Berichte aus der Medizinischen Informatik und Bioinformatik. Günther Schadow. Krankenhauskommunikation mit HL7

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1 Berichte aus der Medizinischen Informatik und Bioinformatik Günther Schadow Krankenhauskommunikation mit HL7 Analyse, Implementation und Anwendungeines Protokollstandards für medizinische Datenkommunikation D 188 (Diss. Freie Universität Berlin) Shaker Verlag Aachen 2000

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort und Danksagung Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Datenverarbeitung in der Medizin Geschichtlicher Abriß Gegenwärtiger Stand und Krise Beispiele aus der EDV-Struktur des Universitätsklinikums Benjamin Franklin, Berlin Vom Wildwuchs zum heterogenen verteilten System Integrationsmechanismen Verteilte Betriebssysteme Netzwerkdatenbanken Kommunikationsprotokolle Betriebssystemnahe Protokolle EDI Kommunikationsdienste Medizinische Datenkommunikation als Netzwerk Fragestellung und Vorgehens weise 1.4 Literatur 2 Analyse 2.1 Kommunikation: Information und Interaktion Kommunikation als Informationsaustausch Kommunikation als Interaktion Kommunikation durch Interaktion v

3 INHALTSVERZEICHNIS Interaktion durch Kommunikation Kommunikationsprotokolle und Standards Module, Ebenen, Schichten Das ISO/OSI-Referenzmodell Geschichte und Organisation von HL Grundbegriffe von HL Ereignisse und Nachrichten Segmente und Felder Datentypen Datenelemente Gruppen Klassifikationen Zusammenfassung in einem Meta-Modell Datenmodell Ableitung des Datenmodells aus der Syntax Erster Schritt: Vereinigung der Nachrichtenstrukturen Zweiter Schritt: Konstruktion des E-R-Modells anhand der Nachrichtenstruktur Entspricht das Datenmodell der medizinischen Wirklichkeit? Prozeßmodell Petri-Netze als Beschreibungsmittel Indikativ Interrogativ Imperativ Prozeßmodell der Aufträge ADT-Prozeßmodell Weitere Entwicklung Version Version Zusammenfassung und Diskussion 114 Implementation Einleitung Was ist eine Implementation? Spezialanfertigungen Proprietäre Schnittstellen mit Übersetzungsdiensten 124

4 INHALTSVERZEICHNIS vii Wiederverwendbare Module Andere Arbeiten zur Implementation von HL Implementation Support Guide SIGOBT Implementation auf überkommenen Systemen HL7IMEX und HL7IMEXA Architekturprinzipien Prinzip der Objektorientierung Ansätze zur objektorientierten Kommunikation Technologien und Werkzeuge Information Datenstrukturen HL7-Datentypen und der NULL-Wert Segmente, Gruppen, Nachrichten Wiederholbare Felder und Strukturen Dynamische vs. Statische Datenstrukturen Statische Definitionen konkreter Klassen Direkter Zugriff auf Daten ANY"-Klassen Präsentation Die traditionellen HL7-Kodierregeln Interpretierende vs. compilierte Präsentation Tabellengesteuerter rekursiver Abstieg Semantik Zeichenketten Datum und Zeit Zahlen Kodierte Werte Maßeinheiten Interaktion Ströme als Endpunkte eines Kanals Medien als Substanz des Kanals Kanal, Medium, Adresse abstrakt implementiert Nachrichtengrenze und Rollenwechsel Client/Server-Kommunikation Automatische Methode Formale Spezifikation als Voraussetzung Überprüfung der Konsistenz 205

5 viii INHALTSVERZEICHNIS Generierung des Codes Erzeugung von Namen Optimierung von Segment-Strukturen Der erzeugte Code Diskussion Anwendung Einleitung Die Anwendungsumgebung Ziele Basisdokumentation Transaktionen Zuordnung der Datenelemente Implementation der HL7-Schnittstelle Bettseitiges klinisches Informationssystem Die Systemarchitektur von CareVue Das foreign systems interface" (FSI) Administrative Daten Klinische Befunddaten Defizite und deren Ausgleich Kontrolle der ADT-Transaktionen Übertragung von Gewicht, Größe und Körperoberfiäche Anpassung von Laborwerten Blutgasanalysator Die Übermittlung von Befunden mit der ORU-Nachricht Bezeichnung der Parameter mit den LOINC ABL 300: Druckerausgabe als Nachricht ABL 500: HL7 und ASTM E Vermittlung von HL7-Nachrichten Synchroner und asynchroner Modus Adressierung oder das sog. Routing" Direkte Adressierung Indirekte Adressierung Inhaltsbezogene Adressierung Sichere Kommunikation und Datenschutz Rechtliche Normen Gefährdungen 279

6 INHALTSVERZEICHNIS ix Maßnahmen Durchführung Zukünftige standardisierte Sicherheits-Verfahren Übersicht über das Kommunikationssystem Evaluation Korrektheit Stabilität und Zuverlässigkeit Last- und Antwortzeitverhalten Diskussion Abteilungsübergreifende Kommunikation Radiologie Zentrallabor Mikrobiologie Administration Verhalten bei mehreren Systemen Weitere Anwendungsfelder von HL Kommunikations- vs. Endanwendungen Zusammenfassung und Ausblick Interpretationen der HL7-Nachricht Die HL7-Nachricht als Datentransporter Ganzheitliche Sicht der HL7-Nachricht HL7 und die elektronische Krankenakte Die datenbank- oder objektorientierte Sicht Die dokumentenorientierte Sicht Die Bedeutung von HL7 als Mittler 324 Literaturverzeichnis 333 Verzeichnis der Abkürzungen 353 Abbildungsverzeichnis 357 Tabellenverzeichnis 359

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