБУЗ СО ТГКБ №5, производится анализ технологии доступа к данным в информационной системе хирургического отделения, разрабатываются требования к новой технологии мобильного доступа к данным по пациенту, выполняется постановка задачи на разработку.
Во второй главе разрабатывается алгоритм преобразования графической информации и алгоритм получения медицинских исследований. Производится выбор средств разработки.
В третьей главе описана реализация алгоритма преобразования графической информации и алгоритма получения медицинских исследований в виде мобильного приложения.
В заключении излагаются основные выводы и результаты проведенной работы.
Результатом работы является разработанное мобильное программное обеспечение для преобразования графической информации и получения медицинских исследований.
В процессе выполнения работы была изучена структура ГБУЗ СО ТГКБ №5. В настоящее время в ГБУЗ СО ТГКБ №5, как и в большинстве медицинских учреждений в России, используется смешанный подход работы с данными.
Недостатки существующей реализации смешанного подхода в ГБУЗ СО ТГКБ №5:
• необходимость использования мощных персональных компьютеров;
• отсутствие мобильного доступа к необходимой информации по пациенту.
Для анализа технологии доступа к данным была рассмотрена существующая информационная система получения, хранения и предоставления данных исследований. Также было рассмотрено используемое в ГБУЗ СО ТГКБ №5 программное обеспечения.
Проведенный анализ существующей технологии доступа к данным показал, что технология не учитывает операцию проведения обследования пациента вне стационарного автоматизированного рабочего места, когда необходим мобильный доступ к исследованиям.
Таким образом для предоставления мобильного доступа к проводимым исследованиям необходимо создать систему, которая реализует данную потребность.
На основе анализа были выделены основные требования к системе:
1. Отображение списка пациентов - в системе должна быть реализована потребность в отображении списка пациентов.
2. Отображение списка исследований - в системе должна быть реализована потребность в отображении списка исследований.
3. Отображение метаданных исследований - в системе должна быть реализована потребность в отображении метаданных исследований.
4. Кадрирование отдельного участка изображения - в системе должна быть реализована потребность в кадрировании отдельного участка изображения.
5. Обработка изображений — регулировка яркости/контрастности - в системе должна быть реализована потребность в обработке изображений.
Были проанализированы основные технологические этапы, которые используются для получения исследований по пациентам.
Основные технологические этапы:
1. Проведение исследования при помощи медицинского оборудования.
2. Анализ лечащим врачом произведённых исследований с целью установления диагноза.
Были выделены основные этапы работы сотрудников по проведению и получению доступа к проведённым исследованиям с помощью медицинской автоматизированной информационной системы. Этапы были рассмотрены по принципу “чёрного ящика”, это позволило определить последовательность работы сотрудников с системой. При этом можно выделить наиболее важные этапы - проведение исследования, просмотр сведений по пациенту и обслуживание системы.
Анализ клиент-серверной архитектуры показал, что в сумме время получения и обработки одного изображения формата DICOM составляет от 0,6 секунд до 1 минуты 25 секунд. Полученные данные говорят о том, что разработанная архитектура не соответствует критическому требованию № 13 таблицы А.1.
В результате этого была разработана клиент-серверная архитектура с использованием промежуточного сервера, которая соответствует самому требовательному к ресурсам системы требованию №13 таблицы А.1. В сумме время получения и обработки одного изображения формата JPG составляет от 0,1 до 8 секунд.
Проведён анализ структуры данных формата DICOM, в результате которого определены особенности структуры файла, изучены атрибуты IOD, а также атрибуты при передаче и обработке изображений. Проведён анализ структуры данных формата BMP, в результате которого изучена структура заголовка файла, палитра, местоположение данных изображения. Проведён сравнительный анализ двух форматов, в результате которого определена разница в структуре заголовков и в порядке кодирования пикселей изображений.
Были исследованы такие понятия как центр и ширина окна, необходимые для проведения анализа исследований. Определены формулы передаточной функции с помощью которой выполняется изменение параметров центра и ширины окна. Проанализировано влияние изменения параметров центра и ширины окна на снимки исследований.
В результате сравнительного анализа для разработки мобильного приложения будет использовано: язык программирования Java, интегрированная среда разработки Android Studio, библиотека для работы с изображениями - Glide, библиотека для работы с HTTP протоколом - Retrofit 2, библиотека для связывания данных - Data Binding (возможно использование в паре с Butter Knife).
Была разработана архитектура, реализующая мобильную клиентскую часть разработанной системы доступа к данным пациента на основе паттерна MVVM. Далее были разработаны алгоритмы получения и обработки данных формата JSON и алгоритм загрузки изображений.
Были разработаны алгоритмы получения и обработки данных формата JSON и алгоритм загрузки изображений, которые включают в себя условия проверки наличия данных и условие проверки времени выполнения запроса. Разработаны окна, в которых в верхней части расположены кнопки необходимые для быстрого вызова основных команд и операций. Полученные данные отображаются в виде списка. Полученные изображения отображаются в виде галереи и в полноэкранном режиме. Навигация по серии снимков осуществляется жестом “смахивания” или с помощью ползунка, расположенного у нижнего края окна. Такой интерфейс позволяет получить исследования с минимальными задержками.
Разработана диаграмма развёртывания приложения, включающая в себя минимальные системные для требования мобильного устройства. Описан процесс установки и настройки мобильного приложения.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
