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1. Symposium ICT in der Notfallmedizin

12.06. - 13.06.2012, Rauischholzhausen

Telekooperation in Gesundheitswesen und Notfallmedizin ist möglich: Voraussetzung ist eine öffentlich zugängliche, sichere, IHE-konforme ICT-Infrastruktur (Trusted Health Plattform/Trusted UCC/Secure Cloud)

Telecooperation in healthcare is possible

Kongressbeitrag

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  • corresponding author presenting/speaker Gundula Garbe - Consulting Midmarket Public&Healthcare Security, T-Systems International GmbH, Hamburg, Deutschland
  • author Franz Hertl - Konzerngeschäftsfeld Health, T-Systems International GmbH, Berlin, Deutschland
  • author Christian Juhra - Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Münster, Deutschland

1. Symposium ICT in der Notfallmedizin. Rauischholzhausen, 12.-13.06.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. Doc12notit15

DOI: 10.3205/12notit15, URN: urn:nbn:de:0183-12notit156

Veröffentlicht: 11. Juni 2012

© 2012 Garbe 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 vervielfältigt, verbreitet und öffentlich zugänglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Abstract

Infrastructure and solutions for information and communication technologies (ICT) are important market drivers also in healthcare market. In Germany the need for telecooperation and unified communications and collaboration (UCC) in the healthcare market is growing especially in the sectors hospitals, emergency, primary care and healthcare providers. ICT infrastructure will push new integrated solutions. Conditions are: standardized ICT infrastructure that provides secure networks, connectors to networks and security services, trusted platforms or secure clouds as well as interoperability services like IHE-profiles (integrating the healthcare enterprise) e.g. HL7, DICOM, XDS, PIX. This paper describes this ICT market situation and conditions and shows three healthcare areas for growing inter-/intrasectoral telecooperation: audio-/videocommunication, telecooperation with data and document exchange and full integrated telecooperation based on IHE-crosslinking and medical data exchange solutions (MDES). As a result the authors claim, that telecooperation in healthcare is possible and improves chances of emergency survival as well as recovery of patients.

Keywords: Telemedicine, Information Science, Emergency Medical Service Communication Systems, Medical Informatics


Text

1. Einleitung

Im Gesundheitswesen im Allgemeinen und in der Notfallmedizin im speziellen wächst der Bedarf an einfacher, sicherer und digitaler Kommunikation, Kooperation und Vernetzung aller Beteiligten – kurz Telekooperation genannt.

Voraussetzung für eine medienbrucharme, inter- und intrasektorale Zusammenarbeit ist dabei leistungsfähige ICT-Infrastruktur (Information and Communication Technologies bzw. IKT: Informations- und Kommunikationstechnik) unter Beachtung der besonderen Anforderungen des Gesundheitswesens an diese ICT-Infrastruktur.

Der vorliegende Beitrag ist eine Übersichtsarbeit zur Telekooperation im Gesundheitswesen. Die Arbeit stellt den Stand der Technik, sowie die entsprechende ICT-Infrastruktur heute in Bezug auf öffentliche Zugänglichkeit, Sicherheit und Interoperabilität/IHE-Konformität dar. Es wird aufgezeigt welche Anwendungen bereits genutzt werden und welche Herausforderungen aktuell und zukünftig noch zu lösen sind.

2. Methoden

Methodisch wird im vorliegenden Beitrag zunächst der Stand der Technik für öffentlich zugängliche, sichere digitale Kommunikation in den vier Bereichen 1. Netze, 2. Zugänge zu Netzen, 3. Dienste von Netzen und 4. Anwendungen auf Basis von Netzen beschrieben.

Anschließend wird an drei Beispielbereichen 1. Audio-/Videokommunikation, 2. Datenaustausch und 3. IHE-Vernetzung dargestellt, wo und wie Telekooperationen im Gesundheitswesens heute schon genutzt wird.

Parallel wird an diesen Beispielen dargestellt, welche ICT-Infrastruktur Anforderungen aus Sicht von Datenschutz, Datensicherheit, internationalen Standards, IHE-Konformität sowie Interoperabilität bestehen.

3. ICT-Infrastruktur: Stand der Technik

Sicherheit in öffentlichen Netzen und über Netzgrenzen hinweg

Als Definition für Telekooperation wird nachfolgend jede Form von Kommunikation (Sprache, Bilder, Videos, Daten, Dokumente, Dateien) zum Zwecke der Zusammenarbeit verstanden, die über öffentlich zugängliche Netze oder Plattformen erfolgt. (In anderen Branchen werden hierfür auch die Begriffe trusted UCC, Unified Communications and Collaboration oder Trusted Plattform oder Secure Cloud verwendet) [1].

Solange Kooperationsteilnehmer in geschlossenen Netzwerken digital zuammenarbeiten (z.B. für Diagnostik, Therapie oder Behandlungsdokumentation), sich also in einem privaten oder einrichtungsinternen Netz befinden, kann Sicherheit vergleichsweise einfach hergestellt und kontrolliert werden.

Befinden sich Kooperationsteilnehmer jedoch in verschiedenen Netzen (z.B. in unterschiedlichen Traumazentren, als „Telenotarzt“ als Telepräsenzbereitschaft im Krankenhaus, bei Teleradiologie oder bei Verlegungs- oder Zweitmeinungsanfragen), so dass die Verbindung über öffentliche Zugänge oder öffentliche Netze (z.B. Internet) erfolgt, sind besondere Schutzmaßnahmen erforderlich, die durch die jeweilige ICT-Infrastruktur bereitgestellt werden müssen.

Der obere Teil der Abbildung 1 [Abb. 1] zeigt typische Telekooperationsarten, die auch im Gesundheitswesen relevant sind. Der untere Teil der Abbildung 1 [Abb. 1] gibt eine Zusammenfassung von drei grundsätzlichen Netzarten mit ihren Schutzmöglichkeiten:

1.
Öffentlich zugängliches Netz – mit geringen Schutzmöglichkeiten,
2.
Geschlossenes Privates Netz – mit hohen Schutzmöglichkeiten und
3.
Von einem Infrastruktur-Provider gesichertes, öffentlich zugängliches Netz – mit hohen Schutzmöglichkeiten
Sichere Netze, Zugänge und Dienste für Telekooperation

Die notwendigen ICT-Infrastrukturkomponenten für sichere Telekooperation kann man generell in drei bzw. vier Bereiche trennen: 1. Netze, 2. Zugänge zu Netzen, 3. Dienste von Netzen und 4. Anwendungen auf Basis von Netzen [2].

Alle diese ICT-Infrastrukturkomponenten sind bereits am Markt verfügbar. Hier einige Beispiele [3]:

  • sichere Netze, z.B.
    • MPLS-Netze (z.B. das Branchennetz Gesundheitswesen BNG der Deutschen Telekom AG),
    • VPN Verbindungen zur Verschlüsselung bzw. „Tunnelung“ durch das öffentliche Internet;
  • sichere Zugänge zu Netzen, z.B.
    • KV-Safenet-Linecrypt VPN als ein durch das BSI und die KBV zertifizierter Konnektor [4]
    • MDES (Medical Data Exchange Solution): Eine Lösung aus Router (Cisco), IHE-Software (Tiani Spirit) und Integration (T-Systems), die auch als sog. „eFA-Box“ vom eFA-Verein als Infrastruktur zur Verwendung im Rahmen der elektronischen Fallakte empfohlen wurde [5];
  • Sicherheits-/Authentifizierungs-Dienste der Netze (Trusted Plattform/Secure Cloud), z.B.
    • öffentlich zugängliche Authentifizierungs-/Trust Center-Dienste
    • Dienste von Telematik-Infrastruktur-Providern nach Vorgaben der Gematik
  • Anwendungen, die sich dieser Netze und Dienste bedienen, z.B.
    • eHealth Connect als BSI-zertifiziertes Plattform mit Netz und Konnektor und mit Anwendungen für Tumorboard-Kooperation und Telemedizin
    • Traumakonferenzen, 2nd Opinion, Neurologie-/Kardiologie-Konsile, Telemedizin-Lösungen
    • Patientenakten (ePA/eFA/EHR) oder Langzeitarchivierung

Diese Beispiele zeigen, dass zwar Einzellösungen am Markt verfügbar sind. Allerdings gibt es bisher nur wenige Anbieter, die diese Sicherheits-Infrastrukturelemente schnittstellenfrei und öffentlich zugänglich anbieten. So entstehen vielfach proprietäre Einzellösungen: mobile Datenübertragung (z.B. EKG) aus dem Rettungswagen an ein entsprechend ausgerüstetes Einzelkrankenhaus mit Stroke Unit, individuelle Einweiserportale pro Klinik, Trauma- oder Tumorkonferenzlösungen pro Region oder Telemedizinlösungen für spezifische Fachdisziplinen.

Interoperabilitätsstandards/IHE-Konformität als Grundlage für digitale, medienbruchfreie Kooperation in der Medizin

Mit der zunehmenden Überwindung der sektoralen Trennung im deutschen Gesundheitswesen wächst der Bedarf an elektronischer Vernetzung zum Bild-, Dokument und Datenaustausch zwischen allen Beteiligten.

Nachdem hierfür in der Vergangenheit oftmals proprietäre Ansätze oder nur für Deutschland entwickelte Definitionen zum Einsatz kamen, gewinnen nun internationale Standards zunehmend an Bedeutung [6]. DICOM für Bilddaten und HL7 für administrative und medizinische Daten sind dabei Standardbeispiele.

Über Einzelstandards hinweg bildet die IHE als Non-Profit-Initiative (Integrating the Healthcare Enterprise) einen Rahmen und ein „Testgremium“ in Form von Connectathons für tatsächliche Interoperabilität zwischen sog. Software-Akteuren der unterschiedlichen Hersteller. Die IHE definiert in sog. Profilen (z.B. Cross-Enterprise Document Exchange (XDS), Patient-Identity Cross-Enterprise (PIX), Scheduled Workflow (SWF), etc.) wie Daten strukturiert und standardisiert (d.h. IHE-konform) ausgetauscht werden sollen.

In den USA und Kanada, in vielen europäischen Ländern, aber auch bei der Beschaffung von IT für deutsche Kliniken ist die Unterstützung von IHE Profilen mittlerweile vielfach ausgeschrieben. Jeder Hersteller von Medizin-Software ist somit gehalten, IHE-konform zu sein.

Mit Blick auf die Connectathon-Ergebnisse der letzten Jahre kann ein steter Anstieg an Herstellern und entwickelten IHE-Profilen konstatiert werden [7]. Die ICT-Voraussetzungen für intrasektorale, digitale Kommunikation zwischen Unfall-, Akut-, Spezial- und Rehakliniken sind also deutlich verbessert.

Die Analyse der Connectathon-Ergebnisse der letzten Jahre macht aber auch deutlich, dass noch Nachholbedarf im ambulanten Sektor besteht. So stammen die Hersteller 2011 und 2012 überwiegend aus Medizintechnik, KIS und PACS, teilweise aus dem allgemeinen Software- und ICT-Bereich und nur selten aus dem PVS-Markt. Für intersektorale Kommunikation zwischen ambulantem und stationärem Sektor ist somit (abgesehen vielleicht vom Radiologie- und Laborbereich) noch größerer Bedarf mittels IHE-konformer Infrastruktur von proprietären Schnittstellen zu prozessübergreifenden, interoperablen Nahtstellen zu gelangen.

Entwicklung

In Abbildung 2 [Abb. 2] wird die Entwicklung von Telekooperationslösungen skizziert – beginnend mit einfachem Datenversand (z.B. bei Patientenverlegungen) über ad hoc Notfall-Kommunikationslösungen (z.B. für eine Kapazitätsanfrage für Schwerverletzte) bis hin zu Lösungen mit angebundenen Wissens- oder Drittsystemen (z.B. automatisierter Datenexport für das Traumaregister). Hierbei kann schematisch sowohl zwischen der Kommunikationsqualität der Lösung als auch der Integrationstiefe in bestehende ICT-Lösungen im Gesundheitswesen unterschieden werden.

4. Anwendungsbeispiele

Telekooperation über Audio-/Videokommunikation

Eine heute gängige Form der Telekooperation im Gesundheitswesen ist neben der Telefonkonferenz zwischen mehreren Teilnehmern die Audio-/Videokonferenz. Die ICT-Infrastruktur hierfür gibt es am Markt von verschiedensten Anbietern von der Ausbaustufe Videotelefonie über PC-Web-Konferenz bis zu High-End-Video-Telepräsenzsystemen in entsprechenden Spezialräumen. Neben Bild und Ton der Gesprächspartner können auch PC-Dateien als Bildsequenzen in alle Telepräsenzräume übermittelt werden.

Einsatzbereiche im Gesundheitswesen finden sich im administrativen Bereich (z.B. Videokonferenzen von Geschäftsführern) in Lernumgebungen (z.B. OP-Übertragungen) und in medizinischen Besprechungen über weite oder internationale Distanzen.

Die Infrastruktur-Voraussetzung für Audio-/Videokonferenz-Lösungen ist eine geeignete Datenübertragungsrate im verwendeten Netzwerk.

Als begrenzend ist aufzuführen, dass Audio-/Videokonferenzen nur in geschlossenen Netzwerken sicher sind. Über Netzgrenzen hinweg sind dagegen geeignete Sicherheits-Infrastrukturmaßnahmen zu ergreifen (z.B. die VPN-Tunnel-Einrichtungen für jeden Teilnehmer oder die Nutzung von Trusted Plattformen mit Videofunktionalität).

Eine Erweiterung von Audio-/Video-Lösungen sind Telekooperationslösungen, die neben Bild- und Ton auch Datenkommunikation ermöglichen, siehe nächster Abschnitt.

Außerdem ist zu beachten, dass eine mobile Datenübertragung z.B. vom Einsatzort eines Notfallmediziners (Bilder vom Unfallort oder EKG aus dem Rettungswagen) weitere Anforderungen die Leistungsfähigkeit und Interoperabilität von ICT-Infrastruktur stellt.

Telekooperation mit Datenaustausch

Telekooperation in Form von Datenaustausch oder DesktopSharing (mit oder ohne Audio-/Videoverbindung) ist eine seit einigen Jahren verbreitete Form der Kommunikation. In anderen Branchen auch als UCC (Unified Communications & Collaboration) bezeichnet.

Kennzeichnend ist, dass die Kooperation sowohl synchron (Präsenzstatusanzeige, Desktopsharing, Ton, Bild und Video) als auch asynchron (Nachrichtenaustausch, Signalisierung, Chat, SMS, Datenaustausch, eMail) erfolgen kann.

Einsatzbereiche im Gesundheitswesen finden sich im administrativen Bereich (z.B. Software-Fernwartung), in Lernumgebungen (z.B. Remote-Einweisung) aber zunehmend auch im Bereich, Unfallchirurgie/Teleradiologie, Kardiologie-/Schlaganfall-Zentren, Telepathologie, Zweitmeinung/Konsile oder einfacher Tumorkonferenzen.

Als Infrastruktur-Voraussetzung für Telekooperation mit Datenübertragung ist neben einer geeignete Datenübertragungsrate zum und im verwendeten Netzwerk eine besondere Sicherheitsinfrastruktur erforderlich, da Telekooperationen mit Datenaustausch zunehmend nicht innerhalb von Einrichtungen und geschlossenen Netzwerken sondern zwischen Teilnehmern verschiedener Einrichtungen stattfinden [8]. Sind diese Voraussetzungen gegeben, können Notfall- oder Behandlungsdaten in einem digitalen „vertraulichen Besprechungsraum“ vergleichbar einem elektronischen „Tresor für Medizindaten“, bereitgestellt und ausgetauscht werden – egal an welchem Standort sich der jeweils involvierte Arzt oder Patient befindet, siehe Abbildung 3 [Abb. 3].

Eine zunehmend als notwendig erachtete Erweiterung von Audio-/Videokommunikation bzw. Telekooperation mit Datenaustausch ist eine Zusammenarbeit, die bei Bedarf die (standardisierte/IHE-konforme) Integration ausgetauschter Dokumente und Daten in eigene IT-Systeme ermöglicht, siehe nächster Abschnitt.

Telekooperation mit IHE-Vernetzung

Tiefgehende Telekooperation, die neben einem einfachen Datenaustausch auch eine weiterführende Beurteilung oder Bearbeitung von Daten im Sinne eines Gesamtprozesses bietet, rückt zunehmend auch im Gesundheitswesen in den Fokus.

Kennzeichnend für solche IHE-konforme Vernetzung ist, dass Informationen und Daten nicht beim Sender verbleiben oder beim Empfänger als einfache Kopie (z.B. Befund) abgelegt werden, sondern eine Übernahme (z.B. von Patientenstammdaten oder Laborwerten) und Weiterbearbeitung in den Empfänger-Systemen erfolgt. Hierzu ist es essenziell, dass Daten in Standardformaten ausgetauscht werden können, also interoperabel bzw. IHE-konform sind.

Einsatzbereiche im Gesundheitswesen finden sich im administrativen Bereich (z.B. Leistungsdokumente und deren Abrechnung als RTF, PDF, TIFF, HL7, CDA bzw. XML oder §301-Datenstring) und in nahezu allen medizinisch diagnostischen Bereichen, z.B. in der Teleradiologie (DICOMsend), Tumorkonferenz (DICOM, HL7, CDA), Zweitmeinung/Konsile oder Traumakonferenzen (DICOM, HL7, CDA, TIFF-Unfallbilder, Notfallprotokolle, Labordaten, etc.).

Somit ist die Übernahme der Daten in das PVS, KIS bzw. PACS des Kooperationspartners, die Datenbereitstellung im Sinne einer „Datendrehscheibe“ (zeitlich und rechtlich beschränkbar) oder die anteilige Arbeit in einer gemeinsamen Patientenakte möglich (ePA, eFA, EHR).

In Kombination mit den o.g. Möglichkeiten der Audio-/Videokommunikation und des synchronen und asynchronen Datenaustausches ergeben sich damit neue und sehr effiziente Kooperationsmöglichkeiten: In der Notfallmedizin beispielsweise kann eine Verlegungsentscheidung für einen Patienten zeitgleich an mehrere Traumazentren gestellt, Rückfragen durch den Austausch befundfähiger Daten schnell beantwortet und ggf. entscheidungsrelevante Detaildiagnostik noch im Erstversorgungshaus durchgeführt werden.

Abbildung 4 [Abb. 4] zeigt schematisch eine solche Telekooperationslösung zwischen einer Klinik und einem MVZ. Hierbei steht als Software neben einer einfachen Kommunikationsoberfläche eine IHE-basierte Patientenakte und als Hardware Router für sichere Netzübergänge und ggf. temporäre Datenhaltung (z.B. bis zur Verlegungsentscheidung eines Patienten).

Als Infrastruktur-Voraussetzung für Telekooperation mit echter IHE-Vernetzungsmöglichkeit und gemeinsamer (Behandlungs-)Prozessbearbeitung müssen die o.g. Anforderungen erfüllt werden: Es müssen öffentlich zugängliche, sichere Netze über zertifizierte Zugänge oder Plattformanbieter genutzt werden, und die verwendeten Anwendungen müssen interoperabel bzw. IHE-konform sein.

5. Schlussfolgerungen

Der vorliegende Beitrag hat das Thema Telekooperation im Gesundheitswesen und speziell der Notfallmedizin unter Berücksichtigung von ICT-Infrastruktur beschrieben.

Es wurde dargestellt, welcher Schutzbedarf und welche Schutzmöglichkeiten in der digitalen Kommunikation und Kooperation existieren und welche Besonderheiten sich bei der Nutzung öffentlich zugänglicher Kommunikationsnetze ergeben.

Die Bedeutung des Quasistandards IHE für digitale Kooperationen zwischen Kliniken wurde beschrieben. Ein Wachstumstrend bei IHE-Profilen und ICT-Anbietern mit IHE-konformen Lösungen ist deutlich erkennbar und sollte nicht nur Standardisierungsgremien, sondern auch Fachgesellschaften, Strategieverantwortliche im Gesundheitswesen und Einkäufer, etc. ermutigen, IHE als Infrastruktur für alle einzusetzenden Lösungen einzufordern – auch im ambulanten, intersektoralen und überregionalen Bereich.

Die Anwendungsbeispiele zu Videokonferenzen und Telekooperation ohne und mit IHE-konformen Datenaustausch haben exemplarisch erste Lösungen aufgezeigt. Aus den Voraussetzungen und Grenzen jeder Lösung können zugleich Anforderungen an Erweiterungen abgeleitet werden. So können die drei Anwendungsbeispiele sowohl isoliert als auch als Entwicklungsstufen zu einer tiefen Prozessintegration verstanden werden.

Diese Entwicklung wird zukünftig – so die Einschätzung der Autoren – nicht nur zu einer ersten, wirklich digital unterstützten intra- und intersektoralen Zusammenarbeit führen, sondern über die „Nahtstelle Interoperabilität und IHE-Konformität“ auch zu einer tief integrierten administrativen, diagnostischen und medizinischen Arbeit verschiedener Beteiligten im Gesundheitswesen führen. Über Verbindungen zu Drittsystemen und Studienauswertungen wird darüber hinaus neue Wissenserarbeitung möglich.

Kliniken und Fachgesellschaften sollen durch diesen Beitrag ermutigt werden, bestehende Telekooperationslösungen zu nutzen bzw. die Infrastrukturvoraussetzungen in ihren jeweiligen Einrichtungen und Verbünden einzufordern, denn Telekooperation ist heute schon möglich und erleichtert und beschleunigt Prozesse und Behandlungen in der Notfallmedizin genauso wie im Gesundheitswesen generell.

Interessenkonflikt

GG und FH sind Mitarbeiter von T-Systems, der Systemsparte der Deutschen Telekom AG.


Literatur

1.
Berlecon Research GmbH. UC Meets Business – Unified Communications zur Optimierung von Geschäftsprozessen. Mai 2010.
2.
Garbe G. Informationsvernetzung im Gesundheitswesen. In: Ockenfeld M, Hrsg. Information in Wissenschaft, Bildung und Wirtschaft. Proceedings der 29. Online-Tagung der DGI. Deutsche Gesellschaft für Informationswissenschaft und Informationspraxis e.V.; 2007.
3.
Garbe G. Informationsvernetzung im Gesundheitswesen (Teil 1). Forum der Medizinischen_Dokumentation und Medizin_Informatik: Klinische Dokumentation im Krankenhaus. mdi. 2007;9(4):152-5.
4.
KBV. Sicherheitsanforderungen für KV-SafeNet-Arbeitsplätze, Anlage zur Rahmenrichtlinie KV-SafeNet, Dezernat 6 – Informationstechnik, Telematik und Telemedizin. Kassenärztliche Bundesvereinigung (KBV). 2009.
5.
Cisco. Cisco kündigt vereinfachte Integration für die elektronische Fallakte (eFA) an. Gemeinsame Presseerklärung von Cisco, Tiani Spirit, Fraunhofer ISST und eFA Verein. 2010.
6.
Cisco. Cisco Medical Data Exchange Solution, Technical Overview Cisco Systems Inc. 2009.
7.
http://connectathon-results.ihe.net
8.
Asklepios/T-Systems. Mit „ALSTER“ sicher kommunizieren, Fachkongress IT-Trends Medizin/Health Telematics, Forum 8: Gesundheitsinformation und Datenschutz. Essen; 2009.