Разработка системы по учету и анализу телеметрии медицинского оборудования и ее интеграция с платформой Китактив
|
ГЛОССАРИЙ 9
ВВЕДЕНИЕ 11
1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 14
1.1. АКТУАЛЬНОСТЬ 14
1.2. ОБЗОР АНАЛОГОВ 15
1.3. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ 19
1.3.1. Backend 19
1.3.1.1. Выбор протокола и сервера обмена сообщениями 19
1.3.1.2. Выбор системы управления базой данных 21
1.3.1.3. Выбор языка программирования для создания приложений
первичной и вторичной обработки 22
1.3.1.4. Выбор фреймворка для создания веб-приложения
предоставления API 24
1.3.1.5. Выбор средства для разработки пользовательского
интерфейса 25
1.4. ВЫВОД 25
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ 27
2.1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ 27
2.2. НЕФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ 29
2.2.1. Требования к системе в целом 29
2.2.2. Требования к совместимости с другими системами 29
2.2.3. Требования квалификации персонала 29
2.2.4. Требования к надежности и безопасности 29
2.2.5. Требования к интерфейсу З0
2.2.6. Требования к лингвистическому обеспечению 30
2.2.7. Требования к эргономике и технической эстетике 30
2.3. ВЫВОД 30
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ 31
3.1. АРХИТЕКТУРА ПРЕДЛАГАЕМОГО РЕШЕНИЯ 31
3.2. АЛГОРИТМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УЧЕТА И АНАЛИЗА ТЕЛЕМЕТРИИ 33
3.2.1. Описание работы приложений первичной и вторичной
обработки 33
3.2.2. Описание вариантов взаимодействия пользователей с
системой 35
3.3. ОПИСАНИЕ ДАННЫХ 45
3.4. ВЫВОД 47
4. РЕАЛИЗАЦИЯ 48
4.1. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРИЛОЖЕНИЙ ПЕРВИЧНОЙ И ВТОРИЧНОЙ
ОБРАБОТКИ 48
4.2. РЕАЛИЗАЦИЯ ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИЯ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ API 50
4.3. РЕАЛИЗАЦИЯ ВЕБ-ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 52
4.4. ВЫВОД 53
5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ТЕСТИРОВАНИЕ 54
5.1. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ 54
5.2. ВЫВОД 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 78
ПРИЛОЖЕНИЕ А ОПИСАНИЕ ТАБЛИЦ БАЗЫ ДАННЫХ 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Б КОД МОДУЛЕЙ ПРИЛОЖЕНИЙ ПЕРВИЧНОЙ И
ВТОРИЧНОЙ ОБРАБОТКИ 91
ПРИЛОЖЕНИЕ В КОД ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ КЛАССОВ ВЕБ¬
ПРИЛОЖЕНИЯ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ API 101
ПРИЛОЖЕНИЕ Г КОД ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ КЛАССОВ
ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 137
ПРИЛОЖЕНИЕ Д АКТ О ВНЕДРЕНИИ 160
ВВЕДЕНИЕ 11
1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 14
1.1. АКТУАЛЬНОСТЬ 14
1.2. ОБЗОР АНАЛОГОВ 15
1.3. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ 19
1.3.1. Backend 19
1.3.1.1. Выбор протокола и сервера обмена сообщениями 19
1.3.1.2. Выбор системы управления базой данных 21
1.3.1.3. Выбор языка программирования для создания приложений
первичной и вторичной обработки 22
1.3.1.4. Выбор фреймворка для создания веб-приложения
предоставления API 24
1.3.1.5. Выбор средства для разработки пользовательского
интерфейса 25
1.4. ВЫВОД 25
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ 27
2.1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ 27
2.2. НЕФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ 29
2.2.1. Требования к системе в целом 29
2.2.2. Требования к совместимости с другими системами 29
2.2.3. Требования квалификации персонала 29
2.2.4. Требования к надежности и безопасности 29
2.2.5. Требования к интерфейсу З0
2.2.6. Требования к лингвистическому обеспечению 30
2.2.7. Требования к эргономике и технической эстетике 30
2.3. ВЫВОД 30
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ 31
3.1. АРХИТЕКТУРА ПРЕДЛАГАЕМОГО РЕШЕНИЯ 31
3.2. АЛГОРИТМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УЧЕТА И АНАЛИЗА ТЕЛЕМЕТРИИ 33
3.2.1. Описание работы приложений первичной и вторичной
обработки 33
3.2.2. Описание вариантов взаимодействия пользователей с
системой 35
3.3. ОПИСАНИЕ ДАННЫХ 45
3.4. ВЫВОД 47
4. РЕАЛИЗАЦИЯ 48
4.1. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРИЛОЖЕНИЙ ПЕРВИЧНОЙ И ВТОРИЧНОЙ
ОБРАБОТКИ 48
4.2. РЕАЛИЗАЦИЯ ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИЯ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ API 50
4.3. РЕАЛИЗАЦИЯ ВЕБ-ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 52
4.4. ВЫВОД 53
5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ТЕСТИРОВАНИЕ 54
5.1. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ 54
5.2. ВЫВОД 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 78
ПРИЛОЖЕНИЕ А ОПИСАНИЕ ТАБЛИЦ БАЗЫ ДАННЫХ 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Б КОД МОДУЛЕЙ ПРИЛОЖЕНИЙ ПЕРВИЧНОЙ И
ВТОРИЧНОЙ ОБРАБОТКИ 91
ПРИЛОЖЕНИЕ В КОД ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ КЛАССОВ ВЕБ¬
ПРИЛОЖЕНИЯ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ API 101
ПРИЛОЖЕНИЕ Г КОД ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ КЛАССОВ
ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 137
ПРИЛОЖЕНИЕ Д АКТ О ВНЕДРЕНИИ 160
Качественные медицинские услуги на сегодняшний день не могут обойтись без применения профессионального оборудования. Различная техника позволяет диагностировать множество заболеваний, проводить терапию, лечение, и реабилитационные процедуры. Таким образом, на рынке представлен широкий ассортимент данной продукции, которую можно использовать в тех или иных специализациях.
Здоровье иногда имеет свойство подводить, и причину этого способен найти только квалифицированный специалист с богатым опытом. Диагностические центры и современные клиники сегодня оснащаются всем необходимым, чтобы предоставлять сервис на высшем уровне.
Медицинское оборудование бывает разных видов от медицинских мониторов до таких сложных, как аппараты поддержания жизни пациентов. От правильной и надежной работы данных устройств зависит не только его долговечность, но и жизнь пациентов.
Проблема заключается в том, что иногда при неправильной эксплуатации или по мере использования оборудования, могут возникать плановые и внеплановые инциденты.
Существует компания Китактив, которая занимается разработкой узконаправленного программного продукта в сфере медицины, в котором ведется учет инцидентов, ремонтов и других бизнес-процессов, связанных с медицинским оборудованием. Руководство данной компании поставило задачу разработать систему, которая будет вести учет и анализ телеметрии, приходящей от медицинских активов, с целью внедрения в свой программный продукт «Китактив».
В данной работе отражен обзор и анализ существующих систем телеметрии, требования для создания нового решения в области медицинского оборудования, разработка архитектуры системы, проектировка базы дынных, разработка двух приложений первичной и вторичной обработки информации, приходящей от устройств, подключенных к оборудованию, разработка веб-приложения для предоставления API, а также разработка пользовательского интерфейса. Данная система будет вести учет, позволять просматривать актуальную информацию и своевременно анализировать телеметрию, приходящую с медицинского оборудования, тем самым поддерживая его в рабочем состоянии, что является важной и актуальной задачей на сегодняшний день.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка системы по учету и анализу телеметрии медицинского оборудования, также ее интеграция с платформой Китактив. Система предназначена для предоставления актуальной информации с показателей устройств, подключенных к медицинскому оборудованию, а также контролю выхода значений показателей за пределы нормы, с уведомлением об этом уполномоченных лиц.
Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
1) выполнить анализ аналогов, разрабатываемой системы;
2) детализировать набор требований к приложению;
3) выбрать среду и средства реализации;
4) спроектировать архитектуру приложения;
5) организовать базу данных;
6) создать приложения первичной и вторичной обработки входной информации с устройств, подключенных к оборудованию;
1} разработать backend приложение для предоставления информации по получаемым измерениям;
8) разработать интерфейс пользователя;
9) выполнить развертывание и тестирование системы.
Данная работа состоит из 5 глав, заключения и библиографического списка.
В первом разделе, «Анализ предметной области», рассмотрены основные существующие решения на рынке систем, предназначенных для учета и анализа телеметрии медицинского оборудования.
Во втором разделе, «Определение требований», определены основные функциональные и нефункциональные требования, предъявляемые к разрабатываемой системе.
В третьем разделе, «Проектирование», приведены архитектура нового решения и алгоритмы решения задачи.
В четвертом разделе, «Реализация», приведена реализация основных компонентов разрабатываемой системы.
В пятом разделе, «Результаты и тестирование», представлены результаты тестирования, показывающие правильную работоспособность нового решения, и демонстрацию его работы.
Здоровье иногда имеет свойство подводить, и причину этого способен найти только квалифицированный специалист с богатым опытом. Диагностические центры и современные клиники сегодня оснащаются всем необходимым, чтобы предоставлять сервис на высшем уровне.
Медицинское оборудование бывает разных видов от медицинских мониторов до таких сложных, как аппараты поддержания жизни пациентов. От правильной и надежной работы данных устройств зависит не только его долговечность, но и жизнь пациентов.
Проблема заключается в том, что иногда при неправильной эксплуатации или по мере использования оборудования, могут возникать плановые и внеплановые инциденты.
Существует компания Китактив, которая занимается разработкой узконаправленного программного продукта в сфере медицины, в котором ведется учет инцидентов, ремонтов и других бизнес-процессов, связанных с медицинским оборудованием. Руководство данной компании поставило задачу разработать систему, которая будет вести учет и анализ телеметрии, приходящей от медицинских активов, с целью внедрения в свой программный продукт «Китактив».
В данной работе отражен обзор и анализ существующих систем телеметрии, требования для создания нового решения в области медицинского оборудования, разработка архитектуры системы, проектировка базы дынных, разработка двух приложений первичной и вторичной обработки информации, приходящей от устройств, подключенных к оборудованию, разработка веб-приложения для предоставления API, а также разработка пользовательского интерфейса. Данная система будет вести учет, позволять просматривать актуальную информацию и своевременно анализировать телеметрию, приходящую с медицинского оборудования, тем самым поддерживая его в рабочем состоянии, что является важной и актуальной задачей на сегодняшний день.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка системы по учету и анализу телеметрии медицинского оборудования, также ее интеграция с платформой Китактив. Система предназначена для предоставления актуальной информации с показателей устройств, подключенных к медицинскому оборудованию, а также контролю выхода значений показателей за пределы нормы, с уведомлением об этом уполномоченных лиц.
Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
1) выполнить анализ аналогов, разрабатываемой системы;
2) детализировать набор требований к приложению;
3) выбрать среду и средства реализации;
4) спроектировать архитектуру приложения;
5) организовать базу данных;
6) создать приложения первичной и вторичной обработки входной информации с устройств, подключенных к оборудованию;
1} разработать backend приложение для предоставления информации по получаемым измерениям;
8) разработать интерфейс пользователя;
9) выполнить развертывание и тестирование системы.
Данная работа состоит из 5 глав, заключения и библиографического списка.
В первом разделе, «Анализ предметной области», рассмотрены основные существующие решения на рынке систем, предназначенных для учета и анализа телеметрии медицинского оборудования.
Во втором разделе, «Определение требований», определены основные функциональные и нефункциональные требования, предъявляемые к разрабатываемой системе.
В третьем разделе, «Проектирование», приведены архитектура нового решения и алгоритмы решения задачи.
В четвертом разделе, «Реализация», приведена реализация основных компонентов разрабатываемой системы.
В пятом разделе, «Результаты и тестирование», представлены результаты тестирования, показывающие правильную работоспособность нового решения, и демонстрацию его работы.
В ходе выполнения работы были решены все задачи выпускной квалификационной работы.
Было выполнено следующее:
• произведен анализ аналогов, разрабатываемой системы;
• выполнена детализация набора требований к приложению;
• выбраны среды и средства реализации компонентов системы;
• спроектирована архитектура приложения;
• организована база данных;
• созданы приложения первичной и вторичной обработки входной информации с устройств, подключенных к оборудованию;
• создано веб-приложение для предоставления API
• создан пользовательский интерфейс.
В настоящее время разработанная система внедрена в промышленную эксплуатацию в стоматологии «Белый Кит», акт о данном внедрении приведен в приложении Д, а также вводится в эксплуатацию в нескольких крупных медицинских учреждениях в качестве пилотного проекта, что дает хорошую обратную связь, а также хорошие отзывы.
Было выполнено следующее:
• произведен анализ аналогов, разрабатываемой системы;
• выполнена детализация набора требований к приложению;
• выбраны среды и средства реализации компонентов системы;
• спроектирована архитектура приложения;
• организована база данных;
• созданы приложения первичной и вторичной обработки входной информации с устройств, подключенных к оборудованию;
• создано веб-приложение для предоставления API
• создан пользовательский интерфейс.
В настоящее время разработанная система внедрена в промышленную эксплуатацию в стоматологии «Белый Кит», акт о данном внедрении приведен в приложении Д, а также вводится в эксплуатацию в нескольких крупных медицинских учреждениях в качестве пилотного проекта, что дает хорошую обратную связь, а также хорошие отзывы.



