Was leisten Interoperabilitäts-Profile für die Übernahme von Telemonitoring-Daten in eine elektronische Patientenakte?

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1 Was leisten Interoperabilitäts-Profile für die Übernahme von Telemonitoring-Daten in eine elektronische Patientenakte? Tom Döhring, Martin Staemmler Fachhochschule Stralsund Fachbereich Elektrotechnik und Informatik Studiengang Medizininformatik und Biomedizintechnik Kontakt: Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future

2 Was leisten Interoperabilitäts-Profile für die Übernahme von Telemonitoring-Daten in eine elektronische Patientenakte? Inhaltsverzeichnis Gliederung Einleitung / Hintergrund Material und Methoden Ergebnisse Diskussion Zusammenfassung Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 2/17

3 Zwischen Vision und Realität 1 Welche Innovationsbarrieren sind zu bewältigen? Einleitung / Hintergrund A Barrierencluster Technologie undefinierte Schnittstellen zwischen TM-Systemen und Komponenten fehlende Interoperabilität unzureichende Berücksichtigung des Datenschutzanforderungen B Barrierencluster Markt C Barrierencluster Technik- und Dienstleistungsanbieter mangelnde finanzielle Ressourcen auf Herstellerseite D Wettbewerber und Komplementäre mangelnde Kooperation zwischen Akteuren fehlende technische Abstimmung E Gesundheitspolitik und Selbstverwaltung 1 Lee,S-Y., Schultz,C., Budych K., Helms, T.M., Schultz,M.: Zwischen Vision und Realität, in EHEALTHCOM, 20 23, 04/2010 Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 3/17

4 Analyse des Barriereclusters Technologie Problemstellung anhand typischer TM-Infrastrukturen Einleitung / Hintergrund Patientenumfeld (häuslich, mobil) Sensor-/Aktorsystem 2 (Agent) Messdaten, -kontext Basisstation (Manager) Pat.-Informationen Telemedizinisches Zentrum Monitoring-Server verteilte Architektur mit unterschiedlichen Komponenten Ereignisse, Maßnahmen, Bericht Elektronisches Aktensystem EHR spezielle Anwendungsfälle und Anforderungen seitens der Komponenten verschiedene Lösungsansätze durch einzelne Hersteller einheitliche und konsistente Verwendung von Standards eindeutige Schnittstellenbeschreibung, um Interoperabilität zu garantieren 2 Grafiken entnommen aus: Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 4/17

5 Die Continua Health Alliance Einleitung / Hintergrund Zusammenschluss mehrerer Hersteller (ca. 200) Ziele: Etablierung einheitlicher Vorgaben (Interoperabilitätsprofile) gemäß der einzelnen Schnittstellen für das TM auf Grundlage vorhandener Standards bzw. Vorgaben PAN-Interface WAN-Interface HRN-Interface Patientenumfeld (häuslich, mobil) Telemedizinischer Dienstleister Elektronisches Aktensystem Sensor-/Aktorsystem (Agent) PAN Interface PAN Interface Basisstation (Manager) WAN Interface WAN Interface Monitoring-Server HRN Interface HRN Interface EHR Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 5/17

6 PAN-Interface Vom Sensor zur Basisstation Material und Methoden <<refine>> Sensor-/Aktorsystem (Agent) ISO/IEEE PHD Common Device Specification Telemonitoring Health & Fitness Independent Assisted Living ISO/IEEE PHD Optimized Exchange Protocol Domain Information Model Service Model Communication Model Basisstation (Manager) Transportprofile: Bluetooth Health Device Profile (HDP) USB Personal Health Device Class (PHDC) Anwendungsebene: IEEE Optimized Exchange Protocol definiert Domain Information Model (DIM), Dienste, Protokolle IEEE zz Common Device Specification Anwendungsprofile für verschiedene Anwendungsbereiche Transportprofile Nomenklatur nach IEEE Bluetooth - HDP USB - PHDC Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 6/17

7 WAN-Interface Von der Basisstation zum TMZ Material und Methoden Basisstation (Manager) Monitoring-Server IHE Patient Care Device - 01 (PCD-01) HL7 V2.6 nach Vorgaben von IHE PCD-01 Unaufgeforderte Befundmeldung (ORU^R01) Semantik IEEE bzw. IEEE PHD Transportprofile: TCP/IP Web Service nach IHE ITI TF Vol.2 Appendix V (SOAP 1.2, WS-I BP* und WS-I BSP*) Anwendungsebene: Semantik nach IEEE bzw. IEEE Personal Health Device Transportprofile IHE IT Infrastructure TF Vol. 2 Appendix V (Webservice WS-I Basic Profile) Weiterleitung der Monitoring-Daten als HL7 ORU^R01-Nachricht Nachrichtenformat nach HL7 V2.6 unter Vorgaben des IHE PCD-01 * WS-I BP Web Service Interoperability Basic Profile, WS-I BSP Web Service Basic Security Profile Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 7/17

8 HRN-Interface Vom TMZ in die elektronische Akte Material und Methoden Monitoring-Server EHR HL7 Personal Healthcare Monitoring Report (PHMR) HL7 Implementation-Guide für CDA R2 Semantik SNOMED, UCUM, LOINC, IEEE bzw. IEEE PHD Transportprofile: TCP/IP IHE XDR (HTTP/SOAP) Anwendungsebene: Abbildung der Monitoring-Daten in persistentes CDA-Dokument nach vorgaben des PHMR Transportprofile IHE XDR IHE Cross Enterprise Document Reliable Interchange verwendete Semantik: SNOMED, UCUM, IEEE Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 8/17

9 Implementierung Umsetzung einer Personen-Waage als Agent (PAN-Interface) Material und Methoden Waage: MDS SystemType = MDC_DEVICE_SPEC_SCALE SystemId = FF:EE:DD:05:04:03:02:01 DevConfigId = 0x4000 (extended Cfg) Koerperfett: Numeric Type = MDC_BODY_FAT UnitCode= MDC_DIM_PERCENT SimpleNuObservedValue = <messwert> AbsoluteTimeStamp = <zeitstempel> Gewicht: Numeric Type = MDC_MASS_BODY_ACTUAL UnitCode= MDC_DIM_KILO_G SimpleNuObservedValue= <messwert> AbsoluteTimeStamp = <zeitstempel> µcontroller DIM Service Model Umsetzung: relevante Klassen des allgemeinen Bauplans des x DIMs für den Anwendungsfall benötigte Protokolle zum Austausch der Informationen Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 9/17

10 Implementierung Plug and Play zw. Agent und Manager (PAN-Interface) Material und Methoden Glucometer : MDS Waage (Agent) Koerperfett: Numeric Verbindungsaufbau DIM unbekannt Basisstation (Manager) Funktionsweise: Manager muss Kenntnis über das DIM des Agenten haben (Verbindungsaufbau) bei unbekannten DIM überträgt Agent seine Konfiguration (DIM) an den Manager Gewicht: Numeric DIM akzeptiert Speicherung des DIMs seitens des Managers für spätere Verbindungen Messdaten, -kontext Abbildung der Messwerte im Kontext des übertragenen DIMs Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 10/17

11 Implementierung Abbildung zw. PHD-DIM aufpcd-01 (WAN-Interface) Material und Methoden Waage (Agent) DIM Messwerte DIM DIM (von Waage) (von Waage) DIM (Waage) Basisstation (Manager) patientenbezogene Informationen Monitoring-Server mapping HL7 V2.6 ORU^R01 gemäß IHE PCD-01 Messwerte Pat.-Informationen Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 11/17

12 Implementierung Abbildung zw. PHD-DIM und PCD-01 (WAN-Interface) Material und Methoden Waage: MDS SystemType = MDC_DEVICE_SPEC_SCALE SystemId = FF:EE:DD:05:04:03:02:01 DevConfigId = 0x4000 (extended Cfg) Koerperfett: Numeric Type = MDC_BODY_FAT UnitCode= MDC_DIM_PERCENT SimpleNuObservedValue= 12 AbsoluteTimeStamp = T:1831:0000 Gewicht: Numeric Type = MDC_MASS_BODY_ACTUAL UnitCode= MDC_DIM_KILO_G SimpleNuObservedValue= 72 AbsoluteTimeStamp = T17:31:0000 HL72.6 ORU^R01 nach IHE-PCD-01 MSH ^~\& FHS^080019FFFF4F6AC0^EUI-64 FHTMZ ORU^R01^ORU_R01 MSG00001 P 2.6 NE AL IHE PCD ORU-R ^HL7^Universal ID^HL7 PID 0815^^^FHTMZ^PI Doehring^Tom^^^^^L M Zur Schwedenschanze 2^^Stralsund^^1837^Germany^B OBR 1 ABC12345^FHS Basisstation^080019FFFF4F6AC0^EUI-64 DEF12345^FHS Basisstation^080019FFFF4F6AC0^EUI ^MDC_DEV_SPEC_PROFILE_SCALE^MDC OBX 1 NM ^MDC_MASS_BODY_ACTUAL^MDC ^MDC_DIM_KILO_G^MDC R ^^FFEEDD ^EUI-64 OBX 2 NM ^MDC_BODY_FAT^MDC ^MDC_DIM_PERCENT^MDC R ^^FF EEDD ^EUI-64 Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 12/17

13 Implementierung Abbildung zw. PCD-01 und PHMR (HRN-Interface) Material und Methoden Basisstation (Manager) Messwerte Pat.-Informationen mapping Messwerte HL7 ORU^R01 Maßnahmen TMZ Behandlungsverlauf Info. zum Betreuer Anhänge (z.b. Diagramme) EHR / PHR Personal Health Monitoring Report (PHMR) Bericht Pat.-Informationen Messwerte Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 13/17

14 Implementierung Abbildung zw. PCD-01 und PHMR (HRN-Interface) Material und Methoden HL72.6 ORU^R01 nach IHE-PCD-01 MSH ^~\& FHS^080019FFFF4F6AC0^EUI-64 FHTMZ ORU^R01^ORU_R01 MSG00001 P 2.6 NE AL IHE PCD ORU-R ^HL7^Universal ID^HL7 PID 0815^^^FHTMZ^PI Doehring^Tom^^^^^L M Zur Schwedenschanze 2^^Stralsund^^1837^Germany^B OBR 1 ABC12345^FHS Basisstation^080019FFFF4F6AC0^EUI-64 DEF12345^FHS Basisstation^080019FFFF4F6AC0^EUI ^MDC_DEV_SPEC_PROFILE_SCALE^MDC OBX 1 NM ^MDC_MASS_BODY_ACTUAL^MDC ^MDC_DIM_KILO_G^MDC R ^^FFEEDD ^EUI-64 <component> OBX 1 NM ^MDC_BODY_FAT^MDC ^MDC_DIM_PERCENT^MDC R ^^FF <observation classcode="obs" moodcode="evn"> Messwert EEDD ^EUI-64 <templateid root=" "/> (Dimensionierung nach UCUM) <templateid root=" "/> <id root="975c2f3b-2bd4-4e45-aed1-84af9ff51b10"/> Codesystem <code code="mdc_mass_body_actual" codesystem=" " codesystemname="mdc" displayname="mass Body Actual"/> <statuscode code="completed"/> <effectivetime value=" "/> <value xsi:type="pq" value="72" unit="kg"/> <participant typecode="dev"> <participantrole> Messgerät <id root=" " assigningauthorityname="eui-64" extension="ff-ee-dd "/> </participantrole> </participant> Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 14/17

15 Im Ergebnis erlauben die Profile: Ergebnisse eine durchgängige Interoperabilität zwischen den einzelnen Komponenten auf sämtlichen Ebenen des OSI-Referenzmodels eine Berücksichtigung der unterschiedlichen Anforderungen, wie z.b. Energieeffizienz seitens der Messgeräte (IEEE x ) Abbildung der Messwerte anhand eines geeigneten Informationsmodels Herstellung der Beziehung zw. Patient und Messwert (ORU^R01 nach PCD-01) persistente Dokumentation von Monitoringverläufen durch CDAv2, sowie Nebeninformationen durch den TM-Betreuer die Einhaltung des Datenschutz durch die Transportprofile (z.b. BT-HDP, WS-I BSP, XDR) eine effektive und zielorientierte Entwicklung von TM-Komponenten Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 15/17

16 Zu diskutieren bleibt: Diskussion Verwendung von Messgeräten durch mehrere Benutzer sowie Authentifizierung zw. Patient und Messgerät (RFID?, Barcode?) hohe Anforderung an die Basisstation hinsichtlich Geräteverwaltung, Datenkonzentration und Benutzerverwaltung (bisher nicht eindeutig beschrieben) Patienteninformationen müssen seitens der Basisstation vorliegen (vorkonfiguriert durch TMZ oder dynamisch durch IHE-PDQ ) vorwiegend unidirektionale Kommunikation des PAN-Interface und WAN- Interface bisher nur wenige Produktlösung für die einzelnen Komponenten IHE PDQ Patient Demographics Query Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 16/17

17 Zusammenfassung Was ist Realität, was bleibt Vision? Zusammenfassung A Barrierencluster Technologie undefinierte Schnittstellen zwischen TM-Systemen und Komponenten fehlende Interoperabilität unzureichende Berücksichtigung des Datenschutzanforderungen B Barrierencluster Markt C Barrierencluster Technik- und Dienstleistungsanbieter mangelnde finanzielle Ressourcen auf Herstellerseite D Wettbewerber und Komplementäre mangelnde Kooperation zwischen Akteuren fehlende technische Abstimmung E Gesundheitspolitik und Selbstverwaltung Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future 17/17

18 Viele Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fragen Döhring, Staemmler understanding reality facing challenges creating future