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Inhaltsverzeichnis 1
Prof. Dr. Alfred Winter, Alexander Strübing
Universität Leipzig
Institut für Medizinische Informatik, Statistik und Epidemiologie
Modul 10-202-2409 “Architektur von Informationssystemen im Gesundheitswesen”
Vorlesung 10-202-2409.1 Architektur von Informationssystemen im
Gesundheitswesen Wintersemester 2007/2008
Inhaltsverzeichnis 2
Äquivalenzen zum Diplomstudiengang Für 5. oder 7. Semester: bisherige Vorlesungen KIS I+II
• diese Vorlesung + Vorlesung "Management von ...“ im SS 08
Inhaltsverzeichnis 3
Inhaltsverzeichnis
2 Grundlegende Begriffe (Wiederholung aus „Einführung in die Medizinische Informatik und Bioinformatik“) ...................................................... 13 2.1 Informationen, Wissen und Daten ......................................... 13 2.2 Modelle von Systemen .......................................................... 14 2.3 Krankenhausinformationssysteme ........................................ 15 2.4 Hausaufgaben ....................................................................... 33
3 Wie sehen Krankenhausinformationssysteme aus? 18 3.1 Einführung ............................................................................. 18 3.2 Aufgaben des Krankenhauses, die das KIS
unterstützen muss (hospital functions) ................................. 19 3.2.1 Patientenaufnahme (patient admission) ................... 20 3.2.2 Planung der Behandlung (Planning and
Organization of Patient Treatment)Fehler! Textmarke nicht definiert. 3.2.3 Leistungsanforderung und
Befundrückmeldung (Order Entry and Communication of Findings)Fehler! Textmarke nicht definiert.
3.2.4 Durchführung von Maßnahmen (Execution of Diagnostic or Therapeutic Procedures) ................ 33
3.2.5 Klinische Dokumentation (Clinical Documentation) ........................................................ 37
3.2.6 Leistungsdokumentation und Abrechnung (Administrative Documentation and Billing) .............. 40
3.2.7 Entlassung und Weiterleitung des Patienten (Patient Discharge and Referral to Other Institutions) ............................................................... 43
3.2.8 Führen der Krankenakte (Handling of Patient Records) ................................................................... 46
3.2.9 Arbeitsorganisation und Ressourcenbereitstellung (Work Organization and Resource Planning) ...................... 52
3.2.10 Krankenhausadministration (Hospital Administration) .......................................................... 58
3.2.11 Leitung des Krankenhauses ...................................... 61 3.2.12 Zusammenfassung .................................................... 63 Hausaufgabe ..................... Fehler! Textmarke nicht definiert.
3.3 Modellierung von Krankenhausinformationssystemen ....................................... 65 3.3.1 KIS-Modelle und Metamodelle .................................. 66 3.3.2 Referenzmodelle .. Fehler! Textmarke nicht definiert. 3.3.3 Hausaufgabe ........ Fehler! Textmarke nicht definiert.
3.4 Ein Metamodell für die Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: Das 3-Ebenen-Metamodell 3LGM² ................................................................. 13
3.5 Einblicke in das Informationssystem des Universitätsklinikums Leipzig AöR ......................................... 97
3.6 Werkzeuge der Informationsverarbeitung im Krankenhaus .......................................................................... 97 3.6.1 Typische rechnerunterstützte
Anwendungsbausteine .............................................. 98 3.6.2 Typische Physische
Datenverarbeitungsbausteine ................................. 128 3.6.3 Klinische Arbeitsplatzsysteme (healthcare
professional workstations (HCPW)) ........................ 144 3.6.4 Elektronische Patientenakten-Systeme
(electronic patient record systems) ......................... 145 3.7 Architekturen von
Krankenhausinformationssystemen ..................................... 149 3.7.1 Architekturstile der logischen
Werkzeugebene ...................................................... 151 3.7.2 Architekturstile der physischen
Werkzeugebene ...................................................... 154 3.8 Integrität und Integration im KIS .......................................... 167
Voraussetzungen 4
3.8.1 Integrität (bei Verteilten Krankenhausinformationssystemen) ...................... 173
3.8.2 Integration ............................................................... 178 3.8.3 Methoden & Werkzeuge zur
Systemintegration in verteilten Systemen (DBn-Architekturen) ................................................. 188
3.8.4 Methoden und Werkzeuge für die Integration von Krankenhausinformationssystemen ................ 210
3.8.5 Integration des Krankenhausinformationssystems in das (regionale) Gesundheitsinformationssystem .......... 243
Voraussetzungen 5
Voraussetzungen • Datenbanken, Informationssysteme, Verteilte Systeme • Vorlesung KIS 0 entspricht:
Haux R., Winter A., Ammenwerth E., Brigl B. (2004). Strategic Information Management in Hospitals Springer, New York (Kapitel 1, 2)
• ggf. noch einmal sorgfältig nachlesen und studieren!
Vorbemerkungen 6
Literatur (unbedingt erforderlich!):
Haux R., Winter A., Ammenwerth E., Brigl B. (2004). Strategic Information Management in Hospitals Springer, New York
http://www.imise.uni-leipzig.de/Lehre/Semester/2007-08/AIG/index.jsp
Login: Teilnehmer (Großschreibungen ist wichtig) Passwort: Voodoo
Winter, A., Ammenwerth, E., Brigl, B., Haux, R. (2005). Krankenhausinformationssysteme. In Lehmann, T. (ed.) (2005). Handbuch der Medizinischen Informatik, Hanser: München. S. 549-623.
Vorbemerkungen 7
Empfohlen:
Haas, P. (2005). Medizinische Informationssysteme und Elektronische Krankenakten. Berlin, Heidelberg: Springer.
Herbig, B., Büssing, A., eds. (2006) Informations- und Kommunikationstechnologien im Krankenhaus. Stuttgart: Schattauer.
Vorbemerkungen 8
Stil der Vorlesung: • Keine „Vor-Lesung“
• Unbedingt erforderlich: Jede Stunde gründlich vorbereiten (ich und Sie!!)
• Ich benenne die notwendigen Kapitel aus [Haux, Winter, Ammenwerth, Brigl (2004)]
• Sie fragen, ich antworte - sonst: ich frage, Sie antworten
• Sie müssen sich zwischen zwei Vorlesungen STETS genügend Zeit zum Lesen und Vorbereiten einplanen!! Besonders am 23./24. 10. !!!!
Vorbemerkungen 9
Vorbemerkungen 10
Empfehlung: Vorlesungen und Übung
„Einführung in die Gesundheitsökonomie“, Prof. Dr. König > Von: Prof. Dr. Hans-Helmut König > [mailto:[email protected]] > Gesendet: Mittwoch, 5. September 2007 14:07 > An: Ulrike Müller > Betreff: Re: Vorlesung Gesundheitsökonomie > > Sehr geehrte Frau Müller, > > die Vorlesung Gesundheitsökonomie findet im WS 2007/08 von der 7. bis > zur 12. > Semesterwoche (Montag, den 26.11.2007 bis Freitag den > 18.01.2008) täglich von 15.15 Uhr bis 16.00 Uhr im Hörsaal der > Anatomie, Liebigstr. 13 statt. Eine Anmeldung ist nicht erforderlich. > > Mit besten Grüßen > > Hans-Helmut König > > Prof. Dr. Hans-Helmut König, M.P.H. > Universität Leipzig / University of Leipzig Stiftungsprofessur für > Gesundheitsökonomie / Health Economics Research Unit Klinik und > Poliklinik für Psychiatrie / Department of Psychiatry Johannisallee 20 > D-04317 Leipzig, Germany > Tel. +49 341 97-24560 > Fax +49 341 97-24569 > www.uni-leipzig.de/~psy/gesoeko/index.html
Vorbemerkungen 11
Vorbemerkungen 12
Der geplante „Rote Faden“ Grundlagen Was sind Krankenhausinformationssysteme?
(Wie werden sie konstruiert?) (Objekt der Untersuchung: der Körper)
Was zeichnet ein gutes Krankenhausinformationssystem aus? (Zustand des Objekts: Diagnostik)
Wie erreicht man ein gutes Krankenhausinformationssystem? (Wie führt man strategisches Informationsmanagement im Krankenhaus durch?) (Bearbeitung des Objekts: Prophylaxe & Therapie)
Wie betreibt man ein Krankenhausinformationssystem? (Ernährung, Sozialwissenschaften)
Wiederholung 13
2 Grundlegende Begriffe (Wiederholung aus „Einführung in die Medizinische Informatik und Bioinformatik“)
2.1 Informationen, Wissen und Daten
• Wissen = Kenntnis über den in einem Fachgebiet zu gegebener Zeit bestehenden Konsens (Information ⊇ Wissen) z.B. Wissen über Krankheiten und ihre Therapie
Wiederholung 14
2.2 Modelle von Systemen
• Modell = „Ein Modell ist das Ergebnis einer Konstruktion eines Modellierers, der für Modellnutzer Elemente eines Systems zu einer Zeit als relevant mit Hilfe einer Sprache deklariert.“ [Schütte (1997)]
Wiederholung 15
2.3 Krankenhausinformationssysteme
Ein Krankenhausinforma-tionssystem ist das sozio-technische Teilsystem eines Krankenhauses, welches alle informationsverarbeitenden Prozesse und die an ihnen beteiligten menschlichen und maschinellen Handlungsträger in ihrer informationsverarbei-tenden Rolle umfasst.
Wiederholung 16
KIS = Σ Informationsverarbeitung im Krankenhaus
Wir unterscheiden:
• rechnerunterstützter Teil des Krankenhausinformationssystems
• nicht-rechnerunterstützter Teil des Krankenhausinformationssystems
Wiederholung 17
Bitte nennen Sie Krankenhäuser ohne Krankenhausinformationssystem!
Was halten Sie von einer RIS-KIS-Kopplung?
Wie sehen Krankenhausinformationssysteme aus? 18
3 Wie sehen Krankenhausinformationssysteme aus?
3.1 Einführung Nach diesem Kapitel sollten Sie folgende Fragen beantworten können:
• Welche typischen (informationsverarbeitenden) Aufgaben gibt es im Krankenhaus? • Welche Metamodelle existieren für welche Aspekte von KIS? • Was ist das 3-Ebenen Metamodell (3LGM²)? • Welche Werkzeuge der Informationsverarbeitung werden im Krankenhaus eingesetzt? • Welche Architekturen für Krankenhausinformationssysteme gibt es? • Wie kann man in Krankenhausinformationssystemen Integrität und Integration
erreichen?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 19
3.2 Aufgaben des Krankenhauses, die das KIS unterstützen muss (hospital functions)
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 20
3.2.1 Patientenaufnahme (patient admission) Ziel der Aufnahme ist die Aufzeichnung und das Verfügbarmachen zentraler behandlungs- und verwaltungsrelevanter Daten eines Patienten sowie seine eindeutige Identifizierung.
• Vormerkung und Einbestellung von Patienten
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 21
• Identifikation und Prüfung auf Wiederkehrer: Voraussetzung für eine patientenorientierte
Zusammenführung aller im Verlauf der Behandlung entstehenden Informationen.
Zuordnung einer eindeutigen Patientenidentifikationsnummer (PIN)1
War der Patient bereits früher im Krankenhaus, muss er als Wiederkehrer identifiziert werden können, sonst muss eine neue PIN zugeordnet werden.
1 Wie erzeugt man die PIN?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 22
einzelne stationäre Behandlungsfälle eines Patienten müssen unterschieden werden, daher je Fall eine eindeutige Fall-Identifikationsnummer.
• Administrative Aufnahme Festhalten des Kostenübernehmers, der Aufnahmeart,
der Wahl- und Regelleistungen, der Angehörigen und des Einweisers.
Zuordnung des Patienten zu Station und Bett. Die hier erhobenen Daten müssen für alle weiteren
Aufgaben zur Verfügung stehen (z.B. in Form von Organisationsmitteln wie Etiketten).
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 23
Die vom einweisenden Arzt ggf. übermittelten Informationen (z.B. bisherige Befunde und Bilder) werden an den zuständigen Arzt weitergeleitet.
Aufnahme erfolgt ggf. auch direkt auf Station (z.B. bei Notfällen).
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 24
• Ärztliche und pflegerische Aufnahme besteht wesentlich aus der ärztlichen bzw. pflegerischen
Anamnese (Informationssammlung). Die hier erhobenen zentralen behandlungsrelevanten
Daten des Patienten müssen für alle weiteren Aufgaben zur Verfügung gestellt werden.
• Auskunftsdienste
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 25
3.2.2 Planung der Behandlung (Planning and Organization of Patient Treatment)
Ziel ist die Entscheidung über die durchzuführenden ärztlichen und pflegerischen Maßnahmen sowie ihre sinnvolle und effiziente Planung.
• Präsentation von Informationen und Wissen: relevante patientenbezogenen Informationen, unterstützendes ärztliches und pflegerisches Wissen (z.B.
in Form von Leitlinien und Standards)
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 26
• Entscheidungsfindung und Aufklärung: Entscheidung über das weitere Vorgehen ggf. Konsultation (externer) Experten (z.B. in
Spezialkliniken) zur Unterstützung der Diagnostik bzw. zum Einholen einer Zweitmeinung (Bsp. Einholen einer Zweitmeinung oder Klärung der Transportfähigkeit bei Schädel-Hirn-Traumata durch Übermittlung von Bildern aus der Computer- oder Magnet-Resonanz-Tomographie).
ggf. (Tele-)Konferenzen zwischen Experten Getroffene Entscheidungen müssen festgehalten werden. Der Patient ist umfassend aufzuklären, und seine
Einwilligung ist festzuhalten.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 27
• Erstellung des Behandlungsplanes: Das weitere Vorgehen ist konkret zu planen, d.h. die
Maßnahmen sind nach Art, Umfang, Dauer und Verantwortlichkeiten festzulegen. ( z.B. das Ansetzen eines OP-Termins oder die Planung einer Bestrahlung)
ggf. Anordnung an eine andere Berufsgruppe (z.B. ärztliche Anordnung, welche von einer Pflegekraft ausgeführt wird).
Im pflegerischen Bereich: pflegerische Behandlungsplanung.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 28
3.2.3 Leistungsanforderung und Befundrückmeldung (Order Entry and Communication of Findings)
Diagnostische und therapeutische Maßnahmen müssen üblicherweise bei spezialisierten Leistungsstellen (z.B. Labor, Röntgen, OP-Bereich) angefordert werden. Diese melden den Befund an den Anforderer zurück.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 29
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 30
Vorbereitung der Anforderung: autorisierter Anforderer sucht passende Leistung aus
Leistungskatalog Patienten- und Falldaten1 sowie aktuelle (Verdachts-)
Diagnose, konkrete Fragestellung, angeforderte Leistung (z.B. Labor, Krankengymnastik, Röntgen) etc. werden ergänzt.
• Entnahme von Proben bzw. Terminvereinbarung:
1 Wie kommen diese Daten auf das Formular?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 31
Proben (z.B. Blutproben) müssen immer eindeutig einem Patienten zuzuordnen sein1
Terminvereinbarungen mit den Leistungsstellen (z.B. bei Röntgenuntersuchungen oder ambulanten Kontakten). Wünsche der Beteiligten (Leistungsanforderer, Leistungserbringer, Patient, Transportdienst) abgleichen.
1 Wie macht man das?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 32
• Übermittlung der Anforderung: Die Anforderung vollständig und zügig an
Leistungsstelle sicherstellen, dass Anforderung und Probe beim
Leistungserbringer korrekt zugeordnet werden. • Befundrückmeldung:
Befunde nach Erbringung der Leistung möglichst zeitnah an den Auftraggeber übermitteln
dem korrekten Patienten zuordnen verantwortlichen Arzt wird über neue Befunde
informieren
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 33
Hausaufgaben
Bitte erledigen Sie die Hausaufgaben; denn ich werde
• den Stoff nicht mehr „vorlesen“;
• Sie über die Hausaufgaben referieren lassen;
• mit Ihnen den Stoff diskutieren;
• Ihre Fragen nur beantworten, wenn Sie welche haben;
• auf diesem Stoff aufbauen.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 34
Hausaufgabe:
Bitte lesen Sie sehr sorgfältig Chapter 3.1, 3.2 und 3.3 von
Haux R., Winter A., Ammenwerth E., Brigl B. (2004). Strategic Information Management in Hospitals Springer, New York
Bitte bringen Sie das Buch (oder Kopien der Seiten) regelmäßig mit in den Unterricht.
Bitte finden Sie heraus, was ARIS ist.
Bitte laden Sie SOFORT auf www.3lgm2.de den 3lgm2-Baukasten herunter und beantragen Sie eine Lizenz für Forschung&Lehre
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 35
3.2.4 Durchführung von Maßnahmen (Execution of Diagnostic or Therapeutic Procedures)
Die geplanten diagnostischen, therapeutischen und pflegerischen Maßnahmen (z.B. Operationen, Bestrahlungen, Röntgenuntersuchungen, Prophylaxen, Medikation etc.) werden durchgeführt.
• Ist das eine informationsverarbeitende Aufgabe? Welche Informationen werden benötigt? Welche erzeugt?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 36
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 37
3.2.5 Klinische Dokumentation (Clinical Documentation)
Ziel der klinischen Dokumentation ist die vollständige, korrekte und zeitnahe Aufzeichnung aller klinisch relevanten Patientendaten wie Vitalparameter, Anforderungen, Befunde, Entscheidungen, Termine. (siehe auch Vorlesung „Medizinische Dokumentations- und Begriffssysteme“)
• alle Daten, auch wenn von verschiedenen Stellen (z.B. Station, Funktionsbereich, Ambulanz) zu einem Gesamtbild eines Patienten zusammenfassen (Patienten- und Fall-Identifikationsnummer)
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 38
• gesetzliche Meldepflichten und Dokumentationspflichten; hierzu müssen Daten ggf. adäquat codiert werden können (z.B. die Diagnosen nach ICD-10).
• pflegerische Dokumentation: Dokumentation des gesamten Pflegeprozesses:
Pflegeanamnese, Pflegeplanung, er Pflegeziele, geplante und durchgeführte Maßnahmen, Evaluation der Maßnahmen und ggf. Pflegestufe des Patienten.
• Die ärztliche Dokumentation: Anamnese, Diagnosen, Therapien und Befunde, Fach-
und Spezialdokumentationen (z.B. OP-Dokumentation, Intensivdokumentation) sowie Anordnungen an andere Berufsgruppen.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 39
Das ist das, was Ärzten in ihrem Beruf am wenigsten Spaß macht.
Manche wandern deswegen z.B. nach Schweden aus!
• Wie kann man das Schreiben von Befunden erleichtern?
ACHTUNG: Die Klinische Dokumentation ist keine eigenständige Aufgabe. Sie erfolgt im Rahmen ALLER anderen Aufgaben durch das geeignete Sammeln, Aufbereiten und Aufzeichnen der wichtigen Informationen.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 40
3.2.6 Leistungsdokumentation und Abrechnung (Administrative Documentation and Billing)
Das Krankenhaus muss in der Lage sein, die konkret erbrachten Leistungen vor dem Hintergrund des bestehenden Finanzierungssystems zu dokumentieren.
• Daten dienen neben Abrechnungszwecken auch dem Controlling, der internen Leistungsverrechnungen, der internen Budgetierung, der Kostenträgerrechnung (also der Darstellung der entstandenen Kosten z.B. je Patient) sowie sonstigen betriebswirtschaftlichen Analysen.
• Darüber hinaus sind zahlreiche gesetzliche Berichtspflichten (z.B. §301 SGBV) zu erfüllen.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 41
• Was ist ICD-10? Wozu wird das benutzt? • Was kann man alles mit den Daten machen? • Wie werden stationäre Krankenhausleistungen seit Kurzem in
Deutschland vergütet? • Was hat das mit der klinischen Dokumentation zu tun? • Macht Dokumentation den Ärzten Spaß? Was bedeutet das
für Medizinische Informatiker? • Was finden Ärzte spannender: Klinische Dokumentation oder
Leistungsdokumentation?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 42
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 43
3.2.7 Entlassung und Weiterleitung des Patienten (Patient Discharge and Referral to Other Institutions)
Nach Abschluss der Behandlung wird der Patient entlassen.
• Zur administrativen Entlassung gehört das Anstoßen der endgültigen Abrechnung mit den Kostenträgern sowie ggf. die Erfüllung gesetzliche Berichtspflichten.
• Zur ärztlichen und pflegerischen Entlassung gehört der Abschluss der Dokumentation sowie das Erstellen eines Abschlussberichtes (Arztbriefschreibung).
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 44
• Was ist ein Arztbrief (discharge report)? • Warum ist der Arztbrief bei einer erneuten Aufnahme des
Patienten in demselben Krankenhaus so wichtig? Wo sollte er in der (elektronischen) Patientenakte zu finden sein?
• Wann ist es schwierig, innerhalb von 3 Tagen nach der Ent-lassung der Krankenkasse die Entlassdiagnose zu melden?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 45
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 46
3.2.8 Führen der Krankenakte (Handling of Patient Records)
Relevante Daten und Dokumente zu den Patienten müssen erstellt, gesammelt, präsentiert und so abgelegt werden, dass sie rasch und effizient auffindbar bleiben und damit während der Behandlung jederzeit zur Verfügung stehen. Diese Ablage geschieht üblicherweise in Krankenakten.
• Erstellung und Versand von Dokumenten (z.B. Arztbriefe): vorhandene Informationen wiederverwenden Alle Dokumente eindeutig mit Ersteller und Zeitpunkt
der Erstellung versehen
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 47
• Nutzung von Spezialdokumentation und Registern: Der Aufbau strukturierter Spezialdokumentationen und
klinischer Register müssen möglich sein. • Lesen und Auswerten von Krankenakten:
eine einheitliche Gliederung der abgelegten Dokumente ist hilfreich.
das Krankenhaus muss Datenschutz gewährleisten.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 48
• Archivierung von Krankenakten: Die Krankenakten müssen nach Abschluss der
Behandlung langfristig archiviert werden. Eine ordnungsgemäße Archivierung erleichtert dabei den Nachweis der Echtheit und Unverfälschtheit von Dokumenten, z.B. in Zivilprozessen.
Es muss genügend Platz für das Archiv vorgehalten werden, Dies gilt sowohl für konventionelle als auch für elektronische Archive.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 49
• Verwaltung und Bereitstellung von Krankenakten: Die Akten so verwalten, dass ein Zugriff bei Bedarf
innerhalb einer definierten Zeit gewährleistet ist. Voraussetzung ist, dass der Ort einer Akte jederzeit
bekannt ist. Ausleihe und Rückgabe von Akten sind entsprechend zu organisieren.
Aktenanforderungen können nur unter Berücksichtigung der Zugriffsrechte durchgeführt werden.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 50
• Wozu braucht ein modernes Krankenhaus ein Aktenverwaltungssystem?
• Wie unterzeichnet ein Arzt seine Dokumente elektronisch? • Wie lange muss die Akte eines Patienten aufbewahrt werden? • Was kostet das Aufbewahren einer DIN-A4 –Seite? • Welche Anforderungen sind an eine digitale Archivierung zu
stellen? • Was halten Sie von Mikrofilm?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 51
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 52
3.2.9 Arbeitsorganisation und Ressourcenbereitstellung (Work Organization and Resource Planning)
Das Krankenhaus muss ausreichende Ressourcen für die Patientenversorgung zur Verfügung stellen und diese auch möglichst effizient organisieren.
• Ressourcenplanung: z.B. die Personalplanung, die Bettenplanung, die
Raumplanung und die Geräteplanung, wobei alle Planungen jeweils aufeinander abgestimmt werden müssen.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 53
• Terminplanung: Leistungserbringer wollen Termine vergeben Leistungsanforderer wollen hierauf Einfluss nehmen Reservierung, Bestätigung, Einbestellung und
Verschiebung sollten unterstützt werden. Personal und Patienten müssen jederzeit umfassend über
den Stand der sie betreffenden Planungen (Termine, Dienstzeiten etc.) informiert sein.
• Material- und Medikamentenwirtschaft: Die Versorgung mit und die Entsorgung von Materialien,
Speisen, Medikamenten
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 54
• Geräteverwaltung und Instandhaltung: medizintechnische Geräte müssen, auch unter
Berücksichtigung gesetzlicher Bestimmung (z.B. Medizin-Produktegesetz), inventarisiert und regelmäßig gewartet werden.
• Bereitstellung von Arbeitshilfen und Organisationsmitteln: z.B. durch das Anbieten von Arbeitslisten, durch
Erinnerung an Termine, und durch die Darstellung optimaler Abläufe erfolgen.
• Betriebliche Kommunikation:
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 55
synchrone (z.B. Telefon) oder asynchrone Kommunikationsmedien (z.B. Schwarze Bretter, Broschüren, E-Mail).
Mitarbeiter müssen zeitnah erreichbar sein.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 56
• Warum müssen die Terminplanung für den Patienten, die Personaleinsatzplanung und die OP-Saal-Planung eng aufeinander abgestimmt werden? Was bedeutet das für ggf. eingesetzte Anwendungssysteme?
• Wie werden in Deutschland Medikamente von der Krankenhausapotheke angefordert?
• Wie sorgt man für die Erreichbarkeit von Mitarbeitern?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 57
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 58
3.2.10 Krankenhausadministration (Hospital Administration)
Die Krankenhausadministration unterstützt die Organisation der Patientenversorgung und sichert das finanzielle Überleben des Krankenhauses. Weitere Teilaufgaben sind:
• Kosten- und Leistungsrechnung • Finanz- und Rechnungswesen • Personalwirtschaft • Controlling
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 59
• Welche Daten benötigt die Verwaltung, um einen Behandlungsfall korrekt abzurechnen?
• Was unterscheidet das Arbeitsumfeld von dem der anderen Aufgaben?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 60
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 61
3.2.11 Leitung des Krankenhauses Die Krankenhausleitung entscheidet bei Fragen, die von grundsätzlicher Bedeutung für das Krankenhaus sind. Hierzu gehören die Unternehmensziele, strategische Entscheidungen, Personalentscheidungen, Entscheidungen über Fachliche Schwerpunkte, Strukturen, Budgets, Investitionen etc. Die Krankenhausleitung hat auf die wirtschaftliche Betriebsführung und auf die Qualität der Behandlung zu achten.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 62
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 63
3.2.12 Zusammenfassung • Patientenaufnahme • Planung der Behandlung • Leistungsanforderung und Befundrückmeldung • Durchführung von Maßnahmen • Klinische Dokumentation • Leistungsdokumentation und Abrechnung • Entlassung und Weiterleitung des Patienten • Führen der Krankenakte • Arbeitsorganisation und Ressourcenbereitstellung • Krankenhausadministration • Leitung des Krankenhauses
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen 64
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 65
3.3 Modellierung von Krankenhausinformationssystemen
• Man kann nur ein System managen, wenn man es beschreiben kann.
• Beschreibung ~ Modell
• Welche Beschreibungs-/Modellierungssprache passt für welche Aspekte eines Systems?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 66
3.3.1 KIS-Modelle und Metamodelle
• Welche Fragen hat das Informationsmanagement, bei denen Modelle zur Beantwortung helfen können?
• Woraus besteht ein Metamodell? • Für welche unterschiedlichen Sichten auf ein
Informationssystem gibt es Metamodelle?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 67
3.3.1.1 Metamodelle für Funktionale KIS-Modelle • Wie sieht das Metamodell zu dem Modell in dieser Tabelle
aus? Patient care
Order Entry and Communication of Findings
Preparation of an Order Appointment Scheduling
Patient Discharge and Referral to Other Institutions
Administrative Discharge and Final Billing Medical Discharge and Writing the Discharge Letter Nursing Discharge and Writing the Nursing Discharge Report
Hospital admi-nistra-tion
Patient management
Patient identification and Identification as Recurrent Administrative admission Information Services
Information Management
Strategic Information Management Tactical Information Management Operational Information Management
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 68
• Ich zeige ihnen mal ein funktionales Modell des UKL-KIS.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 69
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 70
• Welche Fragen eines Informationsmanagers lassen sich mit solchen Modellen beantworten?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 71
3.3.1.2 Metamodelle für Technische Modelle • Wie sieht das Metamodell zu dem Modell in Figure 3.16 aus?
• Ich zeige ihnen mal ein technisches Modell des UKL-KIS.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 72
•
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 73
• Welche Fragen eines Informationsmanagers lassen sich mit
solchen Modellen beantworten? • Welche nicht?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 74
Metamodelle für Datenmodelle • Wie sieht das Metamodell zu dem Modell in Figure 3.19 aus?
• Ich zeige ihnen mal ein Datenmodell des UKL-KIS.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 75
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 76
• Welche Fragen eines Informationsmanagers lassen sich mit
solchen Modellen beantworten? • Welche nicht? • Welche anderen Metamodelle für die Datenmodellierung
kennen Sie? • Was ist eigentlich UML? Ein Modell? Ein Metamodell? Ein
Metametamodell?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 77
3.3.1.3 Metamodelle für die Geschäftsprozessmodellierung
Concepts used: • activities • their chronological and logical order • role or unit performing an activity
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 78
Perspectives: • Functional perspective: What activities are being performed,
and which data flows are needed to link these activities? • Behavioral perspective: When are activities being performed,
how are they performed, and where are they performed? Do they use mechanisms such as loops and triggers? What mechanisms trigger the start of the overall process?
• Organizational perspective: Where and by whom are activities being performed? Which different roles participate in the activities?
• Informational perspective: Which entity types or entities (documents, data, products) are being produced or manipulated? Which tools are used for this?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 79
Various business process metamodels:
• Simple process chains describe the (linear) sequence of process steps. They simply describe the specific activities that form a process, in addition to the responsible role (e.g., a physician).
• Event-driven process chains add dynamic properties of process steps: events and logical operators (and, or, xor) are added to the enterprise functions, allowing the more complex modeling of branching and alternatives. In addition, some instances of event-driven process chains allow the addition of entities (e.g., a chart).1
1 Scheer AW. ARIS – Business Process Modeling. Berlin: Springer; 2000.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 80
• Activity diagrams (as part of the modeling technique of the Unified Modeling Language, UML) also describe the sequence of process steps, using activities, branching, conditions, and entities. In addition, the method allows the splitting and synchronization of parallel subprocesses.1
• Finally, petri nets also describe the dynamic properties of processes, but in a more formal way than the other methods.2
Identifizieren Sie die verschiedenen Perspektiven bei folgendem Beispielprozessmodell:
1 Object Management Group (OMG): Unified Modeling Language – UML. http://www.uml.org.
2 Mortensen KH, Christensen S, editors. Petri Nets World. http://www.daimi.au.dk/ PetriNets.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 81
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 82
• Welche Fragen eines Informationsmanagers lassen sich mit solchen Modellen beantworten?
• Welche nicht? • Was sind Ereignisgesteuerte Prozess Ketten (EPK)? Welche
Firma setzt sie ein?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 83
3.3.1.4 Metamodelle für Informationssystem-Modelle und die Unternehmensmodellierung (enterprise modeling, enterprise architecture)
Information system models comprise functional, technical, organizational, data, and process modeling.
But beyond this, information system models consider the dependencies of these models.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 84
Typical questions to be answered with enterprise modeling are:
• Which hospital functions are supported by which information processing tools?
• Are the information processing tools sufficient to support the hospital functions?
• Is the communication among the application components sufficient to fulfill the information needs?
• Which aims of the enterprise will be affected by a certain application component?
• In which area of the organization are specific data on specific objects used?
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 85
• Warum ist es gerechtfertigt, auch von Unternehmensmodellierung zu sprechen?
• Welche Fragen eines Informationsmanagers lassen sich mit solchen Modellen beantworten?
• Welche nicht? • Ich zeige ihnen mal die ‚enterprise architecture‘ des UKL.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 86
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 87
Andere Ansätze aus der Wirtschaftsinformatik:
„Modell der ganzheitlichen Informationssystem-Architektur (ISA)“1
• Wieso steht „Strategie“ in diesem Bild?
• Wie lässt sich die Reihenfolge der Schichten begründen?
1 Krcmar H (2003). Informationsmanagement. Berlin: Springer.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 88
„Architektur integrierter Informationssysteme (ARIS)“1 • Was bedeutet hier immer
„Fachkonzept“, „DV-Konzept“, „Implementierung“?
1 Scheer A-W (2001). ARIS,
Modellierungsmethoden, Metamodelle, Anwendungen. Berlin: Springer.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: KIS-Modelle und Metamodelle 89
Spewak1 schlägt im Rahmen einer Methode zur Unternehmensmodellierung als informales Metamodell eine Reihe von Tabellen vor: • Aufgaben vs. Organisationseinheiten • Aufgaben vs. unterstützende Anwendungsbausteine • Anwendungsbausteine vs. Rechner • Objekttypen (Daten) vs. Aufgaben ...
1
Spewak SH, Hill SC (1992). Enterprise Architecture Planning: Developing a blueprint for Data, Applications and Technology. New York: John Wiley & Sons.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: Meta-Modell 3LGM² 90
3.3.2 Referenzmodelle Definition:
Sei eine Klasse S von Systemen gegeben.
Ein Modell R ist Referenz für eine Systemklasse S oder R ist ein Referenzmodell für die Systemklasse S, genau dann wenn R ein allgemeines Modell ist, das • als Grundlage für die Konstruktion spezieller Modelle M für
Systeme der Klasse S oder • als Vergleichsobjekt für Modelle von Systemen der Klasse S dienen kann.
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: Meta-Modell 3LGM² 91
• Wie stehen Modell, Meta-Modell und Referenzmodell in Beziehung?
• Wie kann man Referenzmodelle zum Vergleich von Krankenhaus-informationssystemen nutzen?
Modell
Referenz-Modell
Meta-Modell
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: Meta-Modell 3LGM² 92
Beispiel: Referenzmodell für das Management von Krankenhausinformationssystemen
• Referenzmodell für die Fachliche Ebene eines Krankenhausinformationssystems:
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: Meta-Modell 3LGM² 93
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: Meta-Modell 3LGM² 94
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: Meta-Modell 3LGM² 95
Hausaufgabe
Bitte lesen Sie bis 26.10. Chapter 3.5 von
Haux R., Winter A., Ammenwerth E., Brigl B. (2004). Strategic Information Management in Hospitals Springer, New York
Wie sehen KIS aus? Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: Meta-Modell 3LGM² 96
3.3.2.1 Ein Metamodell für die Modellierung von Krankenhausinformationssystemen: Das 3-Ebenen-Metamodell 3LGM²
Man findet den Baukasten unter Start->Programme->...
Tischvorlage:
„Landkarten“: UML-Diagramm des Metamodells der
• Fachlichen Ebene, • Logischen Werkzeugebene, • Physischen Werkzeugebene.
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 97
Einschub: Einblicke in das Informationssystem des Universitätsklinikums Leipzig AöR
Hausaufgaben
Bitte lesen Sie Chapter 3.5, S. 88 - 100 in
Haux R., Winter A., Ammenwerth E., Brigl B. (2004). Strategic Information Management in Hospitals Springer, New York
Bitte bringen Sie das Buch (oder Kopien der Seiten) regelmäßig mit in den Unterricht.
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 98
3.5 Werkzeuge der Informationsverarbeitung im Krankenhaus
3.5.1 Typische rechnerunterstützte Anwendungsbausteine
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 99
3.5.1.1 Patientenverwaltungssystem Aufgaben:
• Patientenaufnahme
• Leistungsdokumentation
• Entlassung, Abrechnung, Weiterleitung
• Krankenhausadministration
Besondere Funktionalitäten:
• must be able to check if a patient had previously stayed in the hospital. In this case, they should be able to provide administrative information from those earlier stays, together with the patient identification number (patient ID). In any other
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 100
case, they must create a new unique patient ID. In addition, a new case ID has to be assigned. Both IDs must then be made available to all other patient-related application components in those areas where the patient will be treated.
• If the patient already has a paper-based patient record, the application component should automatically trigger the transfer of this record from the patient record archive to the admitting unit.
• must be able to provide up-to-date administrative patient data for all other application components.
• In addition, all other application components must be able to transmit relevant administrative patient data (e.g., ADT data) to the patient administration component.
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 101
The patient management system can be seen as a link between the clinical application components and the general administrative application components. Sometimes the PMS is closely connected to the general administrative application components (e.g., they present different modules of the same software product), which allows for good integration of patient administration and general administration. Often, the PMS is closely connected to the clinical application components, which allows for better integration of those two parts.
• Erläutern Sie die Vor-/Nachteile bei der engen Kopplung an die administrativen bzw. klinischen Systeme!
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 102
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 103
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 104
3.5.1.2 Am klinischen Arbeitsplatz auf Station
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 105
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 106
Befundung
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 107
Bereitstellen medizinischen Wissens
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 108
• Welche Aufgaben auf der Station können durch rechnerbasierte Anwendungsbausteine unterstützt werden?
• Kennen Sie passende Softwareprodukte? • Welche Kommunikation ist erforderlich? • Wie kommt man an medizinisches Wissen? • Ist das Dokumentieren von Diagnosen leichter mit einem r.g.
Anwendungssystem? • Wieso können sich die Schwestern nicht von ihren Aufnahme-
Büchern trennen?
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 109
Klinisches Dokumentations- und Managementsystem (Klinisches Informationssystem / Clinical Information System, Elektronic Patient Record System)
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 110
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 111
3.5.1.3 Am klinischen Arbeitsplatz in der Ambulanz:
Auch: Klinisches Dokumentations- und Managementsystem
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 112
Terminplanung
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 113
3.5.1.4 Diagnostischer Funktionsbereich: Radiologie Anwendungsbausteine für:
• Ablauf-Management, Befundschreibung: „Radiologie-Informationssystem“ (RIS)
• (digitale) Bildspeicherung, -befundung, -verteilung (PACS)
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 114
Ablauf-Management
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 115
Bildspeicherung, -befundung, -verteilung
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 116
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 117
3.5.1.5 Diagnostischer Funktionsbereich: Labor
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 118
• Wie kommen die Blutwerte in den Befund? Wo kommen sie her?
• Welche Schnittstellen wohin sind nötig?
Anwendungsbausteine für:
• Ablauf-Management, Automatensteuerung, Befundschreibung: „Labor-Informationssystem“ (LIS)
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 119
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 120
3.5.1.6 Therapeutischer Funktionsbereich: Intensivtherapiestation
Anwendungsbausteine für:
• Dokumentation der Vitalparameter, Alarmierung, Therapiedokumentation, ... : „Patientendatenmanagementsystem“ (PDMS)
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 121
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 122
• Wie kommt der Blutdruck auf den Bildschirm? • Was kann hier ein „Expertensystem“ tun?
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 123
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 124
3.5.1.7 Therapeutischer Funktionsbereich: Operationssaal
Anwendungsbausteinefür :
• Operationsdokumentation • Operationsplanung • Wieso können sich die UKL-Operateure nicht von ihren OP-
Büchern trennen? • Wieso ist OP-Dokumentation in der Augenklinik so
besonders lästig? • Was hat OP-Planung mit OP-Dokumentation zu tun?
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 125
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 126
3.5.1.8 Krankenhausverwaltung: Administration
• Wer liefert in Deutschland (meistens) die Software für die ....
Anwendungsbausteine für
• das Finanz- und Rechnungswesen ( „FIBU“), • die Anlagenwirtschaft („ANLAGEN“), • das Controlling ( „CONTROL“) • die Materialwirtschaft ( „MAWI“)
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Anwendungsbausteine 127
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 128
3.5.1.9 wichtige Anwendungssysteme: • Patientenverwaltungssystem (PVS)
• Klinisches Dokumentations- und Managementsystem (KDMS)
• Radiologie-Informationssystem (RIS)
• Picture Archiving and Communication System (PACS)
• Labor-Informationssystem (LIS)
• Patientendatenmanagementsystem (PDMS)
• OP-Dokumentations- und -Planungssystem (OPDP)
• Finanzbuchhaltungs-, Controlling, Anlagenbuchhaltungs-, Facility-Management-System (FI,CO, AM, FM)
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 129
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 130
3.5.1.10 Integration Anwendungsbaustein für
• die Kommunikation zwischen Anwendungssystemen: Kommunikationsserver
• eine typische Logische Werkzeugebene …
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 131
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 132
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 133
Bitte lesen Sie folgenden Text aufmerksam durch:
(Bei Fragen bitte melden)
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 134
„After many years of internally building almost all components of a hospital clinical information system (HELP) at Intermountain Health Care, we changed our architectural approach as we chose to encompass ambulatory as well as acute care. We now seek to interface applications from a variety of sources (including some that we build ourselves) to a clinical data repository that contains a longitudinal electronic patient record.
RESULTS: We have a total of 820 instances of interfaces to 51 different applications. We process nearly 2 million transactions per day via our interface engine and feel that the reliability of the approach is acceptable. Interface costs constitute about four percent of our total information systems budget. The clinical database currently contains records for 1.45 m patients and the response time for a query is 0.19 sec.
DISCUSSION: Based upon our experience with both integrated (monolithic) and interfaced approaches, we conclude that for those with the expertise and resources to do so, the interfaced approach offers an attractive alternative to
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 135
systems provided by a single vendor. We expect the advantages of this approach to increase as the costs of interfaces are reduced in the future as standards for vocabulary and messaging become increasingly mature and functional.“10
• Welche Architekturänderung wurde vorgenommen? Vorher – Nachher?
• Was sind die Vor-/Nachteile der Varianten?
10
Clayton PD, Narus SP, Huff S, Pryor TA, Haug PJ, Larkin T, Matney S, Evans RS, Rocha BH, Bowes WA, Halston ET, Gundersen ML (2003). Building a Compehensive Clinical Information System from Components - The approach at intermountain Health Care. Methods Inf Med 1(2003), 1-7
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 136
3.5.2 Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine
• Wie unterscheidet sich die Hardware-Ausstattung an einem Verwaltungsarbeitsplatz von der am klinischen Arbeitsplatz?
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 137
Moderne Server und Rechenzentren:
• Serverraum eines kleineren Hauses:
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 138
• Rechenzentrums-Modul:
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 139
• Dutzende Server in Blade-Technologie:
•
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 140
Terminal-Server:
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 141
• Redundante Rechenzentren: (siehe Vorlesung von Dr. Funkat bei „Spezielle Gebiete…“)
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 142
• (Wie) unterscheidet sich auf dieser Ebene ein KIS von einem SchraubenfabrikIS?
• Welche Wärmeleistung muss im RZ des UKL durch Klimatisierung zukünftig „weg“-geführt werden11? (Die Heizung meines Einfamilienhauses hat eine Nenn-Leistung von ca. 20 kW)
• Welche Kosten für Strom (alleine für das RZ) sind zu veranschlagen? Was kommt für die Clients hinzu?
11
Antwort siehe Kommentar
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Typische Physische Datenverarbeitungsbausteine 143
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Klinische Arbeitsplatzsysteme 144
3.5.3 Klinische Arbeitsplatzsysteme (healthcare professional workstations (HCPW))
• Auf welche Ebene des 3LGM² gehört eine HCPW? • Welche Aufgaben sollten dort unterstützt werden (bitte
perfekt aufzählen!)? • Welche Probleme ergeben sich mit mobilen Werkzeugen? • Mit welcher Art von Heterogenität können Benutzer von
HCPW konfrontiert sein? • Wie bringt man die Menü-Wünsche der Patienten in die
Küche?
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Elektronische Patientenakten-Systeme 145
3.5.4 Elektronische Patientenakten-Systeme (electronic patient record systems)
(Krankenakte) Patientenakte (PA):
• Was sind die Ziele der Medizinischen Dokumentation? • Was ist eine Patientenakte? Elektronische Patientenakte (EPA):
• Welche Dokumentenarten sollten vordringlich elektronisch vorgehalten werden?
• Worauf ist bei der Wahl des Datenträgers bei einer EPA zu achten?
• Wie ist die EPA in einem Krankenhausinformationssystem repräsentiert bzw. gespeichert?
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Elektronische Patientenakten-Systeme 146
• Was spricht für eine EPA? • Was spricht für eine PA • Was ist in einem Krankenhaus zu tun, wenn man dort
Elektronische Krankenakten haben will? • Was würden Sie unter einem Elektronischen Patientenakten-
System (electronic patient record system) verstehen?
• Welcher Zusammenhang besteht zu den Klinischen Arbeitsplatzsystemen?
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Elektronische Patientenakten-Systeme 147
Elektronische Patientenaktensysteme (Anwendungssystem, in dem die EPA ‚hauptsächlich’ verwaltet wird)
• In Deutschland (z.B. Leipzig) „ EPA-System“ unüblich (bei uns „Klinisches Dokumentations- und Managementsystem“, sonst Bezeichnung durch Software („ish.med“) oder „klinisches System“…)
• z.B. in Chiba (Japan): „Electronic Medical Record System”
Werkzeuge der Informationsverarbeitung: Elektronische Patientenakten-Systeme 148
Digitale Archivierung von Patientenaktenunterlagen12
• Revisionssicherheit (verfälschungssicher und unveränderbar)
• Langzeitarchivierung (Technologische Entwicklung, Materialermüdung, Migration (Medienwechsel/Umkopieren))
• Signatur (Probleme durch „Alterung“ und Transformation)
• Referenzmodell digitale Archivierung
12 Lehmann S. 3LGM²-basiertes Referenzmodell für die digitale Archivierung von
Patientenunterlagen [Diploma-Thesis]. Leipzig (Germany): University of Leipzig; 2006
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen 149
3.6 Architekturen von Krankenhausinformationssystemen
• Was ist eine „Architektur von Informationssystemen“? Wie finden Sie eine Antwort im Buch?
• Was ist ein „Architekturstil“? • Auf welcher Ebene des 3LGM² unterscheiden sich die
Architekturen von KIS (nicht)?(siehe Bild nächste Seite)
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen 150
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der logischen Werkzeugebene 151
3.6.1 Architekturstile der logischen Werkzeugebene 3.6.1.1 DB1-Architekturstil • Was ist der DB1-Architekturstil? • Wann und wo gab/gibt es ihn? • Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein?
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der logischen Werkzeugebene 152
3.6.1.2 DBn-Architekturstil: • Was ist der DBn-Architekturstil? Bitte auf die Tafel zeichnen! • Wie kommt es zu diesem Architekturstil? • Welches Problem verursachen Architekturen dieses Stils? • Wie würden Sie die Anwendungsbausteine verbinden? • Was ist Spaghetti-Stil? • Was ist Stern-Stil? • Welcher Architekturstil-Wechsel wurde bei Intermountain
Health Care in Salt Lake City (Utah) vorgenommen? • Warum wurde gewechselt? • Was ist beim Stern-Stil das Ding in der Mitte?
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der logischen Werkzeugebene 153
Hausaufgaben
Bitte lesen Sie Chapter 3.6 ab S. 118 oben bis zum Ende und von Chapter 3.7 bis
Haux R., Winter A., Ammenwerth E., Brigl B. (2004). Strategic Information Management in Hospitals Springer, New York
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 154
3.6.2 Architekturstile der phys. Werkzeugebene 13
3.6.2.1 Mehrstufige Client-Server Architekturen14 • „1,5 stufige“ Architektur: Zentralrechner
13
Siehe auch: Lechleitner, G. (2006). Technische Voraussetzungen, in Herbig, B., Büssing, A., Hrsg. Informations- und Kommunikationstechnologien im Krankenhaus, (2006), Schattauer: Stuttgart. S. 119-128.
14 Siehe z.B.: Appelrath H-J, Ritter J (2000). R/3-Einführung. Berlin: Springer.
Kommunikationsnetz
Zentralrechner
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 155
• 2-stufige Client-Server Architektur
Was hat sich geändert?
Kommunikationsnetz
Applikations- und Datenbank-server
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 156
• „2,5-stufige“ Client-Server Architektur Was hat sich geändert?
Kommunikationsnetz
Datenbank-server
Applikations- Fileserver
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 157
• 3-stufige Client-Server Architektur Was hat sich geändert?
Kommunikationsnetz
Datenbank-server
Applikations- server
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 158
• „3,5-stufige“ Client-Server Architektur: „Thin-Clients“ Wieso ist das vergleichbar mit der Zentralrechner-Architektur? Warum ist das eine sinnvolle Architektur? Was hat das mit Mobilen Geräten zu tun?
Kommunikationsnetz
Datenbank-server
Applikations- server
Terminal- server
386
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 159
• Was hat das mit TCO (total cost of ownership) zu tun?
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 160
3.6.2.2 Hochverfügbarkeit Szenarien der „Geringverfügbarkeit“:
• Das Anwendungsbaustein für die Fakturierung ist nach einer neuen Softwareversion für zwei Monate nicht funktionsfähig. Es können Rechnungen in Höhe von 30 Mio. € nicht geschrieben werden. Das Klinikum bekommt Liquiditätsprobleme und erleidet Zinsverluste.
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 161
• Der Telefon-Vermittlungsrechner fängt in der Nacht Feuer und fällt teilweise aus. Beim Löschen ruiniert die Feuerwehr durch ihre Hochdruckspritze den Rest der Anlage. Auf den Stationen im Bettenhaus funktionieren die Telefone nicht. Die einzige Schwester auf einer Station, die diese nicht verlassen kann, weiß nicht, wie sie für einen Bluterpatienten einen Arzt zu Hilfe holen soll.
• Wegen eines Netzproblems stürzt der Anwendungsbaustein für die OP-Dokumentation mitten in der Dokumentation ab. Der Arzt startet es neu und beginnt von vorn.
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 162
Lösungsmöglichkeiten:
• Klimatisierte Rechnerräume • Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV):
„große“ Batterien, Notstromaggregat • Redundant array of inexpensive disks RAID:
Daten werden innerhalb eines „Kastens“ redundant auf mehrere Platten verteilt. Es werden verschiedene Sicherheitsstufen angeboten (aufsteigend mehr Sicherheit bis zur Fehlerkorrektur): RAID 1, RAID 2, ...
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 163
• Rechnerverbund mit „hot-standby“: zwei Rechner können auf dasselbe Plattenlaufwerk (ggf. schon RAID n) zugreifen. Bei Ausfall eines Rechners geht nur der Inhalt des Arbeitsspeichers verloren; dann übernimmt der zweite Rechner.
• Rechnerverbund mit gespiegeltem und synchronisiertem Parallelbetrieb.
• Redundante Rechenzentren (siehe Vorlesung „Spezielle Gebiete“)
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 164
Murphys Gesetz schlägt manchmal zu:
• Der Strom fällt aus • die USV versagt • die Batterie der RAID-Platte ist defekt • Wegen Arbeitsüberlastung durch Wartungsarbeiten hatte man
sich gestern die „all“ abendliche Datensicherung „geschenkt“ • Es ist der Abend des letzten Freitags vor Weihnachten und ab
Montag sind die meisten der Mitarbeiter, die heute Patienten aufgenommen oder Rechnungen vorbereitet haben, im Urlaub.
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 165
3.6.2.3 Netzarchitektur und Sicherheit Notwendigkeit:
z.B. an Klinischen Arbeitsplatzsystemen benötigt der Arzt sowohl
• den Zugriff auf das KDMS um die klinische Dokumentation und z.B. Arztbriefe und Befunde seines Patienten sehen zu können als auch
• den Zugriff auf medizinisches Wissen im Internet, z.B. Medline, um eine Therapieentscheidung schnell und unter Nutzung aktueller Forschungsergebnisse treffen zu können.
Architekturen von Krankenhausinformationssystemen: Architekturstile der physischen Werkzeugebene 166
Problem:
Bei einer Öffnung des internen Kommunikationsnetzes des Krankenhauses nach außen kann von außen eingedrungen werden.
Wie beurteilen Sie die folgenden Handlungsalternativen:
• Firewall • zweites, nach außen offenes Netz (Wissenschaftsnetz) • Spiegelung der Daten auf einen internen Server und KEIN
Internetzugang
Integrität und Integration im KIS 167
3.6b Architekturen regionaler Gesundheitsinformationssystemen
Ein regionales Gesundheitsinformationssystem (regional Health Information System rHIS) ist das sozio-technische Teilsystem des Gesundheitsversorgungssystems einer Region, welches alle informationsverarbeitenden Prozesse und die an ihnen beteiligten menschlichen und maschinellen Handlungs-träger in ihrer informationsverarbeitenden Rolle umfasst.
• Es umfasst u.a. die Krankenhaus- und die Arztpraxis-Informationssysteme dieser Region;
• jedes Krankenhaus- und Arztpraxis-Informationssystem ist Teil eines rHIS.
Integrität und Integration im KIS 168
Bitte lesen Sie noch einmal Chapter 2.5 aus [Haux et al. (2004)]
• Beispiel: Der Ausbau des regionalen Gesundheitsinformationssystems des Freistaats Sachsen im Rahmen des SAXTELEMED Projekts (3LGM²-Modell)
Integrität und Integration im KIS 169
Notwendigkeit von und Lösungen für die Integrierte, Intersektorale Versorgung:
• Einführung • Kommunikation in der
Intersektoralen Versorgung • Elektronische Gesundheitskarte (eGK) und Heilberufeausweis
(HBA): Kurze Einführung (siehe auch Vorlesung „Spezielle Gebiete…“)
Integrität und Integration im KIS 170
Literatur: 1. Fogelsonger, L., Information resource management strategic business planning. Top Health Inf Manage, 1995. 16(1): p. 1-10. 2. Safran, C. and L.E. Perreault, Management of Information in Integrated Delivery Networks, in Medical Informatics. Computer Applications in
Health Care and Biomedicine, E.H. Shortliffe, et al., Editors. 2001, Springer: New York. p. 359-396. 3. Winter, A., Health Information Systems, in Yearbook of Medical Informatics. 2004, Schattauer: Stuttgart. p. 503-4. 4. Fähnrich, P., Integration Engineering - Entwicklung eines Vorgehensmodells zur Umsetzung kooperativer Geschäftsprozesse auf eine integrierende,
internetbasierte IT-Struktur. 2005. 5. Schwarze, J.-C., et al., Eine modulare Gesundheitsakte als Antwort auf Kommunikationsprobleme im Gesundheitswesen. Wirtschaftsinformatik,
2005. 6. Stäubert, S., Referenzmodell für die Kommunikation eines Universitätsklinikums mit dem niedergelassenen Bereich, in Institute for Medical
Informatics, Statistics and Epidemiology. 2005, University of Leipzig: Leipzig (Germany). 7. Winter, A., et al., Supporting Information Management for Regional Health Information Systems by Models with Communication Path Analysis, in
Proceedings IDEAS Workshop on Medical Information Systems: The Digital Hospital (Beijing 2004), B.C. Desai, et al., Editors. 2005, IEEE Computer Society: Los Alamitos. p. 139-146.
8. Haux, R., Individualization, globalization and health - about sustainable information technologies and the aim of medical informatics. Int J Med Inform, 2006. 75(12): p. 795-808.
9. Münch, E., Die Tür zur Zukunft: Tele-Portal-Klinik und Medizinisches Vesorgungszentrum. 2006. 10. Shabo, A., A global socio-economic-medico-legal model for the sustainability of longitudinal electronic health records. Part 1. Methods Inf Med,
2006. 45(3): p. 240-5. 11. Shabo, A., A global socio-economic-medico-legal model for the sustainability of longitudinal electronic health records - part 2. Methods Inf Med,
2006. 45(5): p. 498-505. 12. Winter, A., et al., 3LGM²-Modeling to Support Management of Health Information Systems. International Journal of Medical Informatics, 2007.
76(2-3): p. 145-150. 13. Haferkamp, S., Erfahrungsbericht zum Einsatz der eFallakte, in 13. Fachtagung "Praxis der Informationsverarbeitung in Krankenhaus und
Versorgungsnetzen", P. Schmücker, C. Dujat, and P. Haas, Editors. 2008: Kongreßzentrum Westfalenhallen Dortmund. 14. Hellrung, N., et al., IT-based information management in health care networks: the MedoCom approach. 2008. 15. Meister, J., Die Rolle einrichtungsübergreifender Elektronischer Patientenakten aus strategischer Sicht der DKG, in 13. Fachtagung "Praxis der
Informationsverarbeitung in Krankenhaus und Versorgungsnetzen", P. Schmücker, C. Dujat, and P. Haas, Editors. 2008: Kongreßzentrum Westfalenhallen Dortmund.
16. Schmücker, P., C. Dujat, and P. Haas. 13. Fachtagung "Praxis der Informationsverarbeitung in Krankenhaus und Versorgungsnetzen". in 13. Fachtagung "Praxis der Informationsverarbeitung in Krankenhaus und Versorgungsnetzen". 2008. Kongreßzentrum Westfalenhallen Dortmund.
17. Shabo, A., Integrating genomics into clinical practice: Standards and regulatory challenges. Curr Opin Mol Ther, 2008. 10(3): p. 267-72.
Integrität und Integration im KIS 171
3.7 Integrität und Integration im KIS
Integrität und Integration im KIS 172
Inhalt:
• Was ist Integrität? Wann ist Integrität im KIS gegeben? Wie erreicht man Integrität?
• Welche Qualitäten von Integration gibt es in KIS? • Welche Methoden und Werkzeuge gibt es generell für welche
Arten von Integration in verteilten Informationssystemen? • Welche Methoden und Werkzeuge gibt es dazu speziell für
KIS?
Integrität und Integration im KIS: Integrität 173
3.7.1 Integrität (bei Verteilten Krankenhausinformationssystemen)
• Was bedeutet „Integrität“? • formale Integrität • inhaltliche Integrität
Integrität und Integration im KIS: Integrität 174
3.7.1.1 Formale Integrität • Was bedeutet „Objektidentität“ • Was ist ein „entity type“? • Bei welchen entity types im Krankenhaus ist Objektidentität
besonders wichtig und wie wird sie hergestellt? • Was bedeutet „Referenzielle Integrität“? Was ist die
Voraussetzung? • Wo ist Referenzielle Integrität im Krankenhaus besonders
(Lebens-) wichtig? • Wozu ist Transaktionsmanagement im
Krankenhausinformationssystem erforderlich?
Integrität und Integration im KIS: Integrität 175
• Was bedeutet ACID? • Wie funktioniert das „2-phase-commit Protokoll“? • Wird das 2-phase-commit Protokoll in
Krankenhausinformationssystemen eingesetzt? Warum? • Welche Alternative gibt es?
Integrität und Integration im KIS: Integrität 176
3.7.1.2 Inhaltliche Integrität (semantic integrity): Medical Data Dictionaries15
• Wieso auch „inhaltliche Integrität“?
15
HUFF SM, CIMINO JJ (1995): Medical Data Dictionaries and their use in Medical Information System Development. In: PROKOSCH HU, DUDECK J (1995): Hospital Information Systems, Elsevier, 53-75.
BÜRKLE T (2000): Can we classify Medical Data Dictionaries?. In: HASMAN et al. (Hrsg.) (2000): Medical Infobahn for Europe. Proceedings of the MIE2000 and GMDS2000. Amsterdam: IOS, 691-695.
PROKOSCH HU, DUDECK J, MICHEL A (1992): Standards for Data Dictionaries. In: BAKKER AR, EHLERS CT, BRYANT JR, HAMMOND WE (Hrsg.) (1992): Hospital Information Systems - Scope, Design, Architecture. Amsterdam: North Holland, 189-195.
Integrität und Integration im KIS: Integrität 177
• Was ist ein data dictionary? • Woraus besteht ein medical data dictionary? • Was ist eine Nomenklatur? Nennen Sie zwei Beispiele? • Was haben Nomenklaturen mit medical data dictionaries zu tun? • Hat das UKL-KIS ein MDD?
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 178
3.7.2 Integration „Zusammenschluss von Teilen zu einem Ganzen, das gegenüber seinen Teilen eine neue Qualität aufweist“16
• Unterschied zu Integrität??
16
[BI Universallexikon (1989)]
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 179
Ziele:
1. Nutzung von Anwendungsbausteinen des Krankenhausinformationssystems ermöglichen.
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 180
2. Zusammenarbeit unterschiedlicher Nutzer ermöglichen17
Was kommt Ihnen an diesem Bild bekannt vor?
17
Weber H. (Hrsg.) (1997). The Software Factory Challenge.
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 181
3. Nutzung der benötigten unterschiedlichen Anwendungsbausteine des Krankenhausinformationssystems am jeweiligen Arbeitsplatz ermöglichen.
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 182
3.7.2.1 Datenintegration (data integration) Ein Datum, das im Rahmen einer Aufgabe einmal erfasst wurde, muss innerhalb des KIS nicht wieder erfasst werden, auch wenn es im Rahmen dieser oder einer anderen Aufgabe wieder benötigt wird.
• Beispiel für fehlende Datenintegration? • Welche Werkzeuge/Methoden würden Sie im KIS zur Herstellung
der Datenintegration einsetzen?
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 183
3.7.2.2 Zugangsintegration (access integration) Zugangsintegration (access integration) ist gewährleistet, wenn Funktionen, die von einem Anwendungsbaustein angeboten werden, überall dort auch genutzt werden können, wo sie benötigt werden.
• Beispiel für fehlende Zugangsintegration? • Welche Werkzeuge/Methoden würden Sie im KIS zur Herstellung
der Zugangsintegration einsetzen?
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 184
3.7.2.3 Präsentationsintegration (presentation integration)
Präsentationsintegration (presentation integration) ist gegeben, wenn unterschiedliche Anwendungsbausteine ihre Daten und ihre Benutzeroberfläche in einer einheitlichen Weise präsentieren.
• Beispiel für fehlende Präsentationsintegration? • Welche Werkzeuge/Methoden würden Sie im KIS zur Herstellung
der Präsentationsintegration einsetzen?
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 185
3.7.2.4 Kontext-Integration (visual integration) Eine Teilaufgabe, die im Rahmen einer Aufgabe einmal für einen bestimmten Zweck durchgeführt werden muss, soll innerhalb des KIS in einer anderen oder derselben Aufgabe nicht wieder durchgeführt werden müssen, wenn genau dieser Zweck wieder erreicht werden soll.
• Beispiel für fehlende Kontextintegration trotz Daten-, Funktions- und Präsentationsintegration?
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 186
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In der Literatur wird diese Art der Integration auch als visuelle Integration (visual integration) 18 bezeichnet.
• Warum? Warum wird hier von Kontextintegration gesprochen?
18
The Clinical Context Object Workgroup (1998). Clinical Context Object Workgroup. HL7 special interest group "Clinical Context Object Workgroup". White Paper. CCOW98-02-16 (http://www.hl7.org/library/committees/sigvi/CCOW_white_paper.doc)
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 188
3.7.3 Methoden & Werkzeuge zur Systemintegration in verteilten Systemen (DBn-Architekturen)
3.7.3.1 föderierte Datenbanksysteme • Ein föderiertes Datenbanksystem ist ein integriertes System
autonomer (Komponenten-) Datenbanksysteme. • Bei föderierten Datenbanksystemen wird die klassische 3-
Ebenen-Architektur (NICHT 3lgm!!) um Aspekte der Verteilung, Heterogenität und Autonomie ergänzt.
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 189
• Grundlegende Arbeit ist [SHETH A, LARSON J (1990)], siehe auch [RAHM (1994)], [Hasselbring (1997)]. 19
• Die Architektur von SHETH und LARSON unterstützt in erster Linie den globalen Zugriff auf die Komponenten-Datenbanken.
19
Sheth, A. and J. Larson (1990). "Federated database systems for managing distributed, heterogeneous, and autonomous databases." ACM Computing Surveys 22(3): 183-236. Rahm, E. (1994). Mehrrechner-Datenbanksysteme: Grundlagen der verteilten und parallelen Datenbankverarbeitung. Bonn, Addison-Wesley. Hasselbring, W. (1997). A Federated Schema-Based Middleware Architecture. New Technologies in Hospital Information Systems. J. Dudeck, B. Blobel, W. Lordieck and T. Bürkle. Amsterdam, IOS Press: 24-29
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 190
• Hierzu werden global interessierende Teile der Komponenten-Datenbankschemata zum föderierten Datenbankschema zusammengefügt. In einer Meta-Datenbank (Data Dictionary) werden die Informationen darüber verwaltet, wo welche Daten wie gelesen bzw. geändert werden dürfen.
[SHETH A, LARSON J (1990)]:
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 191
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 192
Voraussetzung:
• Alle Komponenten-Datenbankschemata sind bekannt und die Komponenten-Datenbanksysteme sind offen.
Mögliches Ziel:
• Auf der Basis des föderierten Datenbankschemas kann ein Softwareprodukt realisiert werden, das auf die Datenbanken aller Komponenten-Datenbanksysteme zugreifen kann.
• Wo liegt das Problem im rechnerunterstützten Teil eines Krankenhausinformationssystems?
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 193
Hausaufgaben
Bitte lesen Sie Chapter 3.7 zu Ende und Chapter 3.8 in
Haux R., Winter A., Ammenwerth E., Brigl B. (2004). Strategic Information Management in Hospitals Springer, New York
Bitte bringen Sie das Buch (oder Kopien der Seiten) regelmäßig mit in den Unterricht.
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 194
3.7.3.2 Middleware „In verteilten Informationssystemen bezeichnet Middleware weit mehr als nur den Schrägstrich ‚/‘ in Client/Server.“ 20
20
[TRESCH M (1996)]. Dort finden Sie eine sehr schöne Übersicht zum Thema!
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 195
Kommunikationskategorien für Anfragen zwischen Anwendungsbausteinen auf verschiedenen Rechnern:
• synchrone Kommunikation Prozess auf dem lokalen Rechner wird solange unterbrochen, bis Antwort von dem entfernten Rechner eintrifft.
• asynchrone Kommunikation Prozess auf dem lokalen Rechner wird nach dem Absetzen der Anfrage nicht solange unterbrochen, bis An Antwort von dem entfernten Rechner eintrifft. Erfolgt durch Versenden von Nachrichten (messages).
• Datenbankzugriff
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 196
3.7.3.2.1 Synchrone K.: Remote Procedure Call (RPC)
ermöglichen das Ausführen einer Prozedur, die auf einem entfernten Server ablaufen kann, durch einen Prozess, der auf dem lokalen Client läuft; (z. B. für FTP, Telnet, anwendungsspeziefische Operationen) Vermittlung wird i. d. R. vom Betriebssystem zur Verfügung gestellt
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Vermittlerbausteine: o Microsoft RPC Locator
Microsoft Locator is the default name service that ships with Microsoft® Windows NT®/Windows 2000. The RPC run-time library uses it to find server programs on server host systems.
o Unix Portmapper Standardisierung und Erweiterung der Funktionalität durch Distributed Computing Environment (DCE) der Open Systems Foundation (OSF) [siehe dort im WWW]
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 198
Hinweis: Remote Function Call (RFC): SAP-spezifische Technik zum Aufruf von Operationen von SAP-Anwendungsbausteinen Bei KIS: z.B. Kommunikationsverbindung zur Übermittlung von Operationsdaten von MCC an IS-H
R/3 IS-H MCC
OP-Datensätzeper RFC
Bewegungs-IDsals Rückgabeder RFCs
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 199
3.7.3.2.2 Asynchrone K.: Message Queuing
Message Queuing beschreibt eine Mailbox-ähnliche Kommunikation mit Hilfe eines automatisierten Mechanismus in Form eines Queue Managers.
Ein Vorteil im Vergleich zu RPC: Broadcasting z.B. MQSeries21
21
Wollen Sie sich mal schlau machen?
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 200
Bei KIS: Kommunikationsserver z.B. bei den Kommunikationsverbindungen für ADT-Daten aus IS-H an MCC und Operationsdaten aus MCC an IS-H:
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Ausschnitt aus der log. WE des UKL-KIS:
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3.7.3.2.3 Datenbankzugriff: SQL
• SQL-Treiber Schnittstelle (API) zu beliebigen Datenbanken (z.B. ODBC) Vermittler-Bausteine (Bsp): SQL-Gateway-Server eigenständiger Prozess, der Anfragen an beliebige Datenbanken übersetzt
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3.7.3.2.4 Synchrone K.: Middleware in verteilten Objektsystemen
Object Management Architecture (OMA) und Common Object Request Broker Architecture (CORBA):
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 205
www.omg.org
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 206
• Das verteilte System besteht aus Objekten, die Dienste („services“) anbieten. Jedes Objekt kann je nach Situation Client oder Server sein.
• Dienste können dynamisch bei dem zu einem Zeitpunkt geeignetsten Objekt (=Server) angefordert und genutzt werden.
• Dienste können in einer konkreten Implementierung festgelegt und realisiert werden.
• Dienste können durch die OMG bzw. (branchen-) spezifische Arbeitsgruppen (domain task forces (DTF)) normiert werden (s.u.)
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 207
• Art und Sprache der Implementierung der Dienste ist einem Client ebenso unbekannt wie die Adresse des geeignetsten Servers.
• Ein Object-Request-Broker (ORB) liefert bei Anforderung eines Dienstes die Adresse des aktuell geeignetsten Servers und die Eigenschaften/Qualitäten des angebotenen Dienstes
• Im Krankenhausinformationssystem: Nicht geeignet zum Verknüpfen vorhandener Anwendungsbausteine. Geeignet zur Entwicklung eines NEUEN Anwendungsbausteins (z.B. für Klin. Arbeitsplatzsysteme), aus dem heraus auf vorhandene Anwendungsbausteine zugegriffen werden soll.
• Für „legacy systems“ sind „wrapper“ erforderlich. [Brodie, Stonebraker (1995)]
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 208
• Wo liegt das Problem im rechnerunterstützten Teil eines Krankenhausinformationssystems?
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 209
3.7.3.3 Hypertext Markup Language (HTML) • Wie verhält sich HTML zu Middleware???
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 210
3.7.3.4 Service Oriented Architectures • Web service (W3C): as a software system designed to support
interoperable machine-to-machine interaction over a network. • Interfaces: described in a machine-processable format
(specifically WSDL). • Other systems interact with the Web service using SOAP
messages, typically conveyed using HTTP with an XML serialization in conjunction with other web-related standards. A standardized communication is possible through the use of XML, SOAP, WSDL, UDDI.
• Web services are a successful new concept of integration middleware.
Aus [Van Hoecke et al. (2008)]
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 211
• Was unterscheidet Services von Diensten, und SOA von OMA? • Was muss man in einem KIS tun, um diese Techniken zu nutzen?
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 212
3.7.4 Methoden und Werkzeuge für die Integration von Krankenhausinformationssystemen
3.7.4.1 Datenintegration in Krankenhausinformationssystemen mit DBn-Architekturstil durch Nachrichtenversand
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 213
3.7.4.1.1 Kommunikationsserver
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 214
• Message Queuing: asynchrone, automatisierte Kommunikation mit Hilfe eines Queue-Managers
• Empfangen von Nachrichten,
• Prüfung von Nachricht
• Kontextabhängiges Routing
• Übersetzen der Nachricht in die Formate der Zielsysteme
• Fähigkeit zum Broadcast
• Im KIS: Kommunikationsserver
Krankenhausinformationssysteme: Integration: Kommunikationsserver 215
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 216
3.7.4.1.2 Kommunikationsstandards
• HL7
• DICOM
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 217
3.7.4.1.2.1 Health Level 7 (HL7)
Der Name dieses Kommunikationsstandards drückt aus, dass es sich um einen Standard für die Kommunikation auf der Ebene 7 des ISO/OSI-Referenzmodells für die Kommunikation handelt. HL7 beschreibt, zu welchen Ereignissen Nachrichten mit welchem Aufbau zwischen Anwendungsbausteinen im Gesundheitswesen – speziell im Krankenhaus – ausgetauscht werden.
Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/HL7
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 218
Ereignis
Anwendungs-baustein A
Anwendungs-baustein B
Nachricht
Bestätigung
Nachrichtentyp
Ereignistyp
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 219
Katalog von Ereignistypen:
• A01: Aufnahme eines Patienten
• A02: Verlegung auf eine andere Organisationseinheit innerhalb des Krankenhauses
• A03: Entlassung eines Patienten
• …
• R01: Fertigstellung eines Untersuchungsergebnisses
• …
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 220
Den Ereignistypen sind Nachrichtentypen zugeordnet:
z.B. zu R01: ORU
MSH [PID [PD1] [{NTE}] [PV1 [PV2]]]{[ORC] OBR {[NTE]} {[OBX] {[NTE]}}{[CTI]}}[DSC]
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 221
MSH|^~\&|LABSYS||HAUT-M1|9261630|||ORU^R01|19930425130144|P|2.1<CR> MSA|AA|19930425130144||1<CR> PID|||123456789|2718787|Müller^Hans||19500317|M<CR> OBR|||19930425/100|1^BEFLCH|||19930425123459|19930425125023|20 ^ml|||||19930425122055||||||||19930425125543||||||||||Sommer^Dr. <CR> NTE|1||An die Station M1 (Haut) BEISPIELKLINIKUM<CR> NTE|2||BEISPIELKLINIKUM Zentrallabor<CR> NTE|3||Karte schlecht ausgefüllt<CR> OBX|1|ST|1&Na^Natrium||142|mmol/l|135-145.|N<CR> OBX|2|ST|1&Ka^Kalium||4.2|mmol/l|3.5-5.0|N<CR> OBX|3|ST|1&Chl^Chlorid||111|mmol/l|98.0-107|H<CR> OBX|4|ST|1&Ca^Ca.ges.||2.46|mmol/l|2.1-2.65|N<CR> OBX|5|ST|1&Krea^Kreatinin S.||0.84|mg/dl|0.2-10.|N<CR> OBX|6|ST|1&Harnst.||0.84|mg/dl|-45|N<CR> OBX|7|ST|1&GOT^GOT(AST)||19|U/l|-15|N<CR> OBX|8|ST|1&GPT^GPT(ALT)||38|U/l|-18|H<CR> …
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 222
HL7 HL7 HL7 HL7
HL7
HL7
HL7
HL7 HL7 HL7
DICOM
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 223
Welche Kommunikation ist auf der LWE bei der Erledigung folgender Aufgaben erforderlich?
1. Patientenaufnahme
2. Leistungsanforderung (Radiologie)
3. Befundrückmeldung
4. Patientenaufnahme (Korrektur Geburtsdatum)
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 224
3.7.4.1.2.2 Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM)22
The DICOM Standards Committee exists to create and maintain international standards for communication of biomedical diagnostic and therapeutic information in disciplines that use digital images and associated data.
22
National Electrical Manufacturers Association (2008). Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) - DICOM Strategic Document. Rosslyn, Virginia USA, National Electrical Manufacturers Association
http://medical.nema.org/dicom/ siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/DICOM
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 225
The goals of DICOM are to achieve compatibility and to improve workflow efficiency between imaging systems and other information systems in healthcare environments worldwide.
DICOM addresses the integration of medical images in the patient’s Electronic Health Record (EHR). It defines the network and media interchange services allowing storage and access to these DICOM objects for EHR systems.
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 226
At the application layer, the services and information objects address five primary areas of functionality:
• Transmission and persistence of complete objects (such as images, waveforms and documents),
• Query and retrieval of such objects, • Performance of specific actions (such as printing images on
film), • Workflow management (support of worklists and status
information) and • Quality and consistency of image appearance (both for
display and print).
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 227
DICOM umfasst die Beschreibung von
• Bilddaten einschließlich Metadaten und Anotationen und • Diensten (service-classes)
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 228
Service Classes: • VERIFICATION SERVICE CLASS • STORAGE SERVICE CLASS • QUERY/RETRIEVE SERVICE CLASS
• STUDY CONTENT NOTIFICATION SERVICE CLASS
• PATIENT MANAGEMENT SERVICE CLASS
• PROCEDURE STEP SOP CLASSES
• RESULTS MANAGEMENT SERVICE CLASS
• MEDIA STORAGE SERVICE CLASS
• STORAGE COMMITMENT SERVICE CLASS
• BASIC WORKLIST MANAGEMENT SERVICE • QUEUE MANAGEMENT SERVICE CLASS
• HANDLING OF IDENTIFYING PARAMETERS (Informative) • STRUCTURED REPORTING STORAGE SOP CLASSES • APPLICATION EVENT LOGGING SERVICE CLASS
• Relevant Patient Information Query Service Class
• MEDIA CREATION MANAGEMENT SERVICE CLASS
• HANGING PROTOCOL STORAGE SERVICE CLASS
• HANGING PROTOCOL QUERY/RETRIEVE SERVICE CLASS
• SUBSTANCE ADMINISTRATION QUERY SERVICE CLASS
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 229
3.7.4.1.3 Anwendungsprofile: IHE
Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/IHE
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 230
3.7.4.2 Kontextuelle Integration mit CCOW Siehe für Erläuterungen:
http://www.hl7.org/special/Committees/ccow_sigvi.htm
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 231
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 232
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 233
Healthcare Information Systems Architecture (HISA)23
• HISA ist eine Europäische (Vor-) Norm! • HISA is an open architecture, based on the introduction of a
middleware of common healthcare-specific services, on top of which existing systems can be made interworking and new application systems can be rapidly developed.
• New applications need no local database
23
(FERRARA 1997), [CEN/TC251 (1997)]
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 234
Healthcare
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 235
Common Services:
� Subjects of Care Healthcare Common Services (S-HCS); � Health Characteristic Healthcare Common Services (HC-
HCS); � Activity Healthcare Common Services (A-HCS); � Resource Healthcare Common Services (R-HCS); � Authorisation Healthcare Common Services (AU-HCS); � Concept Healthcare Common Services (C-HCS).
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 236
� According to the foundation purposes of this European Prestandard, the functionalities of the services are defined only through natural language, adopting terms which are used and familiar in the common practice of information technology. Such a level of formality allows the identification of the scope of the individual services.
� The detailed specification of the interaction mechanisms of individual services, up to the level of allowing different software products to interact in a generic physical environment, is outside the scope of this European Prestandard.
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 237
An Stelle von „Diensten“ sind im wesentlichen Datenstrukturen beschrieben(, die man als Referenzmodelle sehr gut nutzen kann).
Z.B. die Datenstrukturen der „Activity Healthcare Common Services“:
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 238
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 239
Ein HISA konformes Produkt ist „Distributed Healthcare Environment“ (DHE) von GESI (Italien) 24
24
[Privighitorita, Sobottka et al. (1997)]
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 240
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 241
Hausaufgaben
Bitte lesen Sie
• in Chapter 3.7 „Integrating Hospital Information systems into Health Information Systems” und informieren Sie sich über MPI
• Chapter 4.1 und 4.2
Haux R., Winter A., Ammenwerth E., Brigl B. (2004). Strategic Information Management in Hospitals Springer, New York
Bitte bringen Sie das Buch (oder Kopien der Seiten) regelmäßig mit in den Unterricht.
Integrität und Integration in Krankenhausinformationssystemen 242
Hausaufgaben
Bitte bestimmen Sie in den beiden folgenden Publikationen den Architekturtyp auf der LWE und die beschreiben Sie, wie welche Art von Integration hier realisiert wird:
Zviran, M., Armoni, A., Glezer, C. (1998). HIS/BUI: a conceptual model for bottom-up
integration of hospital information systems. J Med Syst, 22(3): S. 147-59.
Winter, A., Haux, R., Schleisiek, K.-P. (1985). Systematic development of a hospital
information system with distributed data- and methodbase systems: the AACHMED project, in
Roger, F.H., Grönroos, T., Tervo-Pellika, R., O'Moore, R., Editors. Medical
Wie erreicht man ein gutes KIS?: Überwachung von Krankenhausinformationssystemen 243
3.7.5 Integration des Krankenhausinformationssystems in das (regionale) Gesundheitsinformationssystem
• Was ist ein Gesundheitsinformationssystem? • Welche Aufgaben des Krankenhauses können nur erledigt
werden, wenn das KIS in das GIS integriert ist? • Welches sind die beiden wichtigsten Probleme bei der
Integration KIS – GIS? • Was macht Verschlüsselung problematisch, wenn sich die zwei
Kommunikationspartner nicht kennen? Wie greifen eGK/HBA das auf
Wie erreicht man ein gutes KIS?: Überwachung von Krankenhausinformationssystemen 244
• Welche Art der Integration lässt sich mit HTTP erreichen? Was nervt dabei den niedergelassenen Arzt?
Wie erreicht man ein gutes KIS?: Überwachung von Krankenhausinformationssystemen 245
3.7.6 Diskussion von Integrationsmethoden
• Welche Werkzeuge/Methoden würden Sie im KIS zur Herstellung der Datenintegration einsetzen?
• Welche Werkzeuge/Methoden würden Sie im KIS zur Herstellung der Zugangsintegration einsetzen?
• Welche Werkzeuge/Methoden würden Sie im KIS zur Herstellung der Präsentationsintegration einsetzen?
• Warum ist Kontextintegration in KIS ein relevantes Problem? Bei welchen Architekturstilen tritt das Problem besonders/kaum auf?
• Wie können wir mit föderierten Datenbanksystemen Integration in KIS herstellen?
Wie erreicht man ein gutes KIS?: Überwachung von Krankenhausinformationssystemen 246
• Vergleich von Informationssystemen in Japan und Deutschland