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GMDS 2014: 59. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

07. - 10.09.2014, Göttingen

Entwicklung einer HL7v2-Query-Response-Schnittstelle für ein IHE-konformes Cross Enterprise Document Sharing (XDS) Repository mit Clinical-Document-Architecture-Labordokumenten mit Hilfe eines Enterprise Service Bus (ESB)

Meeting Abstract

  • C. Haverkamp - Stabsstelle IT-Prozesse, Universitätsklinikum Freiburg
  • A. Roesner - Klinikrechenzentrum, Universitätsklinikum Freiburg
  • M. Boeker - Department für Medizinische Biometrie und Medizinische Informatik, Universitätsklinikum Freiburg
  • M. Gogolin - Klinikrechenzentrum, Universitätsklinikum Freiburg
  • M. Kraus - Klinikrechenzentrum, Universitätsklinikum Freiburg

GMDS 2014. 59. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (GMDS). Göttingen, 07.-10.09.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocAbstr. 241

doi: 10.3205/14gmds045, urn:nbn:de:0183-14gmds0459

Veröffentlicht: 4. September 2014

© 2014 Haverkamp et al.
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Gliederung

Text

Einleitung und Fragestellung: Während bei der Standardisierung von Archivierung und Austausch von Dokumenten durch die IHE-Profile im Kontext von IHE-XDS deutliche Fortschritte erzielt werden konnten und eine zunehmende Marktdurchdringung der Konzepte vorhanden ist, bleibt der Austausch von strukturierten Informationen zwischen Anwendungen weiterhin im Wesentlichen proprietär oder basierend auf HL7v2.x-Dialekten. Patienten-Daten-Management-Systeme (PDMS) und Clinical-Decision-Support-Systeme (CDSS) wie die in Freiburg eingesetzten Produkte Meona oder Copra benötigen aber eben nicht (nur) PDF-Dokumente, sondern strukturierte, eindeutig bezeichnete und verwertbare Daten. Ebenso können viele Laborsysteme meist nur klassische HL7 observation result messages (z. B. observation result unsolicited ORU^R01) oder aber PDF-Reports über Medical-Document-Management(MDM)-Nachrichten versenden. Somit kollidiert das dokumentenzentrierte Konzept einer IHE-XDS-basierten Archivlösung sowohl mit den derzeit verbreiteten Konzepten der befunderstellenden Systeme als auch mit dem Bedarf an strukturierten Daten. Vor dem Hintergrund einer rechtssicheren Langzeitarchivierung der elektronischen Patientenakte kann aber wiederum auf den Dokumentencharakter der Informationen nicht verzichtet werden. Als Vorbereitung der anstehenden Migration der vorhandenen Befundkommunikations- und Archivierungsplattform auf ein IHE-konformes Archiv im Universitätsklinikum Freiburg wurde daher in einer Fallstudie folgende Fragestellung untersucht:

Kann mit Hilfe eines Enterprise Service Bus [1] die etablierte Kommunikation mit HL7-Query-Response-Nachrichten aufrechterhalten werden, wenn die strukturierten Daten nicht mehr getrennt von den Dokumenten in einer Datenbank (heute Adabas, Software AG), sondern in CDA-Dokumenten innerhalb eines IHE-XDS-Repositories verwaltet werden?

Material und Methoden: Als Labor-Source-Nachrichten wurden ORU^R01-Nachrichten aus X/Lab (Dorner GmbH) verwendet. Als geeignetes Zielformat wurde CDA-IHE-LAB-4 aus dem IHE-LAB-Profil ausgewählt. Für die Kommunikation mit dem Dokumentenmanagementsystem wurden XDS-Nachrichten-Profile genutzt. Als ESB wurde der Integration Bus V9.0 von IBM mit Healthcare-Package eingesetzt.

Die HL7-ORU^R01-Source-Nachricht kann von dem Empfangsknoten entgegengenommen werden und liegt nach Parsing mit einem Data Format Description Language (DFDL) Schema in einer XML-Repräsentation vor. Eine weitere XSL-Transformation wandelt diese in ein CDA-Dokument um, das über einen SOAP-Knoten im IHE-Repository abgelegt wird. HL7-QRY-Nachrichten werden in gleicher Weise im ESB in eine XML-Repräsentation transformiert und in eine SOAP-Nachricht überführt. Die über den Webservice vom IHE-Repository als Antwort auf den Request zurückgelieferten Dokumente werden anschließend über Extended Structured Query Language Statements (ESQL, Programmiersprache für den WebSphere® Message Broker zur Datenmanipulation innerhalb von Nachrichtenflüssen) sequentiell in eine neue HL7-XML-Repräsentation eingebaut. Diese Nachricht wird serialisiert und an das anfragende System zurückgesandt.

Ergebnisse: Durch das implementierte Verfahren im Enterprise Service Bus konnte die etablierte Kommunikation strukturierter Labordaten mittels HL7v2 beibehalten werden und gleichzeitig die Ablage der Informationen als CDA-Dokumente in einem IHE-XDS-Repository erzielt werden. Der Einsatz von zwischengeschalteten Verarbeitungswarteschlangen für die Transformations- und Verarbeitungsschritte im ESB sowie die Instanziierung des eigentlichen Verarbeitungs-Nachrichtenflusses ermöglichen hierbei eine gute Skalierbarkeit mit Parallelverarbeitung.

Diskussion: Die bislang erzielten Ergebnisse sind vielversprechend, da durch die ESB-Technologie ein sanfter Übergang zwischen den unterschiedlichen (etablierten vs. neuen) Kommunikationsinfrastrukturen möglich ist. Offen bleiben allerdings die Fragen nach der Performance unter realen Lastbedingungen und bei Berücksichtigung von komplexen Berechtigungsalgorithmen auf Dokumentenebene. Derzeit werden im Universitätsklinikum Freiburg durchschnittlich 200.000 HL7-QRY-Q01-Befundqueries pro Tag beantwortet. Die über die üblichen Einsatzszenarien hinausgehende Nutzung eines Dokumenten-Management-Systems mit CDA-Dokumenten im Sinne einer NoSQL-Datenbank sowie der gewisse Overhead durch Berücksichtigung der IHE-XDS-Profile sind die Schwächen der dargestellten Lösung. Ein weiteres bekanntes Problem dieses Ansatzes ist, dass die erforderliche Abbildung auf CDA-Strukturen bei zunehmendem Komplexitätsgrad des Befundes (z. B. Mikrobiologiebefunde, Anästhesieprotokolle etc.) zunehmend schwierig wird [2], [3].

Weiterhin ist zu evaluieren, wie sich entwickelnde Standards wie HL7 Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) oder das IHE-Profil Query for Existing Data Integration (QED) am Markt entwickeln und wie damit eine mögliche Zielarchitektur eines Healthcare Enterprise Bus in Zukunft aussehen wird. Vom grundlegenden Aufbau her wäre eine Erweiterung des Prototypens um entsprechende Webservices denkbar.


Literatur

1.
Liu S, Zhou B, Xie G, Mei J, Liu H, Liu C, et al. Beyond Regional Health Information Exchange in China: A Practical and Industrial-Strength Approach. AMIA Annu Symp Proc. 2011;2011:824-33.
2.
Legg M. Standardisation of test requesting and reporting for the electronic health record. Clin Chim Acta. 2014 May 15;432:148-56. DOI: 10.1016/j.cca.2013.12.007 Externer Link
3.
Hurrell MJ, Monk TG, Nicol A, Norton AN, Reich DL, Walsh JL. Implementation of a standards-based anaesthesia record compliant with the health level 7 (HL7) clinical document architecture (CDA). J Clin Monit Comput. 2012 Aug;26(4):295-304.