SOA approach for integration of departmental systems - Aalto · Satakunnan sairaanhoitopiirin...

Satakunnan sairaanhoitopiirin kuntayhtymä

SOA approach for integration of departmental systems

Case Satakunta Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Agenda

! Departmental applications, need for integration !  Business processes and business services ! Web services, identification and implementation !  Enterprise service bus ! Discussion !  Add-On: Event Driven Architcture SOA

2 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Satakunta health district, project

!  Satakunta Health District !  Specialized care services !  Owned by the municipalities !  Area: 275 000 inhabitants

!  SerAPI Tekes Finnwell research project

! Oct 2006 - Aug 2007 !  SOLEA Tekes research

project 2008 - 2011

3 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT The application map

4 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT

THE RESEARCH QUESTION

Can we use Service Oriented Architecture (SOA) for integration of the departmental applications? Reusable solution?

5 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Functions, processes and (departmental) applications

MLII WebLAb Samba QPAti

Outpatients Inpatients Radu WinRadu

TOTI

Scheduling Personnell Material

Reporting, BI

Patient Admin: MUSTI, Seniori

Archive Vos Vos Pkl Pkl Outpatient

Clinic Inpatient

ward Lab Radiology Operating theatre Maternity

Care Patient Care Process

Management, Planning and Control Process

Resourcing Process

YKert HAIKARA

Pharmacy.

Jne.

Patient Record: WebKert, Seniori

Departmental applications



6 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT

THE METHOD

Can we use Service Oriented Architecture (SOA) for integration of the departmental applications?

7 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT The Method: Top-Down and Bottom-Up

! Care Processes

! Diagnostic services

! Generic services

! Enterprise service bus

! Applications with interfaces

8 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT

THE RESULTS


9 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT

TähystyksenTilaaja

Tutkimuspyyntö

Tähystystutkimuksia60 % ulkopuolisille

Lähete

TähystyksenTekijä

Tilaaja tekeetutkimuspyynnön

ja lähetteenTekijä arvioi

lähetteen

Sihteeri

MustiAjanvaraus

Sihteeri varaaajan potilaalle

Tutkimukseentulevatpotilaat

Sihteeri

Endobase- Käyttäjät

- Perustiedot- Tutkimukset

- Potilasrekisteri

Sihteeri syöttääpotilaat

Endobaseen

Potilas

Endobase- Kuvat

Lääkäri tekeetähystys-

tutkimuksen jaottaa koepalat

Lääkäri

Musti tai tk-järjestelmä

Endobase- Havainnotlomakkeella

- Valitut kuvat- Lausunto

Lääkäri kirjaahavainnot jamahdolliset

täsmennyksetsekä sanelee koko

lausunnon

Lääkäri

WebKert- Lausunto

Sihteeri päivittääkäyntitiedot Mustiinja kirjoittaa lääkärin

sanelemanlausunnon

potilaskertomukseen

Sihteeri

Lausunto

Lausuntotilaajalle

Lausuntopotilaalle

QPati

Patologi tutkiikoepalat ja sanelee

lausunnon

Patologiansihteeri

Lausunto

Patologian sihteerikirjoittaa lausunnon

Qpatiin (vaiWebKertiin?)

PatologianLausunto

Potilas

EndoView?Musti

- käyntitiedot- laskutustiedot

- tilastointi

Business process of Endoscopy An example of a departmental application within a care process

! Take and store images ! Redord findings as notes ! Print images and notes

How to model a generic process?

10 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT The care process within specialized care

!  Care process: tasks related to the care itself !  A generic model: all different cases are covered !  The model of the care process

!  Process consist of activities and their sequence !  Process is triggered by an event !  The customer of the process is the patient !  The owner of the process: The doctor in charge

!  The instance of the care process: An episode of a patient

Business Process Modeling Notation (BPMN)

11 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT The care process and services

!  The care process plans, executes and assesses the care !  The care process is a consumer of several services !  Any activity can make request for a service

12 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT The care process and services

!  Service requests are made by the doctor !  Lab tests, radiology tests, endoscopy tests etc... !  Medication orders, therapies etc are requested services !  Visit to outpatient clinic can be seen as a service which is requested by the

receiving doctor himself !  Inpatient episode can be seen as a service !  A care process consists of multiple services

13 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT A care process, a service process and a task

Orders: Referral, test orders Assesment: Results, Dictation

Delivery of care Bookings, Work lists, Registration, Procedures, Recording the results, Transcription

Tasks Capture an image, Record findings Example: Endoscopy

14 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Task: An examination

!  Examinations: ! Endoscopy ! Capsule camera ! Retinal image screening ! Video and still imaging in operating

theatre ! Audiogram ! Dermatology ! EKG ! etc...

15 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT An examination task: Endoscopy

Care Process Referral for diagnosis Assesment: The doctor makes a request for an endoscopy examination

Care Service Process Booking for the examination Registration at the reception

Task Capture an image, Record findings Example: Endoscopy

Endoscopy Examination Capture an image, Record findings

16 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT

SERVICE ORIENTATION (SOA)

Can we use SOA for integration of the departmental applications?

17 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Identifying services

service service

service

Task

Sub-process

Process

A service can be a task, a sub-process or a process

”capture image and record findings”

”outpatient visit”

”a care process of a patient”

Thomas Erl: Service-Oriented

Architecture

18 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Modeling web services !  A service consists of one or multiple operations

!  A Message Exchange Pattern (MEP) is related to an operation

!  Request-Response operation !  A service receives a request message and sends a reply message

!  Solicit-Response operation !  A service sends a request message and waits for a reply message

!  One-way operation !  A service receives a message

!  Notification operation !  A service sends a message

!  A fault message can be replied(Fault) !  Synchronous - Asynchronous

19 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Identifying web services

Service: RequestExamination Operation: SendRequestMessage

Service: ExecuteExamination Operations: ReceiveRequestMessage SendEndoscopyRequestMessage ReceiveEndoscopyResultMessage SendExaminationResultMessage

Service: ExecuteEndoscopyExamination Operations: ReceiveEndoscopyRequestMessge SendEndoscopyResultMessage

Service: PatientRecord Operations: ReceiveExaminationResultMessage .... 20 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Description of web services

WSDL

WSDL

WSDL WSDL

WSDL –Web Service Description Language !  Data Types !  Messages !  Services (portType) and their

operations !  Binding: Transmission !  Location of services(Endpoint)

21 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Request Examination: WSDL

Data Types Messages Services and operations Binding Location PartnerLink

22 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Properties of web services

!  Loosely coupled - minimize dependencies !  Autonomy - encapsulation !  Abstraction - hide logic !  Reusability - generic services !  Composability - services are composed of

services !  Stateless - stateful !  Synchronous - asynchronous !  Service contract - service description !  Service role: requestor or provider

23 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Directory of examination services

!  What service is used for certain examination?

!  Directory of examinations is also a service

!  Execute Examination -service is using directory to find out the proper examination service

!  BPEL code has a service call for directory service

24 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Implementing web services Notification Control Action Entity

Patient Administration Endoscopy PatientRecord

Orchestration

WSDL WSDL WSDL WSDL

BPEL

BPEL Engine 25 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT BPEL (Business Process Execution Language) BPEL orchestrates the services used by the process

BPEL Process Engine

!  BPEL Process Model !  Partners and roles !  Variables !  Fault handlers !  Process Execution Logic

26 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Execute Examination -service <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  <process name="TeeTutkimus" xmlns:tutkimus="http://satshp.namespace/tutkimus/schema" xmlns:tns="http://satshp.namespace" targetNamespace="http://satshp.namespace" xmlns="http://docs.oasis-open.org/wsbpel/2.0/process/executable" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://docs.oasis-open.org/wsbpel/2.0/process/executable ws-bpel_executable.xsd" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <partnerLinks> <partnerLink name="Tutkimus" partnerLinkType="tns:TeeTutkimusType" myRole="TeeTutkimusServiceProvider"/> <partnerLink name="Tahystystutkimus" partnerLinkType="tns:TeeTahystystutkimusType" partnerRole="TeeTahystystutkimusServiceProvider" myRole="TeeTutkimusServiceProvider"/> <partnerLink name="Potilaskertomus" partnerLinkType="tns:PotilaskertomusType" partnerRole="PotilaskertomusServiceProvider"/> </partnerLinks> <variables> <variable name="input" messageType="tns:Tutkimuspyyntosanoma"/> <variable name="Tahystystutkimuspyynto" messageType="tns:Tahystystutkimuspyyntosanoma"/> <variable name="Tahystystutkimustulos" messageType="tns:Tahystystutkimustulossanoma"/> <variable name="output" messageType="tns:Tutkimustulossanoma"/> </variables> <faultHandlers> <catchAll> <sequence> <exit/> </sequence> </catchAll> </faultHandlers> <sequence name="main"> <receive xmlns="http://docs.oasis-open.org/wsbpel/2.0/process/executable" name="receiveInput" partnerLink="Tutkimus" portType="tns:TeeTutkimus" operation="LueTutkimuspyynto" variable="input" createInstance="yes"/> <sequence name="TeeTahystystutkimus"> <assign name="Muodosta_Tahystystutkimuspyynto"> <copy> <from variable="input" part="Tutkimuspyyntosanoma"> </from> <to variable="Tahystystutkimuspyynto" part="Tahystystutkimustulossanoma"/> </copy> </assign> <invoke name="TeeTahystystutkimus" partnerLink="Tahystystutkimus" portType="tns:TeeTahystystutkimus" operation="LueTahystystutkimuspyynto" inputVariable="Tahystystutkimuspyynto"/> <receive name="VastaanotaTahystystutkimustulos" partnerLink="Tahystystutkimus" portType="tns:TeeTahystystutkimus" operation="LahetaTahystystutkimustulos" variable="Tahystystutkimustulos"/> <assign name="Muodosta_Tahystystutkimuspyynto"> <copy> <from variable="Tahystystutkimustulos" part="Tutkimuspyyntosanoma"/> <to variable="output" part="Tutkimustulossanoma"/> </copy> </assign> </sequence> <invoke name="LahetaTutkimustulos" partnerLink="Potilaskertomus" portType="tns:Potilaskertomus" operation="LueTutkimustulos" inputVariable="Tutkimustulos"/> </sequence> </process>

27 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT

ENTERPRISE SERVICE BUS (ESB)

28 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Transport layer

!  All departmental applications are connedted to LAN

! Message broker (Ensemble)

Patient Administration

Endobase WebKert EPR

Documents Images

Message Broker

ATJ Aida Toti

29 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Enterprise Service Bus (ESB)

Application

Managed Connection

Client Interface

Application Interface

Resource Adapter

Service Container

Invocation and ManagementFramework

ESB Endpoint

Enterprise Service Bus

WSDL

! ESB !  Message Oriented

Middleware !  Web Services !  Intelligent Routing

based on Content !  XML Data

transformation ! Endpoint = WSDL

Port:Operation 30 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Bottom-Up, Transport: Message broker

SELITYKSETLiittymät Toteutumattomat osajärjestelmät

JUVO Vuodeosastot- SIJAINTITIEDOT(ML 2, Radu, Upo, Toti, Puh.kesk.)- HOITOJAKSOT(Hoit.luok.,Infekt.,Maksuli,Mama,Mynla)- sis./ulos kirj.- REIPAS jonot- HILMO hoitoilmoitukset

Hoit.luokitus

MAKSULI Maksuliikenne- potilasmaksut

ML 2 Kliin.kemian lab.- pyynnöt, tulokset- laboratorion sisäinen osuus- verikortisto

VERTTI Verikeskus- Verituotteet- tilaukset- verikeskuksen sisäinenosuus

SAMBA Mikrobiologian lab.- laboratorion sisäinen osuus

RADU Rtg, Klf, Knf- lähetteet, lausunnot- röntgenin sisäinen osuus- ilmoittautumiset ja käyntitiedot- ajanvaraus- kuljetuslista

QPATI Patologian lab.- patologian laboratorion sisäinenosuus

YKERT Sairaskertomusten hallinta- SIJAINTITIEDOT(Radu, Upo,Juvo,- sairaskertomusten sijainnit (paperit)

Haikara Äitiyshuolto- esitiedot- raskaus- synnytys- vastasyntynyt

TOTI Toimenpideyksiköt- leikkaussalivaraukset- leikkauslistat- tehdyt leikkaukset- päivystysilmoitus

SAIRAALAINFEKTIOT- infektioiden seuranta

WEBKERTsairaskertomukset- sairaskertomustekstit

SYÖPÄREKISTERI

FTP- syöpäilmoitus

YLEISET REKISTERIT(kaikki käyttävät)- yksikkö-, osasto-, erikoisala-, laitos-- kunta-, postinumerorekisterit- lääkäri-, diagnoosirekisterit-, toimenpiderekisteri....

FTP- HETU, nimi, tutk

KUVANTAMISLAITTEET

TERVEYSKESKUS

OVT- lähete

OVT- lausunto

HL7- pyyntö

HL7- tulos

- pyyntö(veriryhmänsopivuus)

HL7- tulos

(veriryhmänsopivuus) HL7

- vastausHL7

- tilausOVT

- vastaus- tilaus

KANS.TERV.LAIT.

FTP- tartuntatauti

ilmoitus

UPO Poliklinikat- POTILASREKISTERI(kaikki käyttävät, paitsi Seniori)- KÄYNTITIEDOT(Mynla, Infekt., Maksuli, Haikara )- lähetetiedot- ajanvaraus- käyntitiedot- rtg-UPO rtg ajanvaraus

FYSIS Fysiatria- fysiatrian käynnit

SOSISSosiaalityöntekijät- sosiaalityöntekijöidenkäynnit

MYNLA- hinnoittelu

VÄESTÖREKISTERIKESKUS

FTP (OVT)- henkilötiedot

VRK SatSHP- henkilötiedot - henkilötiedot

-ilmoittautumiset

- RTG, KLF, KNFajanvaraus

HL7- lausunto

FTP- tulokset MEDREC Dialyysi

CD postitus (OVT)- synt.lapset

- tulokset

- tulokset

- pkl toimenpiteet

- äidin tiedot- veriryhmä, vasta-aineet

SATSHP:n POTILASTIETOJÄRJESTELMIENLIITTYMÄT JOISSA TIETO SIIRTYY FYYSISESTI

21.3.2005/T Seppänen

FTP- Potilaslista hoitojaksojen perusteella- Potilaslista ajanvarauste perusteella

- vastasyntyneentiedot

FTP (OVT)- vastasyntyneen tiedot

- kuolintiedot

SENIORI Psykiatria- potilasrekisteri- käynti- ja hoitotiedot (Mynla)- potilasmaksut

HL7- pyyntö

HL7- tulos

ORDER Tilaukset- lääketilaukset- materiaalitilaukset

SAMPO varasto / apteekkiMateriaalihallinto

- tilaukset

FINATaloushallinto

POWERPLAYTilastot / Raportit

FTPRadu,ML2,Toti,Fysis,Vertti,Maksuli,My

nla

FTPRadu, ML2, Toti, Fysis, Upo, Juvo,

Mama, Hoit.luok., Seniori, Fina

CASHMANAGER

PRIMAhenkilöstöh.

palkanmaksu

FTP- viitesuor

FTP-

todist.palkkiot- eml palkkiot

STAKESCD postitus- hilmotiedot

CD postitus- hilmotiedot

FTP- perintä

FTP- kyselytAKTIV KAPITAL

FTP- viitesuor

CD-postitus- E-ostot

TYKS

-luokitustiedot

NOS ksilpHL7Ajanvaraukset

TT2000+ Työterveysh.-Pyynnöt tehdääm ML2:eentyöpäytäintegraation kautta

Adapterit-UPO, JUVO, Webkert,ML2, Seniori,

miten uudet tiedot?ATJ

MD-TITANIA

LÄÄKITYS

Lähete-Palaute

Anestesia

Teho

NordDRG

AROMI/tilaukset

-hoitojakso- diagnoosit- toimenpiteet

-hoitojaksotiedot

SPR / Vok

FTP- veritilaukset /

varaukset

-laskutustietoja

Kuntosoft

Fysotools

HYS

FTP- E-ostot

- laskurivit

FTP- avohoito tiedot- hoitojaksotiedot-tuotepäätös nro:t

- E-osto laskut

AHA- KUNTOUTUS- määrärahaseuranta- kuntoutuspäätökset- OSTOPALVELUT- päätökset- APUVÄLINEET- välineiden vuokraus- väl. luokitusrekisteri

KERNEL- käyttäjähallinta- käyttäjien valikot- TaskMan tausta-ajojen hallinta

SANOMAT HL7/OVT- M-gate

- Datagate

Luettelo järjestelmistäjohon on liittymät

Muut liittymät

Peräkkäistiedostot

FTP-

henkilökunta

FTP- sairaslomat

FTP- palkat

DNApuhelinvaihde

LII potilaspuhelut FTP- puh.maksut

FTP- potilaat

- saldot-nimikkeet

Kuva-arkisto

Sovellukset

Säilytettävät

Korvattavat

Epäselvät

Kehitetään/poistetaan

Ulkopuoliste

Ensemble message broker

WSDL HL7 HL7 Endoscopy

31 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Satakunta ESB !  Enterprise Service Bus will connect all applications together and hide the

technical details !  Orchestration service will execute the processes

ESB

Application

Patient Administration

Departmental app

Patient Record

Application

Application

Application

Application

WSDL WSDL

Application

Public services

WSDL WSDL WSDL WSDL

Orchestration

BPEL

Departmental app

Departmental app

ESB Endpoint

Application Interface

32 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT

DISCUSSION


33 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Generic integration of departmental applications

!  Service Oriented Architecture: Integrating a departmental application !  Departmental applications are integrated using their native interfaces !  Departmental applications are described as web services using WSDL

descriptions !  Directory of examination services is updated !  BPEL code is updated and tested !  GoLive

!  Benefits !  Standardization of the integration of departmental applications !  Reusable processes are created !  Standardization of processes

34 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Future research !  Data model

!  ESB confirmed data, unique identifiers

!  Service Directories !  How to build, use and maintain?

!  Naming standards !  Services, operations, messages, data items

!  Testing procedures !  Services and processes !  Faults, exeptions and recovery routines !  Load and stress testing

!  Versioning !  Version control !  Environment control !  Agreements, SLAs

35 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT

ADD ON

Event Driven SOA, EDA Publish-Subscribe Model

36 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Case Emergency Clinic

!  Problem: Patients wait too long ! Why do they have to wait? ! What could be done about that?

!  First model the process so that you understand the problem

37 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Process and services execute in parallel

Car

e Pr

oces

s

Patient Assesment

Care planning

Care execution

Care assesment Discharge

Continue?

Yes

Serv

ice

Proc

ess

Service Delivery

Request for service Results of service

Many services can be ordered at the same time !  Laboratory tests !  Radiology

examinations !  Consultations !  Operations !  etc

But how to know that the result is available?

38

SoberIT

Car

e Pr

oces

s

Patient Assesment

Care planning

Care execution


Continue?

Yes

Serv

ice

Proc

ess

Service Delivery


Solution: Notification of the result

BPMN notation: The Service sends signal

But how to model receiving the signal?

39

SoberIT

Car

e Pr

oces

s

Patient Assesment

Care planning

Care execution


Continue?

Yes

Serv

ice

Proc

ess

Service Delivery


Receiving results

Receiving the signal of the results

BPMN notation: "Non-Interrupting event subprocess". Subprocess can receive results while main process is active

40

SoberIT

Car

e Pr

oces

s

Patient Assesment

Care planning

Care execution


Continue?

Yes

Serv

ice

Proc

ess

Service Delivery


Receiving results

Other interested recipients of the signal

!  One event can be of interest to many subprocesses

!  One subprocess can be interested of many different events

Updating room

display

Radiology examination

readySecond opinion ready

Web Service: Updating room

display

Lab tests ready

Collecting process data

Process data

DW

41

SoberIT How to distribute signals

!  How to solve many-to-many messaging?

42

SoberIT Event Driven Architecture (EDA)

Publish-Subscribe Model

Notation: ArchiMate

Serv

ice

Proc

ess

Service Delivery

Receiving results

Updating room

display




display

Lab tests ready


Process data

DW

43

SoberIT Event Driven Architecture (EDA)

Publish-Subscribe Model

Notation: ArchiMate

Serv

ice

Proc

ess

Service Delivery

Receiving results

Updating room

display




display

Lab tests ready


Process data

DW

WSDL WSDL WSDL WSDL

WSDL

WSDL

WSDL

44

SoberIT ESB can implement EDA ESB can implement distribution service Web Services described by WSDL documents

Subscriber Registry

Distribution Service

Publishers Subscribers

45 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT

DATA MODEL

46 Timo Itälä, 7.12.2011

SoberIT Data Model to follow the care?

Car

e Pr

oces

s

Patient Assesment

Care planning

Care execution


Continue?

Yes

Serv

ice

Proc

ess

Service Delivery


Care Process Instance

Care Service Instance

Care Process

Type

Care Service Type

Analogy: Product Data Management !  Type = Kind of Bike (Product code) !  Instance = Individual Bike (serial

number)

Process Data Management !  Type = Kind of Process (Process Type

Code) !  Instance = Individual execution of

Process (Process Instance ID)


Process data

DW

47

SoberIT

QUESTIONS?

48 Timo Itälä, 7.12.2011

[email protected]

SOA approach for integration of departmental systems - Aalto · Satakunnan sairaanhoitopiirin...

Documents

Transcript of SOA approach for integration of departmental systems - Aalto · Satakunnan sairaanhoitopiirin...