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

Entwicklung eines Health Telematic Brokers (HTB) zur Realisierung einer sektorübergreifenden Interoperabilität

Meeting Abstract

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  • Hermann Plagge - Fachhochschule Dortmund, Dortmund
  • Peter Haas - Fachhochschule Dortmund, Dortmund
  • Rudolf Heupel - Fachhochschule Dortmund, Dortmund
  • Frederic Naujokat - Fachhochschule Dortmund, 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. Doc05gmds419

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/gmds2005/05gmds487.shtml

Veröffentlicht: 8. September 2005

© 2005 Plagge et al.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielf&aauml;ltigt, verbreitet und &oauml;ffentlich zug&aauml;nglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Text

Einleitung und Problemstellungen

Eine IT-gestützte verbesserte Verzahnung der verschiedenen Versorgungssektoren ist für eine effektive Gesundheitsversorgung von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen des EHPEC-Projekts (eHealth Presentation- and Evaluation- Center) der Fachhochschule Dortmund – gefördert durch das Land Nordrhein-Westfalen zur Verbesserung der sektorübergreifenden Kommunikation – werden verschiedene standardähnliche Kommunikationsverfahren weitestgehend interoperabel eingesetzt, um anhand eines realen Kommunikationsszenarios im Rahmen der Versorgung von Patientinnen mit Mamma-Carcinom Erfahrungen mit einer IT-gestützten Versorgungsintegration zu sammeln und praxistauglichen Einsatz zu evaluieren. Eine besondere Stellung hat dabei VCS (VDAP Communication Standard) [1], eine vom VDAP (Verband Deutscher Arztpraxissystem Hersteller e.V.) entwickelte Kommunikationstechnik (DIN PAS 1011) [2], [3], die eine sichere, signierte und verschlüsselte Kommunikation in einem von zertifizierten Providern aufgebauten Intranet ermöglicht. Die Erfahrungen im Rahmen des Forschungsprojekts haben jedoch gezeigt, dass nur wenige Systemhersteller zu einer Implementierung von VCS für ihr System bereit sind. Eine hohe Anzahl medizinischer Einrichtungen hat somit aufgrund fehlender VCS-Implementierung ihrer Informationssystemhersteller nicht die Möglichkeit, an einer hochsicheren Kommunikation teilzunehmen. So entstand die Notwendigkeit, einen Health Telematic Broker (HTB) als Konnektor zu entwickeln, der in der Lage ist, vor allem Krankenhausinformationssysteme – aber auch weitere Systeme wie Radiologieinformationssysteme, Pathologieinformationssyteme und Facharztinformationssysteme beliebiger Hersteller in das projektierte Kommunikationsszenario einzubinden. Des Weiteren zeigte sich, dass für Institutionen mit einer mehrschichtigen Organisationsstruktur nicht die Möglichkeit besteht, daraus resultierende komplexe Kommunikationsadressierungen innerhalb der VCS-Kommunikation abzubilden. Dies ist aber für die Einbindung von Krankenhäusern in die Vernetzung von entscheidender Bedeutung. Damit ergab sich ein wesentlicher weiterer Grund, einen HTB zu entwickeln, der dies innerhalb einer VCS-Kommunikation berücksichtigt. Die Implementierung eines HTB erweitert also die Zahl potenzieller Teilnehmer im EHPEC und in anderen von der Fachhochschule betreuten Telematikprojekten.

Methoden, Werkzeuge und Implementierung

Es wurde der vollständige Prozess der Software-Entwicklung mit den Phasen Analyse, Design und Implementierung durchlaufen [4]. Zum besseren technischen Verständnis der internen Abläufe der Kommunikation mittels VCS – die Kommunikation erfolgt in komplexer Weise mittels Signatur und Verschlüsselung aller Daten mit einer Arzt- und Institutionskarte [5] – wurden alle Teilprozesse der Sende- und Empfangsvorgänge analysiert und mit UML modelliert.

Zum Einsatz kamen folgende aktuelle Methoden und Werkzeuge:

  • UML (Unified Modeling Language) [6]:
    Standard-Notation zur Darstellung objektorientierter Sachverhalte
  • Java [7]:
    Zeitgemäße, weit verbreitete objektorientierte Programmiersprache
  • J2EE/RMI (Java 2 Enterprise Edition / Remote Method Invocation):
    J2EE ist ein Standard, der die Konfiguration, Programmierung und Verteilung von Java-Anwendungen beschreibt
    RMI ist die objektorientierte Java Implementierung der RPC (Remote Procedure Calls) zur Kommunikation zwischen verteilten Objekten
  • JDBC/OJB (Java Database Connectivity / Object Relational Bridge) [8]:
    JDBC ist ein Java-Standard für den Zugriff auf relationale Datenbanken
    OJB ermöglicht eine objekt-relationale Abbildung zwischen Java und den gängigsten relationalen Datenbanken

Folgende Anforderungen spielten beim Entwurf des HTB eine wesentliche Rolle:

  • Differenzierte Integrationsgrade bzgl. der institutionellen Informationssysteme
  • Notwendigkeit einer Client/Server-Architektur
  • Berücksichtigung mehrschichtiger Organisationsstrukturen
  • Differenziertes Rollen-/Rechtekonzept
  • Lokale Datenhaltung (datenbankunabhängig, wählbare Speichertypen)

Vor diesem Hintergrund wurde ein Mail-Client und ein Mail-Server implementiert, die zusammen integriert eine Kommunikation mittels VCS mit Signatur und Verschlüsselung unterstützen. Mit dem Client können Benutzer direkt Nachrichten versenden und empfangen, sowie ein Adressbuch verwalten. Der Server archiviert alle eingehenden Nachrichten, ordnet sie den entsprechenden Postfächern zu und versendet ausgehende Nachrichten nach erfolgreicher Verschlüsselung.

In der ersten Stufe wurden die standardmäßigen Funktionen von VCS integriert und für die Interoperabilität mit den institutionellen Systemen mittels Dokumentenaustausch über das Dateisystem ermöglicht. Aufgrund der in VCS nur einschichtig abbildbaren Organisation, wurde innerhalb des HTB die Möglichkeit der Abbildung von mehrschichtigen Organisationen in Form von hierarchisch organisierbaren Postfächern implementiert. Zur Wahl des Integrationsgrades des HTB in institutionelle Informationssysteme wurden drei mögliche Implementierungen umgesetzt:

1.
Der HTB kann als Stand-alone Email-Client eingesetzt werden, der das Verwalten von Nachrichten direkt durch HTB-Benutzer im Dialog ermöglicht.
2.
Eine Kombination aus Informationssystem und HTB überlässt das Signieren mittels Arztkarte der jeweiligen Anwendung. Die technische Umsetzung inklusive Verschlüsselung durch die Institutionskarte übernimmt der HTB.
3.
Der HTB-Server arbeitet im Hintergrund und stellt dem Informationssystem Nachrichten in aufbereiteter Form zur Verfügung bzw. versendet automatisch vom Informationssystem übergebene Nachrichten.

Abbildung 1 [Abb. 1] zeigt die Zusammenhänge im Überblick.

Ergebnisse

Mit dem HTB wurde ein komplexes Software-System implementiert, dass eine signierte und verschlüsselte Kommunikation auf Basis von VCS ermöglicht. Die modulare objektorientierte Architektur lässt eine Erweiterung um andere technische Kommunikationsverfahren zu. Die Integration mit institutionellen Informationssystemen kann wählbar intensiv sein.

Der HTB ist in zwei Krankenhäusern und einer großen radiologischen Gemeinschaftspraxis im Echtbetrieb. In den Krankenhäusern werden darüber u.a. workflowintegriert die Entlassungsbriefe an am Projekt teilnehmende Arztpraxen verschickt. Weitere Informationssysteme im EHPEC wurden ebenfalls mit dem HTB in die Laborumgebung integriert. Damit ist eine vollständige Unterstützung des Versorgungsprozesses von Mamma-Carcinom-Patientinnen möglich.

Als herausragenstes Merkmal hat sich beim HTB seine flexible Nutzbarkeit erwiesen. Durch seine Datenbankunabhängigkeit oder die Möglichkeit, sogar CDA (Clinical Document Architecture) als Schnittstellendokument zu verwenden, ist der HTB in der Lage, auf die vielfältigen heterogenen Lösungsbausteine vorherrschender Informationssysteme einzugehen.


Literatur

1.
VDAP (2001) Der Standard für die elektronische Arzt-Arzt Kommunikation URL: http://www.vdap.de/html/vcs/vcs.html [Stand 01.04.05]
2.
Beuth Verlag GmbH (2005) VCS Kommunikationskonzepte für das Gesundheitswesen - PAS 1011, Ausgabe 2001-03 URL: http://www.beuth.de/ [Stand 01.04.05]
3.
Deutsches Institut für Normung e.V. (2005) URL: http://www2.din.de/ [Stand 01.04.05]
4.
Heide Balzert, Lehrbuch der Objektmodellierung: Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg Berlin 1999
5.
VCS Kommunikationskonzepte für das Gesundheitswesen, Herausgeber: VDAP
6.
Object Management group (2005): UML Resource Page URL: http://www.uml.org/ [Stand 01.04.05]
7.
Sun Mircosystems, Inc. (2005): Java Technology URL: http://java.sun.com/ [Stand: 01.04.05]
8.
OJB (2005): ObJectRelationalBridge URL: http://db.apache.org/ojb/ [Stand 01.04.05]