Georg-August-Universität Göttingen

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1 Spezifikation der Anforderungen an das Dokumentationssystem einer klinischen Abteilung am Beispiel einer Klinik für Unfall-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie Problemstellung J. Bergmann 1, O. J. Bott 1, K. Dresing 2, D. P. Pretschner 1, K.-M. Stürmer 2 1 Institut für Medizinische Informatik, Technische Universität Braunschweig 2 Klinik für Unfallchirurgie, Plastische und Wiederherstellungschirurgie des Klinikums der Georg-August-Universität Göttingen Im Rahmen eines Projekts zur Spezifikation eines rechnergestützten Informationssystems für unfallchirurgische Abteilungen (RAIS-U) wurde als ein grundlegender Bestandteil eines solchen Systems neben Komponenten u.a. zur Vorgangsunterstützung und zum Ressourcenmanagement das patientenorientierte Dokumentationssystem identifiziert [1]. Ziel der hier vorgestellten Arbeit war die systematische Ermittlung der Anforderungen an ein solches System. Hierbei wurden die relevanten Dokumentationsinhalte erfaßt, modelliert und Werkzeuge zur Dokumentation und Exploration bezüglich ihres Funktionsumfangs beschrieben und durch Prototypen konkretisiert. Methodik Zur Spezifikation des RAIS-U insgesamt und des Dokumentationssystems als einem integrierten Bestandteil wurde MOSAIK-M (Modellierung, Simulation und Animation von Informations- und Kommunikationssystemen in der Medizin [3]) eingesetzt. MOSAIK-M umfaßt ein Vorgehensmodell zur Durchführung der Spezifikation, definiert ein Metamodell zur Beschreibung von Informationssystemen und verfügt über eine rechnergestützte Modellierungsumgebung. Zur Bestimmung des Funktionsumfangs des Dokumentationssystems wurde systematisch ermittelt und modelliert, welcher Informationsbedarf in welcher Arbeitssituation besteht und wie er angemessen eingegeben und präsentiert werden sollte. Gemeinsam mit Mitarbeitern der untersuchten Abteilung wurden Prototypen der Benutzerschnittstellen entwickelt und in simulierten Anwendungssituationen evaluiert. In nachfolgenden Rückkopplungen zum Prototyping wurde das System solange erweitert, bis ein Konsens bzgl. Funktionsumfang und Handhabbarkeit vorlag. Ergebnisse Ergebnis der Spezifikation ist das MOSAIK-M-Modell eines Dokumentationssystems als integrierter Bestandteil eines vorgangsorientierten Informationssystems für unfallchirurgische Abteilungen (siehe Abb. 1). Das Modell besteht aus drei Teilmodellen: Das Anwendungsobjektmodell beschreibt die relevanten Informationsstrukturen als objektorientiertes Datenmodell und umfaßt 124 Klassen. Das Anwendungssystemmodell (49 Klassen) spezifiziert die Softwarewerkzeuge zur Bearbeitung dieser Daten, während die Prototypen der Benutzerschnittstellen (23 Klassen) die jeweils geeignete Form der Präsentation und in: Greiser, E.; Wischnewsky, M. (Hrsg.): Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie GMDS ' Jahrestagung der GMDS in Bremen, September 1998, MMV Medien & Medizin Verlag 1998, S /5

2 Dateneingabe beschreiben. Die wichtigsten Konzepte des Dokumentationssystem und dessen Integration in das RAIS-U sollen im folgenden beschrieben werden. Daten Steuerung Dokumentation Neben einem Dokumentationssystem, das im Sinne einer elektronischen Patientenakte eine Vielzahl der von den Mitarbeitern der beteiligten Abteilung geäußerten dokumentationsbezogenen Anforderungen an ein RAIS-U abdeckt, wurde ein System zur Prozeßunterstützung spezifiziert, das die Anforderungen an eine Organisationsunterstützung umsetzt. Da solch ein System die Durchführung patientenorientierter Leistungen dokumentieren und patientenorientierte Informationen an die Anwender heranführen bzw. von ihnen erfragen soll, ist eine enge Verzahnung beider Systeme notwendig. Dies betrifft beiden Systemen gemeinsame Datenstrukturen (Aufträge, Ergebnisse, Patientendaten, Leistungen etc.) ebenso wie die gegenseitige Steuerung (Aktivierung eines Softwarewerkzeugs des Dokumentationssystems durch die Prozeßsteuerung gemäß der jeweiligen Arbeitssituation, Rückmeldung der Benutzereingabe an die Prozeßunterstützung etc.). Da nicht jede Aktivität sinnvoll mit vorgangsunterstützenden Systemen unterstützt werden kann, ist ein davon unabhängiges Arbeiten mit dem Dokumentationssystem ermöglicht worden. Das Anwendungsobjektmodell des Dokumentationssystems ist patienten- und fallorientiert sowie auftrags- und vorgangsorientiert angelegt. Insbesondere die Informationen vom Typ Ergebnis sind typisiert (z.b. Anamnese, Röntgenbild, Diagnose, multimediale Informationen) und können zu komplexeren Informationsobjekten aggregiert werden. Sie sind i.d.r. einem Objekt vom Typ Auftrag zur Leistungserbringung zugeordnet. Daten externer Anwendungen sind durch spezielle Objekte in das Informationsmodell (z.b. als Referenz) integriert. Zusammengehörende Ergebnisse werden durch Objekte vom Typ Bericht zusammengefaßt. Diese Informationen werden durch Objekte vom Typ Behandlungsfall thematisch gegliedert. Die Informationsstruktur sowie deren Darstellung in Form von Benutzerschnittstellen sollte durch geschulte Mitarbeiter parametrierbar sein. Prozeßunterstützung Ressourcenmanagement Bestellwesen Qualitäts sicherung Forschung und Lehre Aktenverwaltung Behandlungsplanung Abb. 1: Das Dokumentationssystem als Komponente des Abteilungsinformationssystems Bei der Entwicklung des Anwendungsobjektmodells, der Anwendungsmodelle und der Benutzerschnittstellen wurde berücksichtigt, daß die Benutzer in Orientierung an die gewohnte Papierdokumentation in ähnlicher Weise mit elektronischen Dokumenten arbeiten wollen. Die Informationsorganisation und - präsentation erfolgt daher in Form von elektronischen Formularen. Weiterhin sollte die Funktionalität des 2/5

3 Systems dem Benutzer durch wenige zentrale Werkzeuge zu erschließen sein. Im vorliegenden Prototypen des Dokumentationssystems können durch ein die elektronische Patientenakte repräsentierendes Softwarewerkzeug für einen Patienten dessen Stammdaten, die medizinischen Informationen und die geplanten In dieser Akte enthaltene Dokumentklassen Zeitachse Darstellung des Behandlungsfalls auf der Zeitachse und durchgeführten Aufträge bzw. Einzelleistungen exploriert werden. Die medizinischen Informationen sind zunächst nach Kategorien geordnet in Symbolform auf einer Zeitachse in Verbindung mit dem entsprechenden Behandlungsfall dargestellt (Abb. 2). Durch Auswahl des Symbols kann das zugehörige Softwarewerkzeug zur Bearbeitung des Formulars geöffnet werden. Darüber hinaus ist es möglich, heterogene Informationsobjekte zu benutzerdefinierten Berichten zu aggregieren und in Form einer persönlichen elektronischen Akte zu verwalten. Datenschutz und Datensicherheit spielen für das Dokumentationssystem eines RAIS-U eine besondere Rolle und sollten durch Maßnahmen zur Kontrolle und Dokumentation des Zugriffs und zur Authentifikation der gespeicherten Informationen realisiert werden. Für die Zugriffskontrolle wurden 4 Sicherheitsstufen definiert, die allerdings von Stufe zu Stufe aufwendiger zu verwalten sind: 1. Zugangsbeschränkung zum System: Identifikation in Verbindung mit einer Professional Card [2]. 2. Beschränkung der Systemfunktionalität je nach Arbeitsplatz und Benutzerprofil. 3. Transaktionsorientierte Zugriffskontrolle für Benutzer (-gruppen) seitens der Anwendungswerkzeuge: Zugriffsrechte werden für Dienste bezogen auf Benutzer (-gruppen) vergeben. 4. Datenschutz auf Objektebene: Eigene Zugriffsregelung für die gespeicherten Datenobjekte. Die Dokumentation des Zugriffs umfaßt dessen benutzerbezogene Protokollierung. Insbesondere können Informationen nicht gelöscht, sondern nur durch neue Fassungen überlagert werden und sind in einer Informationshistorie einsehbar. Zur Sicherstellung ihrer Authentizität sollten die relevanten Dokumente der elektronischen Patientenakte nach ihrer Erstellung durch ein auf RSA basierendes Verfahren elektronisch signiert werden ([2], [6]). Somit sind die wichtigen medizinischen Berichte nach allgemeinem Verständnis als zertifizierte elektronische Dokumente in der Datenbank verfügbar. Es ist zu erwarten, daß diese Form des Dokuments in Zukunft aus rechtlicher und pragmatischer Sicht stark an Bedeutung gewinnt [6] (s. auch Signaturgesetz (SigG), Aug.1997). Symbol eines Dokuments, horizontal seiner Kategorie, vertikal dem Entstehungszeitpunkt zugeordnet Abb. 2: Prototyp einer Benutzerschnittstelle zur Exploration der patienten- und fallorientierten Informationen (Elektronische Patientenakte) 3/5

4 Was die Beweiskraft elektronischer Dokumente in Zivilprozessen anbelangt, besteht seitens des Gesetzgebers Handlungsbedarf, die rechtliche Gleichstellung der den materiellen Dokumenten bezüglich Fälschungssicherheit überlegenen elektronischen Dokumenten einzuleiten. Zur Zeit erkennt die Zivilprozeßordnung ein digitales Dokument nicht an [2], auch vertragsrechtliche Regelungen z.b. im Rahmen der berufsgenossenschaftlichen Heilbehandlung erfordern noch die Dokumentation auf Papier. Daher ist die doppelte Dokumentation und Archivierung ggf. beweisrechtlich relevanter Informationen auf Papier oder anderen Medien bis zur Änderung der rechtlichen Rahmenbedingungen notwendig. Die Papierakte spielt zudem auch für die Ablage aller weiteren (noch) nicht elektronisch verfügbaren Informationen eine Rolle. Um die Verfügbarkeit der Papierakte zu erhöhen, sollte die Ausgabe und Rücknahme über ein elektronisches Aktenverwaltungssystem unterstützt werden. Die Evaluation des spezifizierten Dokumentationssystems hat jedoch gezeigt, daß die Papierakte in den meisten Fällen nicht zusätzlich zur elektronischen Patientenakte benötigt wird. Schlußfolgerung Es konnte gezeigt werden, daß ein effizientes Dokumentationssystem eng mit einer Prozeßunterstützung in der Klinik (z.b. mit einem Workflow-Management-System) verzahnt sein sollte. Die Steuerung der medizinischen Dokumentation sollte im wesentlichen durch die Prozeßunterstützung erfolgen. Gemeinsame Konzepte von Dokumentationskomponente und Prozeßunterstützung sind zum einen die Anforderungen von Leistungen und zum anderen deren Resultate. Zudem sind die im Rahmen der Prozeßunterstützung dokumentierten Tätigkeiten (sofern patientenorientiert) in die Leistungsdokumentation zu integrieren. Aufgrund der heterogenen Natur der zu verarbeitenden Informationen sind Werkzeuge vorzusehen, um Informationen unterschiedlichen Typs zu aggregieren und dem Benutzer zu präsentieren bzw. zur Bearbeitung zur Verfügung zu stellen. Dabei konnte gezeigt werden, daß eine geeignete formularorientierte Präsentation der Informationen den Anforderungen einer klinischen Informationsverarbeitung gerecht wird. Eine einfache Handhabung der Dokumentationswerkzeuge ist für Benutzbarkeit und Akzeptanz entscheidend [4]. Zentrale Schnittstelle zwischen Benutzer und System sollte dabei die elektronische Patientenakte sein, die eine zeitliche und thematische Zuordnung von medizinischer Dokumentation und Auftragsdokumentation ermöglicht. Weiterhin wurden Konzepte erarbeitet, um die im klinischen Umfeld z.t. vordringlichen wie auch konträren Forderungen nach redundanzarmer Informationsspeicherung, Datenschutz und Datensicherheit [5] mit einfacher Handhabung und Flexibilität zu vereinbaren. 4/5

5 Literatur [1] Bergmann, J.; Bott, O.J; Dresing, K.; Pretschner, D. P.; Stürmer, K.-M.: Analyse einer unfallchirurgischen Abteilung hinsichtlich möglicher Optimierungspotentiale durch den Einsatz eines EDV-Systems. In: Muche, R. et al. (Hrsg.): Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie 97; MMV Medizin-Verlag, 1997, [2] Berger, R. et al.: Telematik im Gesundheitswesen -Perspektiven der Telemedizin in Deutschland - Studie im Auftrag des BMBF, Roland Berger & Partner GmbH, München, [3] Bott, O.J.; Penger, O-.S.; Terstappen, A: Ein Ansatz zur methoden- und werkzeuggestützten Anforderungs- und Systemspezifikation auf der Grundlage objektorientierter Modellierungs- und Simulationstechniken. In: Oberweis, A. (Hrsg.) Requirements Engineering f. Informationssysteme; EMISA Forum 1/1996, S [4] Gierl, L. et al.: Projektgruppe Klinische Arbeitsplatzsysteme der GMDS: Checkliste Klinische Arbeitsplatzsysteme Version 3.0, [5] Ortner, F.-J.; Geis, I.: Die elektronische Patientenakte. Rechtsfragen medizinischer Dokumente in digitalen Dokumentationssystemen und digitalen Netzen. In: Medizinrecht, S , Bd. 15, Heft 8, Jg [6] Willenberg, C.: Lösungsansätze für die Sicherung medizinischer Dokumente durch elektronische Unterschrift und Verschlüsselung. In: Der Radiologe, Band 4/97, S , Springer-Verlag, /5