ntvНаучно-технический вестник информационных технологий, механики и оптикиScientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics2226-14942500-0373Университет ИТМО10.17586/2226-1494-2025-25-2-311-320ntv-451Research ArticleКОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИCOMPUTER SCIENCEИнтеграция усиленной квалифицированной электронной подписи с ресурсами быстрого взаимодействия в сфере здравоохранения FHIR RU-coreIntegration of enhanced qualified electronic signature to the fast healthcare interoperability resources (FHIR RU-core) protocolhttps://orcid.org/0009-0004-2973-9594ГорбуновН. А.GorbunovN. A.

Горбунов Николай Александрович — руководитель отдела, ООО «Нетрика Медицина»; аспирант, Университет ИТМО,

Санкт-Петербург, 191015, 197101

Nikolai A. Gorbunov — Head of Department, “Netrika Medicine” LLC; PhD Student, ITMO University.

Saint Petersburg, 191015, 197101

gorb-2157@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1377-6003КулешоваВ. О.KuleshovaV. O.

Кулешова Валерия Олеговна — кандидат филологических наук, преподаватель.

Санкт-Петербург, 197046

Valeria O. Kuleshova — PhD (Philology).

Saint Petersburg, 197046

valeria.kuleshova@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0002-0240-9067КоржукВ. М.KorzhukV. M.

Коржук Виктория Михайловна — кандидат технических наук, доцент, доцент.

Санкт-Петербург, 197101, sc 56875395200

Viktoriia M. Korzhuk — PhD, Associate Professor, Associate Professor.

Saint Petersburg, 197101, sc 56875395200

vmkorzhuk@itmo.ruООО «Нетрика Медицина»; Университет ИТМОРоссия“Netrika Medicine” LLC; ITMO UniversityRussian FederationAO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»РоссияCSRI ElektropriborRussian FederationУниверситет ИТМОРоссияITMO UniversityRussian Federation202524042025252311320Copyright © Горбунов Н.А., Кулешова В.О., Коржук В.М., 20252025Горбунов Н.А., Кулешова В.О., Коржук В.М.Gorbunov N.A., Kuleshova V.O., Korzhuk V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ntv.elpub.ru/jour/article/view/451Введение

Введение. Рассматривается возможность использования российского профиля протокола Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) RU-core для разработки медицинских информационных систем. Усиленная квалифицированная электронная подпись применяется для защиты информации уже длительное время, однако, совместно с протоколом FHIR RU-core для защиты медицинских информационных систем — впервые. В работе предложен процесс внедрения усиленной квалифицированной электронной подписи для организаций, разрабатывающих безопасное программное обеспечение для медицинских информационных систем. Для достижения цели были решены следующие задачи: проанализированы русские и зарубежные научные работы, и составлена таблица возможностей использования протокола FHIR, выработан пошаговый план внедрения усиленной квалифицированной электронной подписи.

Метод

Метод. Для решения задачи внедрения усиленной квалифицированной электронной подписи был разработан программный код, который позволяет передавать чувствительные медицинские данные безопасно. Проведена реализация криптографической защиты информации при помощи российских стандартов интеграции различных медицинских информационных систем. В отечественной версии протокола FHIR встроена усиленная квалифицированная электронная подпись для защищенного обмена данными. Корректный обмен медицинскими документами возможен при использовании российских версий протокола и сертификатов. Проведена стандартизация применения российского профиля протокола FHIR RU-core для медицинских информационных систем с новым функционалом. Протокол FHIR RU-core был внедрен в медицинские информационные системы, развернутые в аттестованных центрах обработки данных. Стандарт FHIR RU-core является наиболее инновационным инструментом для отечественных медицинских систем, так как находится в открытом доступе, и удобен для применения медицинским сообществом. Метод ориентирован на безопасную интеграцию медицинских информационных систем для развития региональных сервисов для врачей, пациентов и организаторов цифрового здравоохранения.

Основные результаты

Основные результаты. Полученные результаты заключаются в адаптации международного опыта использования протокола FHIR для российской действительности и в уточнении метода внедрения усиленной квалифицированной электронной подписи без потери пропускной способности в медицинских информационных системах. Практический результат показывает, что использование российской усиленной квалифицированной электронной подписи удовлетворяет требованиям информационной безопасности для новых медицинских информационных систем и позволяет передавать чувствительные данные без потери качества и скорости.

Обсуждение

Обсуждение. Сделан вывод о необходимости внедрения системного подхода к использованию российского профиля протокола FHIR RU-core для новых медицинских информационных систем с целью дальнейшего развития цифрового здравоохранения. Результаты работы могут быть ценным ресурсом для архитекторов и разработчиков программного обеспечения медицинских информационных систем, а также специалистов по информационной безопасности.

The article discusses how to use the Russian profile of the Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) RU-core protocol for medical information systems developing. An enhanced qualified electronic signature has been used for information protection for a long time; however, it is currently being implemented for the first time with the FHIR RU-core protocol to protect medical information systems. The goal of the research is enhanced qualified electronic signature integration for organizations developing secure software for medical information systems. To reach the goal, the following tasks are solved: previous works including foreign ones are analyzed and the table with different variants of FHIR protocol using is presented; the step-by-step plan of an enhanced qualified electronic signature integration has elaborated. A software code has been created to ensure the safe transmission of sensitive medical data to meet the challenge of implementing an enhanced qualified electronic signature. Russian standards were used to implement cryptographic protection of information in various medical information systems. To ensure secure data exchange, an enhanced qualified electronic signature was incorporated into the domestic version of the FHIR protocol. The use of Russian version of the protocol and certificates result in the correct exchange of medical documents. New functionality for medical information systems was standardized through the application of the Russian profile of FHIR protocol. Medical information systems deployed in the certified data processing centers are now using the FHIR RU-core protocol. The medical community easily uses FHIR RU-core, which is the most advanced tool for domestic medical systems. The method is aimed at integrating health information systems safely to develop regional services for doctors, patients, and digital health care organizers. The scientific novelty and relevance of the research lies in the field of adaptation international experience of using FHIR protocol under Russian circumstances and refinement of an enhanced qualified electronic signature integration method without capacity loss. The practical result demonstrates that the use of the Russian enhanced qualified electronic signature satisfies the information security requirements of new medical information systems and allows sensitive data to be transmitted without loss of quality and speed. It has been concluded that a systematic approach to using the Russian profile of the FHIR RU-core protocol for new medical information systems, with the aim of implementing digital healthcare, is highly recommended. This article is a valuable resource for medical information systems software architects and developers, as well as information security specialists.

медицинские информационные системыроссийский протокол FHIRинтеграция электронной подписиmedical information systemsRussian FHIR protocolelectronic signature integrationФинансирование выполнено за счет средств научно-исследовательской работы «Автономные интеллектуальные системы» № 623106 в Университете ИТМОFunding from the research project “Autonomous Intelligent Systems” No. 623106 at ITMO UniversityReferencesГорбунов Н.А., Кулешова В.О., Коржук В.М. Персональные данные, обрабатываемые в медицинских информационных системах // Международный научно-исследовательский журнал. 2023. № 9 (135). С. 10. https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.135.3Gorbunov N., Kuleshova V., Korzhuk V. Personal data processed in medical information systems. International Research Journal, 2023, no. 9 (135), pp. 10. (in Russian). https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.135.3Михайленко О.В., Стайков Г.Б., Доррер Г.A. Использование стандарта обмена медицинской информацией fast healthcare interoperability resources в цифровом здравоохранении // ИТНОУ: Информационные технологии в науке, образовании и управлении. 2021. № 1. С. 43–49. https://doi.org/10.47501/ITNOU.2021.1.043-049Mikhailenko O.V., Staykov G.B., Dorrer G.A. Using the fast healthcare interoperability resources health information exchange standard in digital healthcare. ITNOU, 2021, no. 1 (17), pp. 43–49. (in Russian). https://doi.org/10.47501/ITNOU.2021.1.043-049Semenov I., Kopanitsa G., Denisov D., Yakovenko A., Osenev R., Andreychuk Y. Patients decision aid system based on FHIR profiles //Journal of Medical Systems. 2018. V. 42. N 9. P. 166. https://doi.org/10.1007/s10916-018-1016-4Semenov I., Kopanitsa G., Denisov D., Yakovenko A., Osenev R., Andreychuk Y. Patients decision aid system based on FHIR profiles. Journal of Medical Systems, 2018, vol. 42, no. 9, pp. 166. https://doi.org/10.1007/s10916-018-1016-4Semenov I., Kopanitsa G. Decision support system based on FHIR profiles //studies in Health Technology and Informatics. 2018. V. 249. P. 117–121. https://doi.org/10.3233/978-1-61499-868-6-117Semenov I., Kopanitsa G. Decision support system based on FHIR profiles. Studies in Health Technology and Informatics, 2018, vol. 249, pp. 117–121. https://doi.org/10.3233/978-1-61499-868-6-117Semenov I., Osenev R., Gerasimov S., Kopanitsa G., Denisov D., Andreychuk Y. Experience in developing an FHIR medical data management platform to provide clinical decision support // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2019. V. 17. N 1. P. 73. https://doi.org/10.3390/ijerph17010073Semenov I., Osenev R., Gerasimov S., Kopanitsa G., Denisov D., Andreychuk Y. Experience in developing an FHIR medical data management platform to provide clinical decision support. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2019, vol. 17, no. 1, pp. 73. https://doi.org/10.3390/ijerph17010073Leroux H., Metke-Jimenez A., Lawley M.J. Towards achieving semantic interoperability of clinical study data with FHIR //Journal of Biomedical Semantics. 2017. V. 8. P. 41. https://doi.org/10.1186/s13326-017-0148-7Leroux H., Metke-Jimenez A., Lawley M.J. Towards achieving semantic interoperability of clinical study data with FHIR. Journal of Biomedical Semantics, 2017, vol. 8, pp. 41. https://doi.org/10.1186/s13326-017-0148-7Dolin R.H., Boxwala A., Shalaby J. A Pharmacogenomics Clinical Decision Support service based on FHIR and CDS Hooks // Methods of Information in Medicine. 2018. V. 57 (S 02). P. e115–e123. https://doi.org/10.1055/s-0038-1676466Dolin R.H., Boxwala A., Shalaby J. A Pharmacogenomics Clinical Decision Support service based on FHIR and CDS Hooks. Methods of Information in Medicine, 2018, vol. 57 (S 02), pp. e115–e123. https://doi.org/10.1055/s-0038-1676466Owens D.K. Improving practice guidelines with patient-specific recommendations // Annals of Internal Medicine. 2011. V. 154. N 9. P. 638–639. https://doi.org/10.7326/0003-4819-154-9-201105030-00010Owens D.K. Improving practice guidelines with patient-specific recommendations. Annals of Internal Medicine, 2011, vol. 154, no. 9. pp. 638–639. https://doi.org/10.7326/0003-4819-154-9-201105030-00010Weber S., Crago E.A., Sherwood P.R., Smith T. Practitioner approaches to the integration of clinical decision support system technology in critical care // The Journal of Nursing Administration. 2009. V. 39. N 11. P. 465–469. https://doi.org/10.1097/NNA.0b013e3181bd5fc2Weber S., Crago E.A., Sherwood P.R., Smith T. Practitioner approaches to the integration of clinical decision support system technology in critical care. The Journal of Nursing Administration, 2009, vol. 39, no. 11, pp. 465–469. https://doi.org/10.1097/NNA.0b013e3181bd5fc2Gorbunov N., Kuleshova V., Korzhuk V. Organizational and law aspects of medical information systems // International Research Journal. 2024. N 4 (142). P. 11. https://doi.org/10.23670/IRJ.2024.142.38Gorbunov N., Kuleshova V., Korzhuk V. Organizational and law aspects of medical information systems. International Research Journal, 2024, no. 4 (142), pp. 11. https://doi.org/10.23670/IRJ.2024.142.38Ваганова Е.В. Медицинские информационные системы как объект оценки: факторы и тенденции развития // Вестник Томского государственного университета. Экономика. 2017. № 37. С. 113–130. https://doi.org/10.17223/19988648/37/9Vaganova E.V. Hospital information systems as the object of evaluation: factors and development tendencies. Tomsk State University Journal of Economics, 2017, no. 37, pp. 113–130. (in Russian). https://doi.org/10.17223/19988648/37/9Мавлянова Л.Т. Защита информации в интернет // Oriental Renaissance: Innovative, Educational, Natural and Social Sciences. 2022. V. 2. N 1. C. 568–575.Mavlyanova L.T. Protection of information on the Internet. Oriental Renaissance: Innovative, Educational, Natural and Social Sciences, 2022, vol. 2, no. 1, pp. 568–575. (in Russian)Alsafwani N., Fazea Y., Alnajjar F. Strategic approaches in network communication and information security risk assessment // Information. 2024. V. 15. N 6. P. 353. https://doi.org/10.3390/info15060353Alsafwani N., Fazea Y., Alnajjar F. Strategic approaches in network communication and information security risk assessment. Information, 2024, vol. 15, no. 6, pp. 353. https://doi.org/10.3390/info15060353

The authors declare that there are no conflicts of interest present.