Soutenance mémoire
Processus métier, processus SI et processus informatique
Selon Morley et al. [2007], un processus métier est défini comme étant un ensemble coordonné d’activités visant à produire un résultat pour des clients internes ou externes (…). Il a pour but d’organiser le travail des acteurs pour répondre à des objectifs définis par la stratégie [Alter, 1999]. Tandis qu’un processus SI est une vue de tout ou partie d’un processus métier, focalisée sur la façon dont l’information est structurée et utilisée. Les activités qui composent ce type de processus décrivent la façon dont les informations sont créées, modifiées, transmises, stockées, manipulées [Alter 1999]. Quant au processus informatique, il est défini comme étant un ensemble d’activités exécutées par des machines, pouvant potentiellement dialoguer avec des acteurs humains afin d’atteindre un objectif de traitement informatique précis tel que la gestion des données-patients [Morley et al., 2011].
Système informatique, système d’information et système de travail
Un système informatique est un ensemble organisé d’objets techniques – matériels, logiciels, applicatifs – qui représente l’infrastructure d’un système d’information [Morley et al., 2007], tel que le système de prescription médicale utilisé par un médecin hospitalier [Jayawardena et al., 2016]. Tandis qu’un Système d’Information (SI) est un ensemble organisé de ressources : matériel, logiciel, personnel, données, procédures permettant d’acquérir, traiter, stocker, communiquer des informations (textes, images, sons…) dans une organisation [Reix, 2002]. Enfin, Alter [1999] définit un système de travail comme étant un ensemble de processus (métiers, systèmes d’information et système informatique) réalisés par des acteurs à l’aide de ressources (humaines, matérielles, logicielles…), et dont la finalité est de fournir un bien ou un service ; les organisations (entreprises industrielles notamment) étant constituées le plus souvent de plusieurs systèmes de travail. En résumé, le système de travail d’une organisation repose sur un système métier ainsi qu’un système d’information supporté par un système informatique. Si on veut transposer cela dans le domaine de la santé, on pourrait dire que l’hôpital (organisation) est constitué d’un ensemble de parcours de soins ; chaque parcours représente un système de travail qui se compose d’un ensemble de processus (métier, systèmes d’information et informatique), et dont le but est de prendre en charge des patients présentant une pathologie donnée.
SI hospitalier, SI de santé et SI de santé partagé
Un Système d’Information Hospitalier (SIH) est un système de collecte, d’analyse, de stockage et de récupération de toutes les informations liées à la prise en charge du patient au sein d’un hôpital ou d’une structure semblable (clinique, centre de lutte contre le cancer…) [Cecchetti et Kolachalam, 2003]. Un Système d’Information de Santé Partagé (SISP), appelé également Système d’Information Régional de Santé (SIRS), est défini comme étant un SI qui permet la collaboration pluriprofessionnelle au profit des patients quelques soit leur lieu de prise en charge en s’appuyant sur les technologies de l’information et de la communication (TIC), des règles d’usages et des moyens mutualisés. Il permet le partage et l’échange d’informations entre acteurs de santé (partenaires) dans l’objectif d’une recherche d’efficience (qualité de prise en charge et pertinence économique) [ARS Pays de la Loire, 2013]. Enfin, un Système d’Information de Santé (SIS) est un système d’information global, regroupant tous les types d’acteurs et de ressources impliqués dans la gestion de l’information sanitaire [au sein d’un territoire donné] » [Degoulet, 2001]. La figure 1.1 ci-dessous illustre l’ensemble de ces concepts.
Systèmes d’information pour l’interface ville-hôpital
La littérature concernant la mise en place d’outils de SI pour l’amélioration de l’interface villehôpital est peu abondante. Milliat-Guittard et al. [2006] ont réalisé une étude dont l’objectif est de connaître à la fois les besoins et les attentes des médecins généralistes et gynécologues libéraux, mais également, ceux des médecins hospitaliers, en matière d’échanges d’informations nécessaires à la prise en charge des patientes atteintes d’un cancer du sein. Cuggia et al. [2006] ont, quant à eux, proposé un modèle générique de système d’information supportant des réseaux de santé en Bretagne (France) ; le modèle vise à développer la coopération entre les professionnels de santé, hospitaliers et libéraux, quelle que soit la pathologie, en fournissant des outils d’échange et de partage de données médicales. Par ailleurs, Bourret et Meyer [2012] ont analysé les organisations d’interface entre la médecine de ville et l’hôpital en France telles que les réseaux de santé. Leur étude était basée essentiellement sur une méthodologie qualitative : entretiens semi directifs et observation sur le terrain de situationsproblèmes, principalement. A notre connaissance, il n’existe pas d’étude quantitative rigoureuse permettant d’évaluer l’impact de la mise en place d’un système d’information évolué et de ses outils associés pour améliorer l’interface ville-hôpital. L’évolution de la communication entre l’hôpital et les différents acteurs de la santé en ville reste très disparate selon le lieu, et se fait généralement de manière empirique. La mise en œuvre de méthodes et outils issus du génie industriel pour construire une méthodologie d’informatisation de l’interface ville-hôpital et en évaluer les performances semblent constituer un verrou scientifique indéniable. Ainsi nous nous penchons plus avant sur la mise en œuvre de ces outils dans la suite.
Modélisation et simulation des flux de patients et d’informations
Modélisation des processus métiers
Selon Aguilar-Savén [2004], l’ensemble des experts, aussi bien dans le domaine des technologies de l’information que dans l’ingénierie d’entreprise, s’accordent à dire que le succès d’une organisation passe par la compréhension de ces processus métiers, et ce par le biais de la modélisation. Plusieurs auteurs [Giaglis, 2001 ; Aguilar-Savén, 2004 ; List et Korherr, 2006] ont réalisé des revues de littérature sur les principaux langages, outils et méthodes de modélisation des processus métiers, tels que BPMN (Business Process Model and Notation), EPC (Event-driven Process Chain), RAD (Role Activity Diagram), UML-AD, IDEFx et GRAI ; ils ont également proposé des cadres pour leur classification et leur évaluation, afin de faciliter leur utilisation.
Modélisation des systèmes d’information
En ce qui concerne la modélisation des systèmes d’information, Giaglis [2001] a identifié les principaux formalismes et techniques de modélisation (Data Flow Diagramming, Entity-Relationship Diagrams, State-Transition Diagramming, IDEF1x, UML) permettant de représenter les processus SI, ainsi que les acteurs et ressources associés au système, qui sont nécessaires à la mise en œuvre de ce type de processus. D’autres auteurs [Winter et al., 2003] ont proposé un méta-modèle nommé 3LGM² (Three Layer Graph based Meta-Model) ainsi qu’un outil dédié (3LGM² tool) permettant de modéliser les systèmes d’information de santé. L’outil a été par la suite utilisé dans des études de cas telles que la modélisation du système d’information de l’hôpital universitaire de Leipzig (Allemagne) [Wendt et al., 2004 ; Winter et al., 2007] ou encore, la modélisation de deux systèmes d’information hospitaliers, l’un en Allemagne, l’autre au Japon, dans l’optique de faire une comparaison d’un point de vue architectural [Jahn et al., 2009].
Modélisation des systèmes de travail
Un grand nombre de méthodes et d’outils de modélisation d’entreprise issus du monde industriel sont aujourd’hui exploités dans le secteur de la production de soins; étant donné que la modélisation de l’ensemble des processus au sein d’une entreprise, ou d’une organisation de manière générale, permet de comprendre son fonctionnement et de partager cette compréhension, le cas échéant, entre les différents acteurs impliqués dans un projet d’évaluation ou de réorganisation [Belaidi et al., 2007]. Par ailleurs, des auteurs comme Vernadat [2002] ainsi que Bork et Fill [2014] rappellent les éléments qui composent une méthode de modélisation d’entreprise (i.e. un langage et une procédure de modélisation, principalement) puis évaluent les principales méthodes de modélisation d’entreprise : ARIS (Architecture of Integrated Information Systems), BPMS (Business Process Management Systems), HORUS, SOM (Semantic Object Model), TOVE (TOronto Virtual Enterprise deductive enterprise model) et UML. D’autre part, un certain nombre d’auteurs ont utilisé l’outil logiciel dédié à la méthode ARIS (ARIS Toolset) afin de modéliser divers types d’organisations, notamment des établissements de santé : modélisation du passage des patients aux service des urgences [Wang et al., 2006], modélisation des processus logistiques au sein d’un Hôpital [Andre et Fenies, 2007], ou encore, modélisation du parcours patient dans une unité de soins au sein d’une structure hospitalière [Aleksy et al., 2010] .
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Table des matières
Introduction générale
Efficience du système de soins français
Objectif de la thèse
Plan de la thèse
Chapitre 1 Etat de l’art général
1.1 Introduction
1.2 Concepts de base
1.2.1 Processus métier, processus SI et processus informatique
1.2.2 Système informatique, système d’information et système de travail
1.2.3 SI hospitalier, SI de santé et SI de santé partagé
1.3 Systèmes d’information pour l’interface ville-hôpital
1.4 Modélisation et simulation des flux de patients et d’informations
1.4.1 Modélisation des processus métiers
1.4.2 Modélisation des systèmes d’information
1.4.3 Modélisation des systèmes de travail
1.4.4 Simulation du parcours patient
1.5 Évaluation des systèmes d’information de santé
1.6 Conclusion
Chapitre 2 Etat des lieux
2.1 Introduction
2.2 Concepts de base
2.3 Recueil de l’existant
2.3.1 Caractéristiques de la prise en charge des patients
2.3.2 Caractéristiques du SIH aux centres Léon Bérard et Jean Perrin et au CH de Sens
2.3.3 Caractéristiques du SI régional de santé en Rhône-Alpes, Auvergne et Bourgogne
2.4 Modélisation et analyse de l’existant grâce au formalisme BPMN
2.4.1 Périmètre fonctionnel
2.4.2 Modèle du système de prise en charge des patients en cancérologie
2.5 Critique du formalisme BPMN
2.6 Conclusion
Chapitre 3 Méthodologie générale d’analyse des SITS
3.1 Introduction
3.2 Préliminaires
3.3 Méthodologie d’évaluation de l’impact d’un SITS sur la prise en charge d’une population de patients
3.4 Utilisation du cadre de modélisation M-THIS
3.5 Evaluation automatique de la performance des SITS
3.5.1 Instanciation
3.5.2 Conversion
3.5.3 Analyse/simulation
3.5.4 Agrégation des résultats de simulation d’un SITS
3.5.5 Présentation des résultats
3.6 Comparaison des résultats et interprétation
3. 7 Conclusion
Chapitre 4 Cadre de modélisation M-THIS basé sur le formalisme EPC
4.1 Introduction
4.2 Outils de modélisation des SI : Etat de l’art
4.3 Caractérisation des éléments composant un SITS
4.4 Une bibliothèque de modélisation pour les SITS
4.5 Guide de construction d’un modèle M-THIS
4.5.1 Structuration des données de santé relatives à la prise en charge d’une population de patients
4.5.2 Construction du parcours de soins d’une population de patients
4.5.3 Construction des circuits d’informations associés à un parcours de soins
4.6 Instanciation d’un modèle M-THIS
4.7 Conclusion
Chapitre 5 Un outil d’analyse des SITS basé sur une nouvelle classe de réseaux de Petri
5.1 Introduction
5.2 Définition d’une nouvelle classe de réseaux de Petri appelée Net-THIS
5.3 Modélisation d’un SITS par le biais de la classe Net-THIS
5.4 Conversion d’une instance de modèle M-THIS en un réseau Net-THIS
5.4.1 Algorithme de conversion d’une instance de modèle M-THIS en un réseau Net-THIS
5.4.2. Implémentation du module « Conversion » dans l’outil EVAL-THIS
5.5 Cadre d’analyse d’un réseau Net-THIS
5.5.1 Vérification de propriétés qualitatives
5.5.2 Equations d’évolution issues de l’algèbre (max, +)
5.5.3 Analyse du pire des cas
5.5.4 Temps de cycle moyen
5.5.5 Fiabilité des dates de prise en charge des patients
5.5.6. Implémentation du module « Analyse/Simulation » dans l’outil EVAL-THIS
5.6 Expérimentation numérique
5.7 Conclusion
Conclusion générale
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