Дипломная работа по информационным технологиям на тему Информационная система специализированного медицинского центра

1.1 Анализ предметной области исследования
В данной работе проведено изучение деятельности медицинского центра, профиль деятельности которого связан с оказанием услуг по консультированию пациентов, диагностике заболеваний, проведению медицинских процедур в соответствии с назначениями врача. Медицинский центр специализируется на услугах по консультированию в области работы терапевтов, неврологов, эндокринологов, а также спортивной медицины и других отраслей указанного направления. Компания оснащена современным медицинским оборудованием, что позволяет проводить диагностику и назначать лечение, проводить процедуры в амбулаторном формате.
В таблице 1 приведены основные параметры компании ООО «КДЛ ДОМОДЕДОВО-ТЕСТ».
Таблица 1 – Основные параметры ООО «КДЛ ДОМОДЕДОВО-ТЕСТ»
№ Наименование параметра Значение на 01.04.2025
1 Количество сотрудников по штату 105
2 Количество видов оказываемых медицинских услуг 60
3 Фонд заработной платы, млн. руб. 90,3
4 Объем прибыли за предыдущий период, млн.руб 145,8
5 Объемы перечисленных налогов, млн.руб. 10,44

По итогам проведённого анализа показателей работы клиники было показано, что компания в рамках своей деятельности показывает положительные значения прибыли, при этом вследствие высокого уровня конкуренции рассматриваются вопросы, связанные с сокращением издержек и повышением эффективности работы специалистов, что предполагает необходимость внедрения информационных технологий.
В рамках проведённого анализа деятельности частного медицинского центра был проведён SWOT-анализ деятельности компании, содержащий данные о преимуществах компании, наличии угроз и проблем, а также возожные их решения, результаты которого приведены в таблице 2.

Таблица 2 – SWOT-анализ деятельности частного медицинского центра
Достоинства Недостатки
Преимущества
Наличие диагностического и медицинского оборудования, наличие сертификатов и необходимого уровня образования у работников, помещения в собственности Слабые стороны
Отсутствие инструмента, позволяющего совершенствовать работу регистратуры в части составления списков на прием, формирования отчетности по работе клиники
Возможности
Расширение клиентской базы за счет совершенствования работы регистратуры, что позволит повысить уровень конкурентоспособности, повысить обороты Угрозы
Сокращение оборотов вследствие активности конкурентов, затруднения закупок у зарубежных поставщиков медицинских материалов и оборудования

По итогам проведённого анализа было показано, что при отсутствии программного решения с функционалом автоматизации регистратуры снижается эффективность работы организации вследствие ограничения клиентской базы, увеличения нагрузки на специалистов, времени ожидания приема пациентов в очередях.
На рисунке 1 показана диаграмма организационной структуры частного медицинского центра.

Рисунок 1 – Схема организационной структуры ООО «КДЛ ДОМОДЕДОВО-ТЕСТ»

Организационная структура медицинского центра включает как подразделения, задействованные в процессе оказания медицинских услуг, работе с пациентами, а также обеспечивающие отделы, курирующие вопросы работы с платёжной информацией, содержания зданий и помещений, закупкой материалов и средств, необходимых в работе компании, работы с персоналом.

1.2 Характеристика задачи и объекта исследования
Далее проведено описание функциональной модели бизнес-процессов учета услуг медицинского центра в части учета записи пациентов на прием. На рисунке 2 приведена контекстная диаграмма.

Рисунок 2 – Контекстная диаграмма деятельности регистратуры

Входящие информационные потоки включают:
- расписание приема врачей;
- запросы пациентов на выдачу направления на прием к врачу.
Результирующие потоки включают: списки пациентов, записанных на прием к врачам, отчетность о состоянии обслуживания пациентов.
На рисунке 3 приведена диаграмма декомпозиции основного процесса.


Рисунок 3 – Диаграмма основного процесса

Основной процесс в технологии работы регистратуры включает:
- учет расписаний работы врачей;
- учет пациентов;
- организация выдачи талонов;
- формирование отчётов.
Учет расписаний приема включает:
- учет врачей-специалистов;
- учет кабинетов, в которых осуществляется прием пациентов;
- учет времени приема;
- учет отклонений от расписания.
На рисунке 4 приведена диаграмма декомпозиции процесса «Учет расписаний приема», в которой описана последовательность выполнения соответствующих операций.

Рисунок 4 - Диаграмма процесса «Учет расписаний приема»

В рамках данной работы проведена программная реализация системы автоматизации учета медицинских услуг. Для анализа указанной технологии проведена дальнейшая декомпозиция изучаемого процесса.

1.3 Характеристика задачи в рамках комплекса задач объекта исследования
Изучаемый бизнес-процесс включает ведение учета пациентов, работу с карточками и договорами, историями болезни. Также в системе предполагается автоматизация учета времени приема, услуг, фактически оказанных медицинскими работниками с последующим расчетом части заработной платы, отчисляемой с платежей клиентов. На рисунке 5 приведена диаграмма декомпозиции учета пациентов, в которой описана последовательность выполнения соответствующих операций, связанных с работой с пациентами в части ведения картотек и поиска необходимой информации.

Рисунок 5 – Диаграмма учета пациентов
На рисунке 6 приведена диаграмма организации выдачи талонов.

Рисунок 6 – Диаграмма организации выдачи талонов
На рисунке 7 приведена диаграмма бизнес-процесса «AS-IS» в нотации ARIS.

Рисунок 7 – ARIS-диаграмма «AS-IS»

Этапами в технологии обслуживания пациентов в регистратуре медицинского центра являются:
 регистрация обращения пациента, определение его профиля;
 поиск специалистов и времени для оказания медицинских услуг;
 расчет стоимости услуг;
 печать документов для оказания медицинских услуг;
 формирование списков пациентов на прием и другой отчётности регистратуры.
Анализ существующей технологии работы, не использующей информационных технологий, показал следующие недостатки:
 отсутствие возможности получения оперативной информации об изменениях в количестве выдаваемых талонов;
 невозможность упорядочивания ожидания пациентов в очереди (затруднен процесс приема пациентов, которым необходим внеочередной или срочный прием, пациенты, у которых прием у врача не требует длительного ожидания в очереди, вынуждены ожидать приема по общим основаниям, неорганизованная очередность может приводить к конфликтам среди пациентов);
 отсутствует возможность формирования аналитической отчетности по объемы нагрузки на врачей определенной специальности;
 отсутствует возможность расчета времени пребывания пациентов в очереди.
Предложено внедрение информационной системы с функционалом автоматизации работы с пациентами. На рисунке 8 приведена контекстная диаграмма «Как должно быть». Изменения в бизнес-процессах компании связаны с внедрением информационной системы в качестве механизма, что позволяет усовершенствовать процессы, связанные с обслуживанием пациентов и ведением учетных операций.

Рисунок 8 – Контекстная диаграмма «ТО ВЕ»
Диаграмма декомпозиции содержит указание на процессы, в которые предлагается внедрение информационной системы (рисунок 9).

Рисунок 9 – Диаграмма декомпозиции «ТО ВЕ»
В качестве задач автоматизации выбраны:
 ведение картотеки пациентов, медицинских работников;
 учет данных по расписанию приема врачей и записи пациентов на прием;
 учет оказываемых медицинских услуг и их стоимости;
 формирование отчетности по обслуживанию пациентов.

1.4 Анализ существующих разработок и выбор стратегии автоматизации
Далее приведено описание функционала систем автоматизации медицинских центров.
1. Rnova.ru [1]
Онлайн сервис для автоматизации работы частных медицинских центров. Реализованы возможности работы по учету пациентов, ведения истории болезни, врачебные модули, модули учета оплат и др.
Реализована система интеграции с лабораторным и диагностическим оборудованием, модули учета данных по финансированию (за счет средств пациента или фонда ОМС). Также реализованы возможности учета результатов диспансеризации. На рисунке 10 приведена карточка пациента в системе Rnova.ru.

Рисунок 10 – Карточка пациента
2. Инфоклиника.RU
В системе реализованы возможности ведения картотеки пациентов, истории их обслуживания, ведения учета информации по результатам обследований. Также ведется учет бонусных программ, программ лояльности.
В систему интегрированы модули получения данных с медицинского оборудования, системы визуализации результатов. Также ведется учет наличия медицинских материалов, модуль склада медикаментов, учет истории назначений препаратов. На рисунке 11 приведен режим планирования приёмов пациентов в системе «Инфоклиника».

Рисунок 11 – Режим планирования приёмов пациентов в системе Инфоклиника

3. МедЛок
Система автоматизации работы медицинских клиник. Включает сервис записи пациентов на прием, систему напоминаний о предстоящих приемах, интеграцию с чат-ботами. Также реализована система автоматизации записи через Телеграм-бот, систему информирования об услугах, изменениях в условиях назначения лечения, приемов пациентов и др. Также возможно проведение онлайн оплат, ведение карточек пациентов и др. [2]
На рисунке 12 приведен режим учета записи пациентов на прием в системе Медлок.

Рисунок 12 – Режим учета записи пациентов на прием в системе Медлок

В таблице 3 приведен сравнительный анализ систем автоматизации деятельности медицинских центров.
Таблица 3 – Сравнительный анализ систем автоматизации учета оказания услуг в медицинских центрах
RNova Инфоклиника.RU МедЛок
Учет данных о пациентах + + +
Учет причин приема + + +
Запись пациентов на прием + + +
Выбор времени приема + + +
Печать списков записанных пациентов + + +
Учет нагрузки на врачей + + +
Настройка отчётных форм для автоматизации работы регистратуры Частично Частично Частично
Анализ функционала рассмотренных решений показал, что указанные платформы позволяют автоматизировать деятельность регистратуры частных медицинских центров, при этом в них отсутствует возможность самостоятельной разработки отчётных форм, а также присутствует большой объем функционала, не предполагаемого к использованию в условиях исследуемой компании.
Проектирование ИТ-решений предполагает необходимость определения места внедряемого ПО в работе специалистов компании, перечня специалистов, являющихся ее пользователями, а также возможности интеграции системы в ИТ-инфраструктуру, настройки модулей обмена информацией. В рамках выбора стратегии автоматизации определяются следующие типы решений (рисунок 13):

Рисунок 13 – Возможные стратегии автоматизации

Применение хаотичной стратегии возможно, когда задача автоматизации либо не имеет связей с другими подсистемами, либо данные связи минимальны. Программа устанавливается на рабочее место специалиста, который выполняет полный цикл операций, включенных в функционал данного программного продукта [18]. При этом не учитывается архитектура приложений, используемых в компании, не проводится настройка обмена данными. Таким образом, данная стратегия оптимальна в случаях, когда автоматизируемое рабочее место в максимальной степени автономно и необходимости интеграции в системную инфраструктуру, применение единых политик безопасности не требуется. В случаях рассматриваемой в данном проекте задачи данный подход использоваться не может, так как система автоматизации работы с заказами клиентов предполагается к использованию в нескольких подразделениях с применением политик безопасности, используемых на сервере компании [7].
Применение стратегии автоматизации «по участкам» производится в случаях, когда предполагается внедрить ИТ-решение на какой-либо участок работы в одном из подразделений компании. При данном способе предполагается интеграция в единые политики защиты, но при этом для участка проводится настройка отдельных серверных ресурсов, возможна настройка системы обмена данными между используемыми подсистемами и внедряемым программным продуктом. Доступ сотрудников других подразделений к данному ИТ-решению не настраивается. В данном случае возможна настройка автономной системы авторизации, политика ролевого разграничения доступа, управления аккаунтами пользователей. В случаях рассматриваемой в данном проекте задачи данный подход использоваться не может, так как система автоматизации работы с заказами клиентов предполагается к использованию в нескольких подразделениях (что не является участком работы) с применением политик безопасности, используемых на сервере компании [8].
Применение стратегии автоматизации «по направлениям» предполагает внедрение программного продукта для автоматизации определенного направления деятельности компании, что предполагает участие нескольких подразделений с разграниченными полномочиями. Администратор проводит настройку обмена данными с другими подсистемами для исключения дублирования ввода данных и обеспечения задач, предполагающих получение информации из смежных подсистем. Таким образом, при использовании данной стратегии разрабатываемое ПО встраивается в ИТ-инфраструктуру, учитывается форма баз данных, используемых в компании, специфика используемых операционных систем и оборудования, политик защиты информации. При применении данной стратегии возможна настройка единых пользовательских аккаунтов, управление которыми осуществляется централизованно. Данная стратегия выбрана в качестве оптимальной для разработки ИТ-проекта для автоматизации работы с заявками клиентов [9].
Использование стратегии полной автоматизации связано с развертыванием единого ИТ-решения, применяемого для работы во всех бизнес-задачах предприятия. В зависимости от функциональных обязанностей специалистов им открывается доступ к определённым подсистемам. При этом используется единый формат СУБД, политики разграничения доступа, административные установки. Как правило, подобная архитектура характерна в работе крупных корпораций со сложной организационной и территориальной структурой и разрабатывается отдельно под специфику деятельности компании [19]. Также решения подобного типа имеют высокую стоимость, предполагают длительный период внедрения, необоримость приобретения специализированного аппаратного обеспечения и внедрения систем безопасности. В силу специфики работы исследуемой организации и масштаба решаемой задачи, применение данного подхода не требуется.
В таблице 4 приведено сравнение стратегий автоматизации бизнес-процессов.
Таблица 4 – Сравнение стратегий автоматизации бизнес-процессов
Стратегия Преимущества Недостатки
Хаотичная Возможность упрощенной автоматизации автономных задач, низкая стоимость Отсутствие возможности интеграции в ИТ-инфраструктуру компании
По участкам Автоматизация участка работы специалистов Невозможность масштабирования на другие участки работы системы, необходимость написания дополнительных скриптов для переноса данных
По направлениям Возможность автоматизации направления работы специалистов, использование системы разграничения доступа Большое количество компонентов системы увеличивает вероятность ошибок

Определение способа приобретения программного продукта для использования в работе медицинской компании предполагает необходимость выбора из следующих вариантов [20]:
 внедрение какого-либо из программных решений, представленных на рынке;
 развертывание системы путем выбора из готовых программ с проведением их доработки;
 внедрение программного продукта, разработанного по специфику компании.
При внедрении готового программного продукта компания получает полностью работоспособное приложение, возможность заключения договора с разработчиком на поставку обновлений и поддержку системы. Период внедрения сокращается до минимума. При этом нет возможности внесения изменений в функции программного продукта, имеются риски утечек данных при их передаче сторонним специалистам при необходимости выполнения каких-либо работ с системой. Также в случае отличий бизнес-процессов компании от типовых необходимо будет либо их приводить в соответствие с модулями внедряемой программы, либо разрабатывать дополнительные решения, которые позволяет автоматизировать бизнес-процесс полностью. Данный способ используется, когда автоматизируемый процесс является типовым, требует работы со сложными, формализованными документами, формирования отчётности в государственные органы, которые могут часто изменяться и требовать внесения изменений в программу. Также недостатком такого способа может быть использование только части поставляемого функционала, что делает неэффективным оплату лицензий и использования системных ресурсов, компания получает зависимость от поставщика и риски потери данных при прекращении его деятельности, а также риски роста цен на обслуживание [21].
При внедрении готовых решений также нужно учитывать вероятность ошибок, связанных с реализацией алгоритмов и возникающими затруднениями, связанными с организацией устранения ошибок через обращения к разработчику, описание ситуации и ожидание поставок необходимых обновлений, на что может потребоваться значительное время, что приводит к невозможности работы специалистов неопределенное и зачастую достаточно продолжительное время.
При внедрении программного продукта с последующим внесением в него изменений возможна адаптация готовых ИТ-систем к специфике работы компании. Использование такого способа позволяет автоматизировать базовый функционал и провести его доработку, что позволит получить полностью адаптированное к специфике работы компании решение [22]. Недостатком данного способа является необходимость переподготовки Специалистов сервисного отдела компании для получения необходимых компетенций. Также остается зависимость от разработчика, риски, связанные с прекращением его деятельности, увеличением тарифов, риски утечек коммерчески значимой информации.
В случае выявления ошибок в поставляемых программных модулях специалисты компании могут устранить проблему (при наличии соответствующего допуска), но при этом не гарантируется правильность выполнения операции и также вероятны достаточно длительные простои рабочих мест сотрудников [24]. Также возможна разработка дополнительных утилит, подключающихся к основной системе и выполняющих нужную операцию в соответствии с заявкой сотрудников, что постепенно может приводить к увеличению количества используемых программных продуктов и значительным снижением уровня надежности программной инфраструктуры.
Стратегия, связанная с самостоятельной разработкой системы, предполагает возможности создания программного продукта под специфику компании силами штатных или привлеченных разработчиков. В случае решения задач, связанных с ведением учетных операций в соответствии с федеральными стандартами и необходимостью оперативного реагирования на изменения законодательства, собственные решения, как правило, не применяются [23]. При этом период внедрения ИТ-решения затягивается, но компания получает полностью адаптированное к своей специфике ИТ-решение. Данный подход эффективен в случаях, когда автоматизируемые процессы являются специфичными и на рынке ПО отсутствуют адекватные программные продукты. На период внедрения при данном способе возможно выявление ошибок, не оптимальность использования серверных ресурсов и систем защиты информации. Отсутствуют риски зависимости от сторонних поставщиков.
Выявленные ошибки в данном случае могут оперативно устраняться, так как исходные коды и алгоритмы разработаны ИТ-специалистами компании и внесение в них изменений может быть проведено оперативно.
В рамках данной работы будет использован подход, включающий самостоятельную разработку системы автоматизации работы с заказами клиентов, что предполагает использование средств программирования и собственной структуры базы данных без применения готовых шаблонов [1].
Принятие решения об использовании облачных сервисов осуществляется в случае наличия обоснованного подтверждения получаемой выгоды. Эффективность использования вычислительных ресурсов, развернутых внутри сети компании, может быть обеспечена при достаточно большом количестве подключений или наличии информации, уровень конфиденциальности которой требует применения особых мер по защите от утечек. В случаях, когда количество пользователей незначительное, типы обрабатываемой информации не предполагают значительных негативных последствий при утечках, развертывание системы внутри сети компании нецелесообразно. Также внедрение облачных сервисов возможно при полной гарантии стабильного и высокоскоростного Интернет-соединения. Рассчитываются варианты с затратами на приобретение оборудования, готовых программных продуктов и их развертыванием в ИТ-системе компании, сравниваются со стоимостью предоставления доступа к облачным сервисам. Также учитывается быстродействия предложений по каждому из вариантов использования приложений. В случае доказанного преимущества приобретения облачных сервисов принимается решение о заключении договора с провайдером.

1.5 Обоснование проектных решений
Информационное обеспечение в технологии работы регистратуры исследуемой организации включает:
 история болезни пациентов, жалобы пациентов, история оказания слуг в медицинском центре;
 данные о медицинских работниках и расписании приема;
 данные об условиях оплаты и заключенных договоров с медицинским центром.
Данные могут предоставляться через интерфейс веб-форм сайта медицинской клиники, а также при личном обращении.
Исходящая информация: списки пациентов на прием, данные о заключении договоров, проведенных оплатах.
В рамках анализа предметной области проведен выбор программных решений, необходимых для разработки информационных систем, а также программной реализации проекта автоматизации системы взаимодействия с пользователями. Платформа разработки выбирается в соответствии со спецификацией решаемых задач, выполнением требований к безопасности, совместимости, наличием инструментария для управления информационной базой. На стадии проектирования также выбираются инструменты, позволяющие проводить построение моделей проектируемой системы, а также средства для работы с документами и электронными таблицами [16].
Программное обеспечение должно быть совместимо с используемыми операционными системами, поддерживаться разработчиком, корректно работать с оборудованием, установленным на рабочих местах специалистов.
Среда разработки должна поддерживать возможности создания программных продуктов в соответствии с поставленными задачами и аппаратными требованиями в рамках имеющегося оборудования. Также должны поддерживаться возможности интеграции в ИТ-инфраструктуру в части возможности авторизации под доменными учетными записями.
Сравнительная характеристика платформ реализации приложений показана в таблице 5.
Таблица 5 – Сравнение платформ разработки приложений
PyCharm "1С: Предприятие" MS Visual Studio
Кроссплатформенность Поддерживается Частично Поддерживается
Управление выходными документами + - -
Быстродействие В зависимости от реализации алгоритмов В зависимости от реализации алгоритмов В зависимости от реализации алгоритмов
Инструментарий обслуживания информационной базы + - -
Интеграция в ИС компании + - -
Управление полномочиями Реализовано Требует дополнительной реализации Требует дополнительной реализации
Управление выходными документами Реализовано Требует дополнительной реализации Требует дополнительной реализации
Настройка системы управления формами Поддерживается Поддерживается Поддерживается

В данной работе для разработки системы для работы регистратуры использована среда "1С: Предприятие", по большинству критериев соответствующая требованиям к разработке системы автоматизации работы исследуемой компании.
Также в рамках проектирования информационной системы проведено обоснование выбора СУБД, используемой для работы с технологиями работы регистратуры. Учитываются показатели работы при нагрузках, характерных для технологии работы медицинского центра, наличие средств разграничения доступа и совместимость с ИТ-архитектурой компании. СУБД должна позволять осуществлять обмен данными с хранилищами других форматов, обеспечивать сохранение уровня производительности при нагрузках, характерных для работы медицинского центра.
СУБД должна соответствовать требованиям безопасности, производительности, а также интеграции в ИТ-инфраструктуру компании. Сравнительная характеристика наиболее распространенных СУБД приведена в таблице 6.
Таблица 6 – Сравнительная характеристика наиболее распространенных СУБД
sqlite MS SQL Server MySQL
Возможности реализации хранилища данных для решаемой задачи + + +
Ролевая модель + + +
Инструментарий по работе с запросами + + +
Производительность Оптимально Частично Частично
Риски, связанные с лицензированием Нет Присутствуют Присутствуют
Кроссплатформенность + + +
Инструментарий программирования + + +
Отсутствие системных ошибок, связанных с ИТ-инфраструктурой компании Нет Нет Нет

По результатам рассмотрения специфики СУБД была выбрана СУБД SQLite, обеспечивающая стабильность, безопасность и быстродействие при ожидаемых объемах нагрузки на сервер при работе медицинского центра.
Далее приведено описание требований к используемому оборудованию, необходимому для работы с программным обеспечением для автоматизации бизнес-процесса работы регистратуры частного медицинского центра. Необходимо учитывать требования к системному программной обеспечению, которое будет установленному на пользовательских рабочих станциях, а также требования к быстродействию оборудования, соответствующие специфике разрабатываемой системы. При этом также необходимо учитывать достаточность характеристик оборудования, не допускать значительного превышения параметров компьютерной техники требуемых характеристик, что позволит эффективно распределять бюджеты, выделяемые на ИТ-инфраструктуру компании.
В рамках выбора конфигурации компьютеров указаны параметры и наименование моделей основных компонентов сборки рабочей станции пользователя, которая может быть использована в рамках эксплуатации проектируемой системы. Выбор вариантов комплектации компьютеров на рабочих местах сотрудников приведен в таблице 7.
Таблица 7 – Выбор вариантов комплектации компьютеров на рабочих местах сотрудников
Конфигурация 1 Конфигурация 2
Модель процессора Intel Core i5-13400F Intel Core i3 12100F
ОЗУ, GB DDR4 16 8
Монитор Xiaomi Redmi 23.8" G24 IPS SANC N50PRO III(G3)
Накопитель, GB SSD 500 500
Видеокарта OCPC Radeon RX 580 8Gb GDDR5 Radeon RX 580 8GB GDDR5
Блок питания (мощность, Вт) 700 600
Стоимость, руб. 72000 66000

В случае недостаточной производительности рабочих станций пользователей возможно использование облачных сервисов или систем виртуализации, устанавливаемых на сервере компании. Выбрана конфигурация 1, параметры которой соответствуют требованиям используемых программных решений. Данная сборка соответствует характеристикам техники, используемой на рабочих местах специалистов компании.
Таким образом, в аналитической части работы проведено описание деятельности частного медицинского центра, описаны бизнес-процессы работы регистратуры. По итогам проведенного анализа выявлены проблемы, связанные с невозможностью выполнения оперативного поиска информации по базе пациентов, назначения времени приема и формирования отчетности в соответствии со спецификой компании. Далее проведено обоснование выполнения разработки программного решения без использования готовых платформ. Также проведено описание ИТ-инфраструктуры компании, используемых программно-аппаратных решений и системы защиты информации. Показано, что внедрение системы автоматизации регистратуры обеспечит качество обслуживания пациентов, сокращение издержек при выполнении работ и, как следствие, себестоимости оказания услуг.