gms | German Medical Science

50. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds)
12. Jahrestagung der Deutschen Arbeitsgemeinschaft für Epidemiologie (dae)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie
Deutsche Arbeitsgemeinschaft für Epidemiologie

12. bis 15.09.2005, Freiburg im Breisgau

Design und Implementierung einer WEB- und CDA-basierten einrichtungsübergreifenden Elektronischen Krankenakte

Meeting Abstract

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  • Peter Haas - Fachhochschule, Dortmund

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie. Deutsche Arbeitsgemeinschaft für Epidemiologie. 50. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds), 12. Jahrestagung der Deutschen Arbeitsgemeinschaft für Epidemiologie. Freiburg im Breisgau, 12.-15.09.2005. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2005. Doc05gmds605

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/gmds2005/05gmds430.shtml

Veröffentlicht: 8. September 2005

© 2005 Haas.
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Gliederung

Text

Einleitung und Fragestellung

Die Implementierung von einrichtungsübergreifenden Elektronischen Krankenakten (im Folgenden mit eEKA abgekürzt) erfordert eine besondere Berücksichtigung der Interoperabilität vor dem Hintergrund internationaler Standards für die strukturellen und semantischen Aspekte. Für die strukturellen Aspekte hat hierbei einerseits das Reference Information Model (RIM) [1] und die daraus abgeleitete Clinical Document Architecture (CDA) [2] eine herausragende Bedeutung, andererseits gilt es aber auch, den ISO-Standard 21549 „Patient Healthcare Data“ [3] zu berücksichtigen. Während Letztgenannter eine einrichtungsübergreifende Minimaldokumentation definiert, liefern RIM und CDA eine Grundlage sowohl für das Persitenzmodell einer eEKA, CDA darüber hinaus aber auch ein Austauschformat, das syntaktisch und semantisch wesentliche Aspekte für den Austausch von klinischen Informationen zwischen institutionellen Elektronischen Krankenakten (im Folgenden mit iEKA abgekürzt) selbst und zwischen diesen und einer eEKA festlegt. Eine reibungslose Interoperabilität wird erreicht, wenn die Nachrichtenformate (hier die CDA-Dokumente) als Inkarnation eines Persitenzmodelles verstanden werden – das Schema der eEKA also vollständig kompatibel dazu ist. Aufgrund des weitegehend generischen Charakters des RIM-Modells eignet sich dieses nicht direkt zur Implementierung für eine eEKA, sondern es ist geeigneter, eine am CDA-Header orientierte Grundstruktur vorzusehen. Vor diesem Hintergrund und den in Haas [4] definierten wesentlichen Dokumentationsteilen einer allgemeinen EKA wurde ein CDA- und ISO 21549-kompatibles Schema entworfen und in MySQL implementiert. Für die Interoperabilität wurde ein Import-Modul realisiert, das CDA-Dokumente automatisiert in die eEKA integriert. Daneben wurde eine Interaktions- und Präsentationskomponente für die wesentlichen Teile der eEKA auf Basis von PHP (Hypertext Preprozessor) umgesetzt. Zum Abschluß wurde das Klassenmodell um eine generische Terminologieverwaltung ergänzt, mittels dem z.B. SNOMED CT [5] als semantisches Bezugssystem der eEKA zugrunde gelegt werden kann.

Material und Methoden

Basis für die Modellierung eines praxisorientierten Klassenmodells waren CDA Level 1, der ISO-Standard 21549 sowie das für die strukturierten und formalisierten Teildokumentationen einer EKA nach Haas vorgeschlagene Klassenmodell. Die Modellierung der generischen Terminologieverwaltung erfolgte auf Basis des ebenfalls dort vorgestellten Klassenmodells. Zur Modellierung kam der Power Designer Version 11 der Firma SYBASE zum Einsatz. Das Tool ermöglicht die automatische Generierung der Tabellen für über 40 Datenbank-Zielsysteme. Die Generierung erfolgte für das Zielsystem MySQL in der Version 4.1, da es sich dabei um eine Open Source Datenbank handelt. Die Implementierung des Importmoduls erfolgte mittels dem JBuilder der Firma Borland. Für die Präsentationskomponente kam der HTTP-Server der Apache Software Foundation in Verbindung mit PHP zum Einsatz. Für den Interoperabilitätstest kam das Praxisverwaltungssystem M1 der Firma Compugroup mit seiner iEKA zum Einsatz, in welchem die gynäkologische Anamnese des Projektes Mamma@kte.nrw im CDA-Format erfasst und via VCS [6] verschlüsselt und signiert versendet werden kann. Auf Seiten der eEKA erfolgt der Empfang und die Entschlüsselung mittels des für ebenfalls dieses Projekt entwickelten Health Telematic Brokers (HTB) [7], die Kommunikation zwischen HTB und Import-Modul erfolgt über eine Shared Disk (siehe Gesamtzusammenhang Abbildung 1 [Abb. 1]).

Ergebnisse

Bei der Modellierung des Klassenmodells zeigte sich, dass die beiden zu berücksichtigenden Standards sehr verschiedenen Paradigmen folgen: Während CDA – wie dies die Intention der Entwickler war – einen rein dokumentenzentrierten Ansatz wählt, ist der ISO Standard 21549 an den intendierten Teildokumentationen für die Dokumentation von im Notfall relevanten Diagnosen, für die Transfusionsdokumentation und die Dokumentation erfolgter Immunisierungen (Part 3 – Limited Clinical Data) oder das elektronische Rezept (Part 7 – Electronic Prescription) orientiert.

Dabei wurde deutlich, dass der CDA-Header zwar viele wichtige Attribute für eine service- sprich maßnahmenorientierte Dokumentation enthält, aber nicht eine dedizierte strukturierte und teilformalisierte Dokumentation von Symptomen, Diagnosen, Problemen etc. berücksichtigt (im Folgenden als „Phänomene“ bezeichnet). Es wurde daher im ersten konzeptuellen Modell folgende Teilmodelle angelegt:

- Organisationsmodell mit den Klassen für Institutionen, Personen, Geräte etc.

- Phänomen-Modell mit einer generischen Klasse für die Dokumentation von Diagnosen, Maßnahmen, Symptomen etc., einer Klasse für die wichtigsten Dokument-Metadaten aus dem CDA-Header, die zur Phänomen-Klasse assoziiert ist sowie eine generische Link-Klasse zwischen den Klassen des Organisationsmodells und den Klassen Phänomen und (CDA-)Dokument, die dazu dient, die Beteiligung verschiedener Akteure an Phänomenen oder Dokumentenerstellung abzubilden. Alle Attribute aus dem CDA-Header sind in die entsprechenden Klassen des Modells übernommen.

- Terminologiemodell zur Verwaltung kontrollierter Vokabulare mit Cross-Mapping auf medizinische Ordnungssyteme.

Anschließend wurde das Modell mit den Klassen und Attributen des ISO Standard 21549 abgeglichen und erweitert. Dabei zeigte sich, dass teilweise im Modell ein semantisches Mapping zwischen Originaldokumentation und klassifizierenden Attributen des ISO-Standards (z.B. Notfalldaten in Form einer diagnosenklassenbezogenen Bit-Leiste) notwendig ist, andererseits aber auch Spezialisierungen der Klasse Phänomen erfolgen mussten – z.B. für die Transfusionsdokumentation. Auf Basis dieses Modells wurde dann die MySQL-Datenbank generiert.

Bei der Implementierung des Import-Moduls für CDA-Dokumente zeigte sich, dass diese ohne notwendige Formatkonvertierungen bruchlos in die eEKA eingefügt werden können und die algorithmische Komplexität und Fehleranfälligkeit des Import-Moduls gering ist. Da hierbei Einträge in den Tabellen Phänomen, Participation und (CDA-)Dokument erfolgen, entstehen die eEKAs automatisch. Über die realisierte Präsentations- und Interaktionskomponente kann der Inhalt der Akte gebrowst und die Detailinformationen durch Drill-Down abgerufen werden.

Im weiteren Projektverlauf ist die Harmonisierung des Datenmodelles mit den Kartendaten der deutschen Lösungsarchitektur geplant.

Diskussion

Für das Design von interoperablen einrichtungsübergreifenden Elektronischen Krankenakten ist die CDA ein richtungsweisendes Konzept, um die Interoperabilität mit institutionellen Krankenakten effektiv und ohne problematische Formatkonvertierungen zu lösen. Dabei reicht es aus, wesentliche Angaben aus dem CDA-Header zu importieren und das CDA-Dokument selbst als Teil der Krankenakte zu behandeln. Die Berücksichtigung des ISO-Standards 21549 ermöglich dabei, Informationen auf Karten zu schreiben oder von Karten zu lesen und zu integrieren. Es zeigte sich, dass beide Standards sehr verschiedenen Paradigmen folgen und der ISO-Standard im Bereich der „Clinical Data“ sehr rudimentär ist. Eine derartig aufgebaute eEKA bedarf nur eines minimalen Kerndatenmodells – besonders für die Phänomen-Dokumentation und die Metadaten der CDA-Dokumente – um ein effektives Browsing und Arbeiten mit der Akte zu ermöglichen. Aufgrund der originären CDA-Basierung hat die so aufgebaute eEKA keinen proprietären Charakter und ist uneingeschränkt transparent.


Literatur

1.
https://www.hl7.org/library/data-model/RIM/C30202/rim.htm, letzter Zugriff 20.04.2005
2.
Dolin R.H. et. al.: HL7 Documents Patient Record Architecture: An XML-Document Architecture Based on Shared Information Model. Proc. AMIA Symp. 1999: 52-56
3.
ISO/TC 215: Health Informatics - Patient healthcard data, ISO/FDIS 21549 Pat 1 - 7
4.
Haas P.: Medizinische Informationssysteme und Elektronische Krankenakten. Berlin: Springer, 2005
5.
http://www.snomed.org/snomedct/, letzter Zugriff 20.04.2005
6.
Beuth Verlag GmbH: VCS Kommunikationskonzepte für das Gesundheitswesen - PAS 1011, Ausgabe 2001-03. Berlin Wien Zürich 2005
7.
http://www.inf.fh-dortmund.de/ehealth/htb/index.php, letzter Zugriff 20.04.2005