Knowledge engineering for interoperable electronic health records

Abstract

The demand for more efficient healthcare delivery has prompted hospital institutions to become increas-ingly concerned with the evolution of their information systems over time, pursuing increased efficiency and interoperability among them on a global scale. Due to the large degree of variety in healthcare, an increasing number of methods and standards for standardized information and establishing critical levels of interoperability have emerged. The need of using standards to collect as much structured data as pos-sible has become increasingly evident as a result of unstructured data's inability to assist new knowledge discovery and the development of clinical decision support systems. The abundance of healthcare software, typically as the consequence of lengthy and complex devel-opment, has aided some systems while hindering others. Nonetheless, the goal of this study is to create an artefact that enables the building of new healthcare information systems while preserving clinical and ethical validations, based on a novel paradigm. This new paradigm is guided by the openEHR standard, which reduces the concept of component-oriented software development and optimizes data structuring and centralization procedures in an ever-changing clinical environment. It was essential to conduct a needs assessment of various Portuguese healthcare institutions using research and requirements gathering techniques in order to design and develop an artefact that would fill those gaps. The research results were extremely promising, resulting in the development of a new demographic and clinical systems, as well as a new platform for managing the structures necessary to ensure the system's operability. Additionally, the case studies conducted revealed that, although at different stages of maturity, the system was successfully implemented and accepted by the users.

A necessidade de uma prestação de cuidados de saúde cada vez mais eficiente levou as instituições hos-pitalares a preocuparem-se cada vez mais com a evolução dos seus Sistemas de Informação ao longo do tempo, procurando a máxima eficiência e interoperabilidade possível, em todo o mundo. Devido à sua elevada heterogeneidade, têm surgido enumeros métodos e normas para a normalização de informação e estabelecimento de níveis cruciais de interoperabilidade na saúde. A importância da sua utilização revela-se na máxima recolha possível de informação estruturada, devido à inutilização de dados não estruturados face à descoberta de novo conhecimento e ao desenvolvimento de sistemas de apoio à decisão clinica. A abundância de software de cuidados de saúde, normalmente provenientes de um desenvolvimento demoroso e complexo, tem ajudado alguns sistemas ao mesmo tempo que tem dificultado outros. Assim sendo, o objetivo deste estudo é desenvolver um artefacto que permita a construção de novos sistemas de informação de saúde, preservando as validações clinicas e éticas, com base num novo paradigma. Este novo paradigma baseia-se no standard openEHR, reduzindo assim o conceito de desenvolvimento de software orientado ao componente, otimizando ainda a estruturação e processos de centralização de dados num ambiente clinico em constante mudança. Foi essencial avaliar as necessidades existentes em diferentes instituições de saúde portuguesas atra-vés da utilização de técnicas de investigação e levantamento de requisitos, para projetar e desenvolver um artefacto que preenchesse tais lacunas. Os resultados foram extremamente promissores, resultando num novo sistema demográfico e clinico, bem como numa nova plataforma de gestão de estruturas necessá-rias para garantir a coerência de todo o sistema. Os casos de estudo efetuados revelaram que, embora em diferentes fases de maturação, o sistema foi implementado com sucesso e aceite pelos utilizadores.