Quản lý tài nguyên FHIR bằng Thư viện FHIR Engine

1. Trước khi bắt đầu

Sản phẩm bạn sẽ tạo ra

Trong lớp học lập trình này, bạn sẽ xây dựng một ứng dụng Android bằng Thư viện công cụ FHIR. Ứng dụng của bạn sẽ sử dụng Thư viện công cụ FHIR để tải tài nguyên FHIR xuống từ máy chủ FHIR và tải mọi thay đổi cục bộ lên máy chủ.

Kiến thức bạn sẽ học được

  • Cách tạo máy chủ HAPI FHIR cục bộ bằng Docker
  • Cách tích hợp Thư viện công cụ FHIR vào ứng dụng Android
  • Cách sử dụng API Đồng bộ hoá để thiết lập một công việc định kỳ hoặc một lần để tải xuống và tải lên tài nguyên FHIR
  • Cách sử dụng Search API
  • Cách sử dụng API truy cập dữ liệu để tạo, đọc, cập nhật và xoá tài nguyên FHIR cục bộ

Bạn cần có

Nếu chưa từng tạo ứng dụng Android, bạn có thể bắt đầu bằng cách tạo ứng dụng đầu tiên.

2. Thiết lập máy chủ HAPI FHIR cục bộ bằng dữ liệu kiểm thử

HAPI FHIR là một máy chủ FHIR nguồn mở phổ biến. Chúng tôi sử dụng máy chủ HAPI FHIR cục bộ trong lớp học lập trình để ứng dụng Android kết nối.

Thiết lập máy chủ HAPI FHIR cục bộ

  1. Chạy lệnh sau trong một thiết bị đầu cuối để tải hình ảnh mới nhất của HAPI FHIR
    docker pull hapiproject/hapi:latest
    
  2. Tạo vùng chứa HAPI FHIR bằng cách sử dụng Docker Desktop để chạy hình ảnh hapiproject/hapi đã tải xuống trước đó hoặc chạy lệnh sau
    docker run -p 8080:8080 hapiproject/hapi:latest
    
    Tìm hiểu thêm.
  3. Kiểm tra máy chủ bằng cách mở URL http://localhost:8080/ trong trình duyệt. Bạn sẽ thấy giao diện web HAPI FHIR.Giao diện web HAPI FHIR

Điền dữ liệu kiểm thử vào máy chủ HAPI FHIR cục bộ

Để kiểm thử ứng dụng, chúng ta cần có một số dữ liệu kiểm thử trên máy chủ. Chúng ta sẽ sử dụng dữ liệu tổng hợp do Synthea tạo.

  1. Trước tiên, chúng ta cần tải dữ liệu mẫu xuống từ synthea-samples. Tải xuống và giải nén synthea_sample_data_fhir_r4_sep2019.zip. Dữ liệu mẫu chưa giải nén có nhiều tệp .json, mỗi tệp là một gói giao dịch cho một bệnh nhân riêng lẻ.
  2. Chúng ta sẽ tải dữ liệu kiểm thử cho 3 bệnh nhân lên máy chủ HAPI FHIR cục bộ. Chạy lệnh sau trong thư mục chứa các tệp JSON
    curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d @./Aaron697_Brekke496_2fa15bc7-8866-461a-9000-f739e425860a.json http://localhost:8080/fhir/
    curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d @./Aaron697_Stiedemann542_41166989-975d-4d17-b9de-17f94cb3eec1.json http://localhost:8080/fhir/
    curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d @./Abby752_Kuvalis369_2b083021-e93f-4991-bf49-fd4f20060ef8.json http://localhost:8080/fhir/
    
  3. Để tải dữ liệu kiểm thử cho tất cả bệnh nhân lên máy chủ, hãy chạy
    for f in *.json; do curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d @$f http://localhost:8080/fhir/ ; done
    
    Tuy nhiên, việc này có thể mất nhiều thời gian để hoàn tất và không cần thiết cho lớp học lập trình.
  4. Xác minh rằng dữ liệu kiểm thử có trên máy chủ bằng cách mở URL http://localhost:8080/fhir/Patient/ trong trình duyệt. Bạn sẽ thấy văn bản HTTP 200 OK và mục Response Body của trang chứa dữ liệu bệnh nhân trong Gói FHIR dưới dạng kết quả tìm kiếm với số lượng total.Kiểm thử dữ liệu trên máy chủ

3. Thiết lập ứng dụng Android

Tải mã nguồn xuống

Để tải mã cho lớp học lập trình này, hãy sao chép kho lưu trữ SDK Android FHIR: git clone https://github.com/google/android-fhir.git

Dự án khởi động cho lớp học lập trình này nằm trong codelabs/engine.

Nhập ứng dụng vào Android Studio

Chúng ta bắt đầu bằng cách nhập ứng dụng khởi động vào Android Studio.

Mở Android Studio, chọn Import Project (Gradle, Eclipse ADT, etc.) (Nhập dự án (Gradle, Eclipse ADT, v.v.)) rồi chọn thư mục codelabs/engine/ trong mã nguồn mà bạn đã tải xuống trước đó.

Màn hình khởi động Android Studio

Đồng bộ hoá dự án với các tệp Gradle

Để thuận tiện cho bạn, các phần phụ thuộc Thư viện công cụ FHIR đã được thêm vào dự án. Thao tác này cho phép bạn tích hợp Thư viện công cụ FHIR vào ứng dụng. Hãy quan sát các dòng sau cho đến cuối tệp app/build.gradle.kts của dự án:

dependencies {
    // ...

    implementation("com.google.android.fhir:engine:1.1.0")
}

Để đảm bảo rằng ứng dụng của bạn có tất cả các phần phụ thuộc, bạn nên đồng bộ hoá dự án với các tệp gradle tại thời điểm này.

Chọn Sync Project with Gradle Files (Đồng bộ hoá dự án với tệp Gradle) (Nút đồng bộ hoá Gradle) trên thanh công cụ Android Studio. Bạn cũng có thể chạy lại ứng dụng để kiểm tra xem các phần phụ thuộc có hoạt động đúng cách hay không.

Chạy ứng dụng khởi động

Giờ đây, khi đã nhập dự án vào Android Studio, bạn đã sẵn sàng chạy ứng dụng lần đầu tiên.

Khởi động trình mô phỏng Android Studio rồi nhấp vào biểu tượng Chạy (Nút Run (Chạy)) trong thanh công cụ Android Studio.

Ứng dụng Hello World

4. Tạo thực thể Công cụ FHIR

Để đưa Công cụ FHIR vào ứng dụng Android, bạn cần sử dụng Thư viện công cụ FHIR và khởi tạo một thực thể của Công cụ FHIR. Các bước dưới đây sẽ hướng dẫn bạn thực hiện quy trình này.

  1. Chuyển đến lớp Ứng dụng (Application), trong ví dụ này là FhirApplication.kt, nằm trong app/src/main/java/com/google/android/fhir/codelabs/engine.
  2. Bên trong phương thức onCreate(), hãy thêm mã sau để khởi chạy Công cụ FHIR:
      FhirEngineProvider.init(
          FhirEngineConfiguration(
            enableEncryptionIfSupported = true,
            RECREATE_AT_OPEN,
            ServerConfiguration(
              baseUrl = "http://10.0.2.2:8080/fhir/",
              httpLogger =
                HttpLogger(
                  HttpLogger.Configuration(
                    if (BuildConfig.DEBUG) HttpLogger.Level.BODY else HttpLogger.Level.BASIC,
                  ),
                ) {
                  Log.d("App-HttpLog", it)
                },
            ),
          ),
      )
    
    Lưu ý:
    • enableEncryptionIfSupported: Bật tính năng mã hoá dữ liệu nếu thiết bị hỗ trợ tính năng này.
    • RECREATE_AT_OPEN: Xác định chiến lược lỗi cơ sở dữ liệu. Trong trường hợp này, lớp này sẽ tạo lại cơ sở dữ liệu nếu xảy ra lỗi khi mở.
    • baseUrl trong ServerConfiguration: Đây là URL cơ sở của máy chủ FHIR. Địa chỉ IP 10.0.2.2 được cung cấp được dành riêng cho máy chủ cục bộ, có thể truy cập được từ trình mô phỏng Android. Tìm hiểu thêm.
  3. Trong lớp FhirApplication, hãy thêm dòng sau để tạo bản sao động cho Công cụ FHIR:
      private val fhirEngine: FhirEngine by
          lazy { FhirEngineProvider.getInstance(this) }
    
    Điều này đảm bảo rằng thực thể FhirEngine chỉ được tạo khi được truy cập lần đầu tiên, chứ không phải ngay khi ứng dụng khởi động.
  4. Thêm phương thức tiện lợi sau đây vào lớp FhirApplication để dễ dàng truy cập trong toàn bộ ứng dụng:
    companion object {
        fun fhirEngine(context: Context) =
            (context.applicationContext as FhirApplication).fhirEngine
    }
    
    Phương thức tĩnh này cho phép bạn truy xuất thực thể Công cụ FHIR từ bất kỳ vị trí nào trong ứng dụng bằng cách sử dụng ngữ cảnh.

5. Đồng bộ hoá dữ liệu với máy chủ FHIR

  1. Tạo một lớp mới DownloadWorkManagerImpl.kt. Trong lớp này, bạn sẽ xác định cách ứng dụng tìm nạp tài nguyên tiếp theo từ danh sách để tải xuống.:
      class DownloadWorkManagerImpl : DownloadWorkManager {
        private val urls = LinkedList(listOf("Patient"))
    
        override suspend fun getNextRequest(): DownloadRequest? {
          val url = urls.poll() ?: return null
          return DownloadRequest.of(url)
        }
    
        override suspend fun getSummaryRequestUrls() = mapOf<ResourceType, String>()
    
        override suspend fun processResponse(response: Resource): Collection<Resource> {
          var bundleCollection: Collection<Resource> = mutableListOf()
          if (response is Bundle && response.type == Bundle.BundleType.SEARCHSET) {
            bundleCollection = response.entry.map { it.resource }
          }
          return bundleCollection
        }
      }
    
    Lớp này có một hàng đợi các loại tài nguyên mà nó muốn tải xuống. Phương thức này xử lý các phản hồi và trích xuất tài nguyên từ gói được trả về, được lưu vào cơ sở dữ liệu cục bộ.
  2. Tạo một lớp mới AppFhirSyncWorker.kt Lớp này xác định cách ứng dụng sẽ đồng bộ hoá với máy chủ FHIR từ xa bằng một worker trong nền.
    class AppFhirSyncWorker(appContext: Context, workerParams: WorkerParameters) :
      FhirSyncWorker(appContext, workerParams) {
    
      override fun getDownloadWorkManager() = DownloadWorkManagerImpl()
    
      override fun getConflictResolver() = AcceptLocalConflictResolver
    
      override fun getFhirEngine() = FhirApplication.fhirEngine(applicationContext)
    
      override fun getUploadStrategy() =
        UploadStrategy.forBundleRequest(
          methodForCreate = HttpCreateMethod.PUT,
          methodForUpdate = HttpUpdateMethod.PATCH,
          squash = true,
          bundleSize = 500,
        )
    }
    
    Ở đây, chúng ta đã xác định trình quản lý tải xuống, trình phân giải xung đột và thực thể công cụ FHIR sẽ sử dụng để đồng bộ hoá.
  3. Trong ViewModel, PatientListViewModel.kt, bạn sẽ thiết lập cơ chế đồng bộ hoá một lần. Tìm và thêm mã này vào hàm triggerOneTimeSync():
    viewModelScope.launch {
          Sync.oneTimeSync<AppFhirSyncWorker>(getApplication())
            .shareIn(this, SharingStarted.Eagerly, 10)
            .collect { _pollState.emit(it) }
        }
    
    Coroutine này bắt đầu quá trình đồng bộ hoá một lần với máy chủ FHIR bằng cách sử dụng AppFhirSyncWorker mà chúng ta đã xác định trước đó. Sau đó, ứng dụng sẽ cập nhật giao diện người dùng dựa trên trạng thái của quá trình đồng bộ hoá.
  4. Trong tệp PatientListFragment.kt, hãy cập nhật phần nội dung của hàm handleSyncJobStatus:
    when (syncJobStatus) {
        is SyncJobStatus.Finished -> {
            Toast.makeText(requireContext(), "Sync Finished", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            viewModel.searchPatientsByName("")
        }
        else -> {}
    }
    
    Ở đây, khi quá trình đồng bộ hoá kết thúc, một thông báo ngắn sẽ hiển thị để thông báo cho người dùng, sau đó ứng dụng sẽ hiển thị tất cả bệnh nhân bằng cách gọi một lượt tìm kiếm có tên trống.

Giờ thì mọi thứ đã sẵn sàng, hãy chạy ứng dụng. Nhấp vào nút Sync trong trình đơn. Nếu mọi thứ hoạt động đúng cách, bạn sẽ thấy các bệnh nhân từ máy chủ FHIR cục bộ được tải xuống và hiển thị trong ứng dụng.

Danh sách bệnh nhân

6. Sửa đổi và tải dữ liệu bệnh nhân lên

Trong phần này, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn quy trình sửa đổi dữ liệu bệnh nhân dựa trên các tiêu chí cụ thể và tải dữ liệu đã cập nhật lên máy chủ FHIR. Cụ thể, chúng ta sẽ hoán đổi thành phố địa chỉ cho những bệnh nhân cư trú ở WakefieldTaunton.

Bước 1: Thiết lập Logic sửa đổi trong PatientListViewModel

Mã trong phần này được thêm vào hàm triggerUpdate trong PatientListViewModel

  1. Truy cập vào Công cụ FHIR:Bắt đầu bằng cách tham chiếu đến công cụ FHIR trong PatientListViewModel.kt.
    viewModelScope.launch {
       val fhirEngine = FhirApplication.fhirEngine(getApplication())
    
    Mã này khởi chạy một coroutine trong phạm vi của ViewModel và khởi chạy công cụ FHIR.
  2. Tìm bệnh nhân ở Wakefield:Sử dụng công cụ FHIR để tìm bệnh nhân có thành phố địa chỉ là Wakefield.
    val patientsFromWakefield =
         fhirEngine.search<Patient> {
           filter(
             Patient.ADDRESS_CITY,
             {
               modifier =  StringFilterModifier.MATCHES_EXACTLY
               value = "Wakefield"
             }
           )
         }
    
    Ở đây, chúng ta đang sử dụng phương thức search của công cụ FHIR để lọc bệnh nhân dựa trên thành phố địa chỉ của họ. Kết quả sẽ là danh sách bệnh nhân ở Wakefield.
  3. Tìm kiếm bệnh nhân ở Taunton:Tương tự, hãy tìm kiếm bệnh nhân có thành phố địa chỉ là Taunton.
    val patientsFromTaunton =
         fhirEngine.search<Patient> {
           filter(
             Patient.ADDRESS_CITY,
             {
               modifier =  StringFilterModifier.MATCHES_EXACTLY
               value = "Taunton"
             }
           )
         }
    
    Chúng ta hiện có hai danh sách bệnh nhân – một danh sách từ Wakefield và một danh sách từ Taunton.
  4. Sửa đổi địa chỉ của bệnh nhân:Xem xét từng bệnh nhân trong danh sách patientsFromWakefield, thay đổi thành phố của họ thành Taunton và cập nhật trong công cụ FHIR.
    patientsFromWakefield.forEach {
         it.resource.address.first().city = "Taunton"
         fhirEngine.update(it.resource)
    }
    
    Tương tự, hãy cập nhật từng bệnh nhân trong danh sách patientsFromTaunton để thay đổi thành phố của họ thành Wakefield.
    patientsFromTaunton.forEach {
         it.resource.address.first().city = "Wakefield"
         fhirEngine.update(it.resource)
    }
    
  5. Bắt đầu đồng bộ hoá:Sau khi sửa đổi dữ liệu cục bộ, hãy kích hoạt một lần đồng bộ hoá để đảm bảo dữ liệu được cập nhật trên máy chủ FHIR.
    triggerOneTimeSync()
    }
    
    Dấu ngoặc nhọn đóng } biểu thị sự kết thúc của coroutine được khởi chạy ở đầu.

Bước 2: Kiểm thử chức năng

  1. Kiểm thử giao diện người dùng:Chạy ứng dụng. Nhấp vào nút Update trong trình đơn. Bạn sẽ thấy các thành phố trong địa chỉ của bệnh nhân Aaron697Abby752 được hoán đổi.
  2. Xác minh máy chủ:Mở trình duyệt và chuyển đến http://localhost:8080/fhir/Patient/. Xác minh rằng thành phố địa chỉ của bệnh nhân Aaron697Abby752 đã được cập nhật trên máy chủ FHIR cục bộ.

Bằng cách làm theo các bước này, bạn đã triển khai thành công một cơ chế để sửa đổi dữ liệu bệnh nhân và đồng bộ hoá các thay đổi với máy chủ FHIR.

7. Tìm bệnh nhân theo tên

Việc tìm kiếm bệnh nhân theo tên có thể là một cách truy xuất thông tin thân thiện với người dùng. Tại đây, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn quy trình triển khai tính năng này trong ứng dụng.

Bước 1: Cập nhật chữ ký hàm

Chuyển đến tệp PatientListViewModel.kt và tìm hàm có tên searchPatientsByName. Chúng ta sẽ thêm mã vào hàm này.

Để lọc kết quả dựa trên cụm từ tìm kiếm tên được cung cấp và phát kết quả để giao diện người dùng cập nhật, hãy kết hợp khối mã có điều kiện sau:

    viewModelScope.launch {
      val fhirEngine = FhirApplication.fhirEngine(getApplication())
      if (nameQuery.isNotEmpty()) {
        val searchResult = fhirEngine.search<Patient> {
          filter(
            Patient.NAME,
            {
              modifier = StringFilterModifier.CONTAINS
              value = nameQuery
            },
          )
        }
        liveSearchedPatients.value  =  searchResult.map { it.resource }
      }
    }

Tại đây, nếu nameQuery không trống, hàm tìm kiếm sẽ lọc kết quả để chỉ bao gồm những bệnh nhân có tên chứa cụm từ tìm kiếm đã chỉ định.

Bước 2: Kiểm thử chức năng Tìm kiếm mới

  1. Chạy lại ứng dụng:Sau khi thực hiện các thay đổi này, hãy tạo lại và chạy ứng dụng.
  2. Tìm bệnh nhân: Trên màn hình danh sách bệnh nhân, hãy sử dụng chức năng tìm kiếm. Giờ đây, bạn có thể nhập tên (hoặc một phần tên) để lọc danh sách bệnh nhân cho phù hợp.

Sau khi hoàn tất các bước này, bạn đã cải thiện ứng dụng của mình bằng cách cung cấp cho người dùng khả năng tìm kiếm bệnh nhân theo tên một cách hiệu quả. Điều này có thể cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng và hiệu quả truy xuất dữ liệu.

8. Xin chúc mừng!

Bạn đã sử dụng Thư viện công cụ FHIR để quản lý tài nguyên FHIR trong ứng dụng:

  • Sử dụng API Đồng bộ hoá để đồng bộ hoá tài nguyên FHIR với máy chủ FHIR
  • Sử dụng API truy cập dữ liệu để tạo, đọc, cập nhật và xoá tài nguyên FHIR cục bộ
  • Sử dụng API Tìm kiếm để tìm kiếm tài nguyên FHIR cục bộ

Nội dung đã đề cập

  • Cách thiết lập máy chủ HAPI FHIR cục bộ
  • Cách tải dữ liệu kiểm thử lên Máy chủ HAPI FHIR cục bộ
  • Cách tạo ứng dụng Android bằng Thư viện công cụ FHIR
  • Cách sử dụng API đồng bộ hoá, API truy cập dữ liệu và API tìm kiếm trong Thư viện công cụ FHIR

Các bước tiếp theo

  • Khám phá tài liệu về Thư viện công cụ FHIR
  • Khám phá các tính năng nâng cao của Search API
  • Áp dụng Thư viện công cụ FHIR trong ứng dụng Android của riêng bạn

Tìm hiểu thêm