Entwicklung eines webbasierten Systems zur telemedizinischen Überwachung von Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz

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1 Entwicklung eines webbasierten Systems zur telemedizinischen Überwachung von Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz Dr. Peter Heinze, InterComponentWare AG, Walldorf Dr. Ralf Brandner, InterComponentWare AG, Walldorf OA Dr. med. Friedrich Köhler, Charité, Berlin Berlin,

2 Agenda Einführung Kommunikationsserver Telemedizinischer Arbeitsplatz 4. Zusammenfassung und Ausblick 2

3 Agenda Einführung Kommunikationsserver Telemedizinischer Arbeitsplatz 4. Zusammenfassung und Ausblick 3

4 Referenzindikation: Chronische Herzinsuffizienz Ca. 1,5 Mio. Patienten, ca Neuerkrankungen pro Jahr Krankheitsbild sehr kostenintensiv ca. 3 Mrd. EUR pro Jahr Komplexes Krankheitsbild mit vielen Akteuren Wirksamkeit zeitnah nachweisbar: Mortalität Hospitalisierungsraten Lebensqualität Möglichkeit zur Frühwarnung Diskrepanz zwischen objektiver Verschlechterung und subjektiver Wahrnehmung der Herzfunktion 4

5 Projekt: Partnership for the Heart (PfH) Förderung Nr.: 01 MG532 Technische Ziele Mobile Sensorplattform und elektronische Patientenakte für telemedizinische Betreuung von Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz Klinische Ziele Klinische Studie, Wissenschaftlicher Beleg für eine potentielle Überlegenheit des telemedizinischen Therapiemanagements Infos Projektdauer: Klinische Studie: Jan April 2010 Regionen: BaWü, Berlin und Brandenburg 5

6 PfH Projektstruktur Entwicklung Projektleitung Klinische Prüfung Techn.Konsortialführung Klin.Konsortialführung Sensor Plattform für Datenerfassung und -Transfer Software Telemedizinischer Arbeitsplatz System Integration TMZ 1 (Dienst 24h/7d) TMZ 2 (Dienst7-21/7d) Elektronische Patientenakte und Datenintegration Betrieb Wissenschaftliche Betreuung der klinischen Prüfung Qualitätsmanagement Assoziierte Partner 6

7 Akteure und Anwendungsfälle 7

8 Übersicht des Gesamtsystems 8

9 Heim-Messgeräte Basisstation: Aipermon Mobile Medical Assistant (MMA) Heim-Messgeräte (sicheres Bluetooth): Omron Blutdruckmesser (Oberarm) Seca Waage (50 g Wiederholgenauigkeit) GeTeMed EKG (3-Kanal+Streaming) Aipermon Aktivitätssensor (3D) Bosch Haus-ServiceRuf (HTS) 9

10 Agenda Einführung Kommunikationsserver Telemedizinischer Arbeitsplatz 4. Zusammenfassung und Ausblick 10

11 Anwendungsfälle des Kommunikationsservers 1. Geräteinstallation und Test der Kommunikation Mapping zwischen Patienten und Heim-Messgeräten Setzen der Zeitzone für die Heim-Messgeräte Konfiguration des Personal Area Netzwerkes (Registrierung) 2. Übertragung der Messungen Messwertübertragung EKG Vorbefundung Synchronisation des Datums und der Uhrzeit 3. Anbindung weiterer Primärsysteme Telefonieanbindung an das Haus-ServiceRuf System Anbindung des EKG Viewers 11

12 Scale MMA Blood pressure TSB CDM Abbildung auf Referenzarchitektur der Continua Health Alliance Patient Provider PAN devices - User registry PHR PAN Interface WAN Interface xhr Interface PAN device App. Hosting device WAN Device EHR xhr device PAN Gerät Nutzung nur durch eine Person Registrierung aller PAN Geräte ist Vorbedingung für Nutzung Höchster Automatisierungsgrad während der Datenübertragung (Zielgruppe!) 12

13 Zuordnung von Patienten und Geräten Lokale Gerätedaten Zentrale Patientendaten Patient Schulz Telemedizinisches Zentrum Device A Model = X ID = 1 Device B Model = X ID = 23 Mapping Marion Schulz ID = 63, CDM Patient Maier DCS Device C Model = Y ID = 1 Device D Model = Y ID = 47 Mapping Wolfgang Maier ID = 84, CDM 13

14 Zusätzliche Anforderungen Flexibilität in Richtung Protokolle (TCP, SMS, File-based) Nachrichtentransformationen (z.b. Transformation HL7V2 -> V3) Nachrichten Routing (z.b. zu weiteren Systemen) Funktionale Unterstützung Anreicherung von Nachrichten (hinzufügen z.b. von Messeinheiten) Codesystem und Code Mapping (Semantische Interoperabilität) Betriebsunterstützung Garantiert einmalige Auslieferung Nachrichtenlogging 14

15 Beispiel: Nutzung von Enterprise Integration Patterns 15

16 Integrations-Plattform (IPF) als Basis für Komm.server Open Source Integration Platform für die ehealth Domäne Basierend auf der Apache Camel Routing and Mediation Engine Domain-specific language (DSL) nutzbar Große Bandbreite an Deployment Optionen inklusive OSGI Hochskalierbar Failure recovery und Addon zur Überwachung der Anwendungen Detaillierte Dokumentation und Beispiele verfügbar 16

17 Agenda Einführung Kommunikationsserver Telemedizinischer Arbeitsplatz 4. Zusammenfassung und Ausblick 17

18 Unterstützte Prozesse (1) Telemedizinisches Zentrum Programm A Programm B Programm C Auswahl (Screening) Akquise Monitoring Patientenversorgung Administration 18

19 Unterstützte Prozesse (2) Telemedizinisches Zentrum Auswahl (Screening) Akquise Monitoring Patientenversorgung Administration 19

20 Unterstützte Prozesse (3) Telemedizinisches Zentrum Vitalparameter Compliance Auswahl (Screening) Akquise Regeln und Workflows Monitoring Patientenversorgung Administration 20

21 Unterstützte Prozesse (4) Telemedizinisches Zentrum Therapieplan Ein/Überweisung Patientenhistorie Fallkonferenz/ Epikrise Auswahl (Screening) Akquise Monitoring Patientenversorgung Administration 21

22 Unterstützte Prozesse (5) Telemedizinisches Zentrum Therapieeinhaltung Prozessmonitoring Einschreibungen Auslastung Lebensqualität Auswahl (Screening) Akquise Monitoring Intervention Patientenversorgung Administration 22

23 Verwendete Technologien Drei-Schichten Architektur Tomcat J2EE Applikationsserver, Clusterbetrieb möglich Unterstützte Datenbanksysteme: Oracle 10g, MySQL möglich Web-Technologie: Tapestry und Adobe Flex Verwendete 3rd Party-Technologie JBoss JBPM Workflow-Engine GROOVY Scripting-Engine Apache ServiceMix; Ausbau Apache Camel Unterstützte Betriebsysteme Linux (SLES 10) Windows Server 2003 möglich 23

24 Technische Komponenten Anwendungsmodule Modul Chronische Herzinsuffizienz Aipermon Service Center Robert Bosch LMS GeTeMed EKG Viewer GeTeMed EKG Analyzer Externe Systeme Telemedizinischer Service Bus Heart-Coach System Basiskomponenten Patienten Programme epa Partner Aufgaben Administration CRM & PRM Logiken Audit Workflow Engine Dokumenten- Ablage Sicherheit Infrastrukturkomponenten 24

25 Aufgaben Programme Partner Patienten Grundbausteine Beziehungs management Stammdaten der Patienten, medizinische Daten zum Patienten, Beziehung zum Programm oder Partner Stammdaten von Partnern, Beziehung zum Programm, Patienten oder Partner untereinander Menge von Prozessen, definiert das Betreuungsprogramm Resultierend aus Prozessen, die durch Dateneingang zeitgesteuert erzeugt werden 25

26 Anwender, Gruppen und Rollen Zuweisung von Aufgaben (Meist automatisiert) Gruppe X Gruppe Y Gehört zu Gehört zu Gehört zu Zugang zum System Zuweisung von Aufgaben User 1 User 2 User 3 besitzt besitzt besitzt Funktionen, Erzeugung, Löschen Sichtbarkeiten von Bereichen Rolle A Zugangsrecht 1 Zugangsrecht 2... Zugangsrecht n Rolle B Zugangsrecht 1 Zugangsrecht 2... Zugangsrecht n 26

27 Beziehungsmanagement Typisierte Beziehungen zwischen Patient und Partner Rettungsleitstelle Patient Angehöriger Hausarzt Krankenhaus Facharzt 27

28 Patientenmanagement Suche/Filter mit Ergebnisliste Statusanzeige Autom.Wählen Massenfunktionen Zuweisung Aufgaben Export als CSV 28

29 Patientenmanagement Anhänge Statusanzeige Programmteilnahmen Autom. Wählen Offene Aufgaben Geräteregistrierung Beziehungen 29

30 Partnermanagement Suche/Filter mit Ergebnisliste Autom. Wählen Massenfunktionen Zuweisung Aufgaben Export als CSV 30

31 Partnermanagement Anhänge Autom. Wählen Offene Aufgaben Beziehungen Informationen Organisationen und Ansprechpartner 31

32 Programmmanagement Anhänge Status Laufzeit Ad-hoc reports # Teilnehmer # Teilnehmer mit Status # Erledigte Aufgaben 32

33 Aufgabenmanagement Suche/Filter mit Ergebnisliste Statusanzeige Massenfunktionen Beendigung Export als CSV 33

34 Aufgabenmanagement Anhänge Status Lifecycle (Fälligkeit) Thema, Betreff Ergebnis Bearbeiter Weitere offene Aufg. Vorgänger 34

35 EPA (I) Grundlegender Aufbau Dokument mit eingebetteten klinischen Ausdrücken Ansicht: Liste der Dokumente Ansicht: Liste der klinischen Ausdrücke Ansicht: Liste der Quantitativen klin. Ausdrücke WebServices layer API der EPA - Dokumente - Indizes - Klinische Ausdrücke - Stylesheets Dokumenten Repository (Abbildung aller Daten als CDA Dokument oder HL7 V3 Nachricht]) Patient 1 0..N Dokument 1 0..N Klin. Ausdrücke besitzt beinhaltet 35

36 EPA (I) Dokumentenstruktur als CDA CDA Dokumente Formulare (#14) EKG-Befund Epikrise HL7 V3 Nachrichten Geräteregistrierung Messungen Beispiel: Clinical Document Architecture (CDA) Header Maschinen-lesbar Body Menschen lesbar Maschinen lesbar Klinische Ausdrücke 1 <name> <given>anna</given> </name> Verlinkt& Redundant Klinische Ausdrücke N 36

37 EPA (II) Dokumentensicht Suche/Filter mit Ergebnisliste Liste nach Dok.typ Ansicht per Dokument

38 EPA (III) Ansicht klinische Ausdrücke Aktuelle Zusammenfassung Extrakte aus Dokumente Formularen Klinische Ausdrücke Diagnosen Prozeduren Labordaten

39 EPA (IV) Ansicht klinische Ausdrücke (quantitativ) Kompakte, tabellarische Ansicht Extrakte aus Nachrichten

40 EPA (IV) Ansicht klinische Ausdrücke (quantitativ) Grafische Ansicht Extrakte aus Nachrichten

41 EPA (V) EKG Befundung Browser Plugin Ansicht des vorbefundeten EKGs Manuelle Nach- Befundung Speicherung als CDA Dokument

42 Menschenlesbar (via stylesheet) Maschinenlesbar 42

43 EPA (VI) EKG Streaming Browser Plugin Kontinuierliche Übertragung und Speicherung

44 EPA (VII) Epikrise Ad-Hoc Generierung einer Epikrise Speicherung als CDA-Dokument 44

45 Agenda Einführung Kommunikationsserver Telemedizinischer Arbeitsplatz 4. Zusammenfassung und Ausblick 45

46 Diskussion Hochverfügbarkeit des Gesamtsystems Verteilte Systemkomponenten (HW, SW, Netz) Reduktion der Systemkomplexität (Remote-) Monitoring und Management Flexibilität des Gesamtsystems Kommunikationsmiddleware kompensiert u.a. mangelnde Standardisierung der Medizingeräteschnittstellen Grenzen des dokumentorientierten Speicheransatzes Formulare und Workflows sind essentiell Standardisierung und Profilbildung Medizingeräteschnittstellen (Continua Health Alliance, Projektgruppe Medizingeräte von HL7/IHE DE) Dokumente und Formulare (CDA Profile) 46

47 Ausblick Schaffung von Formularframeworks mit Anreicherung von klinischen Ausdrücken Weitere Vernetzung der Akteure Einrichtungsübergreifende Patientenakte Gesundheitsakte Telematikinfrastruktur 47

48 Telemedizinstudie TIM-HF Akronym: TIM-HF (Telemedical Interventional Monitoring in HF) (NCT ) Studienziel: Überlegenheit des telemedizinischen Therapiemanagements hinsichtlich Sterblichkeit Hospitalisierungsrate Wirtschaftlichkeit Studiendesign: randomisiert, kontrolliert, prospektiv, offen, parallel, multizentrisch 710 Patienten, davon 50% telemedizinische Betreuung 24 Monate Follow-up,

49 Ergebnisse der TIM-HF Studie American Heart Association s Scientific Sessions, Chicago Erstveröffentlichung der Ergebnisse in der Telehealth Session: Clinical Science Special Reports Medica, Düsseldorf Pressekonferenz zu den Ergebnissen Messestände der PfH Konsortialpartner 19. Nov. Bundeswirtschaftsministerium, Berlin Pressekonferenz zu den Ergebnissen 49

50 Kontakt InterComponentWare AG Hauptsitz Altrottstraße 31 / Partner-Port Walldorf, Deutschland Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) info@icw-global.com 50