[論文レビュー] Using SOA with Web Services for effective Integration of Hospital Information Systems via an Enterprise Service Bus

Quist-Aphetsi Kester|arXiv (Cornell University)|Jul 30, 2013

Service-Oriented Architecture and Web Services参考文献 9被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、Web サービスとエンタープライズ・サービス・バス（ESB）を用いたSOAベースの統合フレームワークを提案し、地理的に分散した病院情報システム間の相互運用性を実現する。標準化されたWebサービスと集中型ESBを介して異種システムを非結合化することで、シームレスなデータ共有が可能となり、レガシーシステムを変更せずに統合の複雑さが軽減され、拡張性が確保される。これにより、効果的でスケーラブルなヘルスケアシステム相互運用性が達成される。

ABSTRACT

Hospitals are distributed across geographical areas and it is important for all hospitals to share information as well as integrate their systems for effective researching and health delivery. Health personals and institutions in need of information from hospitals with respect to geographical areas can easily do researches on patients, treatments, disease outbreaks, and effects of drugs. This research work is aimed at integrating of database systems of hospital across geographical areas via a service bus. A centralized service bus was used to facilitate interoperability of applications across platforms and enhance communication within the hospital infrastructure as well as creating enabling environment for new layer of abstractions to be added without modification of the entire system. Concept of Service Oriented Architecture with web services was used for rapid integration solution in solving the challenges faced during integration of multiple incompatible applications.

研究の動機と目的

• 地理的に分散した場所に存在する、異種でレガシーな病院情報システムの統合課題に対処すること。
• 研究、患者ケア、公衆衛生監視（例：感染症の流行、薬物効果）のためのリアルタイムデータ共有を可能にすること。
• サービス指向で非結合的なアーキテクチャを採用することで、統合の複雑さを低減し、システム全体の変更を回避すること。
• エンドツーエンドの通信を可能にするスケーラブルで拡張可能なミドルウェア層を、エンタープライズ・サービス・バス（ESB）を用いて構築すること。
• 標準化されたWebサービスを通じてシステム相互作用を抽象化することで、将来的な拡張性を支援すること。

提案手法

• 病院システムのコンponentsを再利用可能でプラットフォームに依存しないサービスにモジュール化するため、サービス指向アーキテクチャ（SOA）を採用した。
• 異種の病院システム間でのプラットフォームに依存しない通信を実現するため、SOAPベースのWebサービスを活用した。
• サービス間のメッセージの仲介、ルーティング、変換を担うミドルウェアの基盤として、集中型のエンタープライズ・サービス・バス（ESB）を導入した。
• ESBが、プロトコル変換、メッセージルーティング、セキュリティの強制を、分散システム全体で処理できるように設計した。
• 標準化されたサービスインターフェースを通じてシステム相互作用を抽象化し、既存のシステムを変更せずに新しいサービスを追加可能にした。
• レガシーシステムを標準化されたWebサービスエンドポイントの背後に隔離することで、後方互換性と緩い結合性を確保した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 プラットフォームやデータ形式の異種性があるにもかかわらず、地理的に分散した病院情報システムを効果的に統合する方法は何か？
• RQ2 スケーラブルで安全かつ保守可能な、レガシーなヘルスケアシステムの統合を可能にするアーキテクチャパターンは何か？
• RQ3 エンタープライズ・サービス・バス（ESB）は、ヘルスケア IT 環境において統合の複雑さをどの程度低減し、相互運用性を向上させられるか？
• RQ4 Webサービスを用いたサービス指向アプローチは、臨床および公衆衛生研究のためのリアルタイムデータ共有を支援できるか？
• RQ5 既存のレガシーアプリケーションを変更せずに、統合システムに新しいサービスを追加する方法は何か？

主な発見

• ESBを基盤とするSOAアーキテクチャは、異なるプラットフォームに跨る異種病院システム間での相互運用性を成功裏に実現した。
• 標準化されたWebサービスの活用により、レガシーデータベースシステムの変更なしに、シームレスな通信とデータ交換が可能となった。
• 集中型のESBが、メッセージルーティング、変換、監視の単一の制御ポイントを提供し、システムの保守性が向上した。
• アーキテクチャは拡張性を備えており、既存システムの変更なしに新しいサービスの追加が可能で、運用の中断も生じなかった。
• 統合の複雑さが低減され、患者の治療成績、疾患の傾向、薬物効果に関する研究のためのリアルタイムデータ共有が実現した。
• このソリューションは、将来的なヘルスケア情報統合の拡張に対してもスケーラブルで適応可能であることが示された。