Entwicklung eines Datenaustauschformats im Rahmen einer Referenzarchitektur für mobile telemedizinische Netzwerke:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2006
|
| Schriftenreihe: | Schriftenreihe des Lehrstuhls für Produktionssysteme
2006,1 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | IV, 181 S. Ill., graph. Darst. 210 mm x 148 mm, 290 gr. |
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
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Inhaltsverzeichnis
1 Problemstellung 1
1.1 Problemstellung 2
1.2 Ziel und Aufbau der Arbeit 2
2 Eingehende Betrachtung der Telemedizin 5
2.1 Historie der Telemedizin 5
2.1.1 Technische Entwicklungen und deren Nutzen für die Telemedizin 5
2.1.2 Entwicklung auf europäischer Ebene 9
2.1.3 Entwicklungen in Deutschland 10
2.1.4 Weiterentwicklung der Telemedizin 11
2.2 Begriffsbestimmung und Ausprägungen der Telemedizin 14
2.2.1 Telemedizin 14
2.2.2 Televisite 18
2.2.3 Homecare 19
2.2.4 Telemonitoring 19
2.2.5 Disease Management und Integrierte Versorgung 20
2.2.6 E-Health 22
2.3 Wirtschaftliche Bedeutung der Telemedizin 22
2.3.1 Finanzierung telemedizinischer Systeme 22
2.3.2 Vergütung telemedizinischer Leistungen 23
2.3.3 Betrachtung der Kosten-Nutzengrößen 26
2.4 Gesetzliche Besonderheiten 27
2.4.1 Rechtsgrundlagen 27
2.4.2 Dokumentationspflicht 27
2.4.3 Befugnis zur Übermittlung und Weitergabe von Patientendaten 28
2.4.4 Externe Datenverarbeitung 28
2.4.5 Abruf von Patientendaten über ein Datennetz 28
2.4.6 Anforderungen an die telemedizinische Datenverarbeitung 28
3 Stand der Wissenschaft und Technik 31
3.1 Vorstellung der eingesetzten Technologien 31
Seile i
Inhaltsverzeichnis _ —
3.1.1 Mobilfiinktechnologien 31
3.1.2 Drahtlose Übertragungssysteme 33
3.1.3 Internetbasierte Technologien 37
3.2 Standards in der Medizintechnik 40
3.2.1 Bedeutung von Standards in der Medizintechnik 4°
3.2.2 Krankenhausinformationssysteme ^2
3.2.3 Verschlüsselung 43
3.2.4 Datenaustausch und-Übertragung 44
3.2.5 Zukünftige Standardisierungsaktivitäten in der Gesundheitstelematik 50
3.3 Telemedizinische Umsetzungen 51
3.3.1 Kommerzielle telemedizinische Angebote 53
3.3.2 Forschungsbasierte Umsetzungen 55
3.3.3 Handhelds in der Telemedizin 62
4 Motivation und Lösungsansatz 65
4.1 Das Problem telemedizinischer Lösungen 65
4.2 Lösungsansatz 67
5 Herleitung der telemedizinischen Referenzarchitektur 71
5.1 Eingrenzung des Lösungsraums 71
5.2 Die telemedizinische Referenzarchitektur 75
5.2.1 Makroskopische Ebene 76
5.2.2 Organisationale Ebene 78
5.2.3 Operationale Ebene 81
6 Ausarbeitung der Referenzarchitektur auf der operationalen Ebene 85
6.1 Anforderungen an das Datenformat 85
6.2 Bewertung der Datenformate 90
6.2.1 Health Level 7 90
6.2.2 European Data Format 93
6.2.3 Clinical Document Architecture 97
6.2.4 HCPP 101
6.2.5 Feldbusse 105
Seile ii
_ Inhaltsverzeichnis
6.2.6 VITAL 110
6.2.7 Zusammenfassung 114
6.3 Micro System Data Exchange Format 117
6.3.1 Aufbau des MSD-Formats 117
6.3.2 Bewertung des MSD-Formats anhand der Anforderungskriterien 126
6.4 Zusammenfassung 128
7 Umsetzung der operationalen Ebene 129
7.1 XML-basierte Generierung des MSD-Formats (Schnittstelle 1) 129
7.1.1 Ausfüllen der XML-Vorlage 130
7.1.2 Abarbeiten der Vorlage 132
7.1.3 Prototypische Umsetzung 132
7.2 Vernetzung von Sensoren und Aktoren 135
7.2.1 Vorüberlegung 135
7.2.2 Umsetzung 137
7.3 Fernwartung mit dem MSD-Format 139
7.3.1 Vorüberlegung 139
7.3.2 Umsetzung 139
7.4 MSD Generator und MSD Viewer 142
7.5 Datenversand und Patientendatenbank (Schnittstelle 2 und 3) 144
7.5.1 Vorgehensweise und Umsetzung 145
7.6 Visualisierung der Patientendaten (Schnittstelle 4) 147
7.6.1 Vorgehensweise und Umsetzung 147
7.6.2 Darstellung der Werte 149
7.7 Zusammenfassung 151
8 Zusammenfassung und Ausblick 153
8.1 Zusammenfassung der Ergebnisse 153
8.2 Ausblick 154
Literaturverzeichnis 157
Abbildungsverzeichnis 169
Seilein
Inhaltsverzeichnis —_
Tabellenverzeichnis 171
Abkürzungsverzeichnis 173
Seiten
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Vorgehensmodell der Arbeit 3
Abbildung 2: Überblick über die technische Entwicklung und deren Anwendungen 6
Abbildung 3: computerbasiertes Netzwerk im Gesundheitswesen 7
Abbildung 4: Zunahme telemedizinischer Aktivitäten 9
Abbildung 5: unterbrochener Informationsfluss der heutigen Behandlungspraxis 12
Abbildung 6: Telemedizin mit Nutzern und Anwendern 14
Abbildung 7: Klassifizierung der Anwendungsfelder in der Telemedizin 15
Abbildung 8: Kosten- und Nutzenverflechtung bei telemedizinischen Anwendungen 24
Abbildung 9: Flächendeckung eines GSM-Mobilfunknetzes 31
Abbildung 10: Bluetooth-Protokoll-Stack 35
Abbildung 11: Zusammenhang von SGML, XML, HTML, CSS und DSSSL 38
Abbildung 12: Herzhandy der Firma Vitaphone 53
Abbildung 13: Komponenten des BAN 55
Abbildung 14: integriertes Body Area Network im Projekt PHMON 58
Abbildung 15: Wundheilmonitoring der Forschungsgruppe Teltra 59
Abbildung 16: Gesundheitsnetz im Projekt TEDIANET 60
Abbildung 17: technische Plattform des Pilotprojekts Schlaganfall-Teleservice Saar 61
Abbildung 18: Problemfelder bisheriger telemedizinischer Lösungen 65
Abbildung 19: Klassifizierung medizinischer Szenarios 68
Abbildung 20: medical assisted living als Grundlage für die Referenzarchitektur 72
Abbildung 21: Die Referenzarchitektur als Ebenenmodell 76
Abbildung 22: makroskopische Ebene innerhalb der Referenzarchitektur. 77
Abbildung 23: organisationale Ebene innerhalb der Referenzarchitektur 79
Abbildung 24: operationale Ebene innerhalb der Referenzarchitektur 81
Abbildung 25: Formen des Datenaustauschs 82
Seite 169
Abbildimfsverzeichnis _
Abbildung 26: Aufbau einer HL7 Nachricht 90
Abbildung 27: Struktureller Aufbau eines CDA-Headers 98
Abbildung 28: Struktureller Aufbau eines CDA-Bodys 98
Abbildung 29: Grobstruktur einer HCPP-Nachricht 102
Abbildung 30: Aufbau des HCPP-Steuerblocks 103
Abbildung 31: Feldbus im ISO/OSI Referenzmodell 106
Abbildung 32: Datenframe eines CAN Bus 107
Abbildung 33: UML-Grundstruktur eines FEF-Files 111
Abbildung 34: Erfüllungsgrad der Anforderungen der betrachteten Standards 115
Abbildung 35: formaler Aufbau des MSD-Formats 119
Abbildung 36: Drei typische Strukturen des MSD-Formats 120
Abbildung 37: Referenzierung vom statischen auf den dynamischen Header 121
Abbildung 38: vollständige Darstellung des Block-Headers 122
Abbildung 39: Bewertung des MSD-Formats anhand der Anforderungsliste 128
Abbildung 40: Umsteckpult zur Früherkennung degenerativer Krankheiten 133
Abbildung 41: Vorgehensweise des Java-Programms 134
Abbildung 42: Kommunikation zwischen Sensor und Aktor 135
Abbildung 43: Konfiguration des Headers im Programm MSDGenerator 142
Abbildung 44: MSD Generator auf einem Mobilfunkgerät 143
Abbildung 45: Datenbankkonzepte für den Zugriff auf Patientendaten 144
Abbildung 46: Klassendiagramm der Patientendatenbank 146
Abbildung 47: schematischer Ablauf eines webbasierten Aufrufs 148
Abbildung 48: Start- und Anzeigeseite des Webseitenkomplex 149
Abbildung 49: BMI-Info-Darstellung auf einem PDA 151
Seite 170
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Merkmale unterschiedlicher Versorgungssituationen 16
Tabelle 2: Einteilung der Fachrichtungen bezüglich der Nutzung 18
Tabelle 3: Vergleich möglicher Vergütungsmodelle 24
Tabelle 4: Klassifikation telemedizinischer Umsetzungen 52
Tabelle 5: Telemedizin-Motivation der Partner im Gesundheitswesen 66
Tabelle 6: Auflistung gängiger Vitalparameter 73
Tabelle 7: Aufbau eines EDF-Headers 94
Tabelle 8: Ausschnitt einer VITAL-FEF 112
Tabelle 9: Beispiel für eine MSD-Nachricht: Container mit Datenobjekt 124
Tabelle 10: vordefinierte Attribute der MSD.dtd 131
Tabelle 11: Zuordnung verschiedener Event Number 136
Tabelle 12: MSD-Format für die autonome Kommunikation 138
Tabelle 13: MSD-Format für die Femwartung 141
Tabelle 14: Abarbeitungsreihenfolge zum Einstellen der Patientendaten 147
Seite 171 |
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
1 Problemstellung 1
1.1 Problemstellung 2
1.2 Ziel und Aufbau der Arbeit 2
2 Eingehende Betrachtung der Telemedizin 5
2.1 Historie der Telemedizin 5
2.1.1 Technische Entwicklungen und deren Nutzen für die Telemedizin 5
2.1.2 Entwicklung auf europäischer Ebene 9
2.1.3 Entwicklungen in Deutschland 10
2.1.4 Weiterentwicklung der Telemedizin 11
2.2 Begriffsbestimmung und Ausprägungen der Telemedizin 14
2.2.1 Telemedizin 14
2.2.2 Televisite 18
2.2.3 Homecare 19
2.2.4 Telemonitoring 19
2.2.5 Disease Management und Integrierte Versorgung 20
2.2.6 E-Health 22
2.3 Wirtschaftliche Bedeutung der Telemedizin 22
2.3.1 Finanzierung telemedizinischer Systeme 22
2.3.2 Vergütung telemedizinischer Leistungen 23
2.3.3 Betrachtung der Kosten-Nutzengrößen 26
2.4 Gesetzliche Besonderheiten 27
2.4.1 Rechtsgrundlagen 27
2.4.2 Dokumentationspflicht 27
2.4.3 Befugnis zur Übermittlung und Weitergabe von Patientendaten 28
2.4.4 Externe Datenverarbeitung 28
2.4.5 Abruf von Patientendaten über ein Datennetz 28
2.4.6 Anforderungen an die telemedizinische Datenverarbeitung 28
3 Stand der Wissenschaft und Technik 31
3.1 Vorstellung der eingesetzten Technologien 31
Seile i
Inhaltsverzeichnis _ —
3.1.1 Mobilfiinktechnologien 31
3.1.2 Drahtlose Übertragungssysteme 33
3.1.3 Internetbasierte Technologien 37
3.2 Standards in der Medizintechnik 40
3.2.1 Bedeutung von Standards in der Medizintechnik 4°
3.2.2 Krankenhausinformationssysteme ^2
3.2.3 Verschlüsselung 43
3.2.4 Datenaustausch und-Übertragung 44
3.2.5 Zukünftige Standardisierungsaktivitäten in der Gesundheitstelematik 50
3.3 Telemedizinische Umsetzungen 51
3.3.1 Kommerzielle telemedizinische Angebote 53
3.3.2 Forschungsbasierte Umsetzungen 55
3.3.3 Handhelds in der Telemedizin 62
4 Motivation und Lösungsansatz 65
4.1 Das Problem telemedizinischer Lösungen 65
4.2 Lösungsansatz 67
5 Herleitung der telemedizinischen Referenzarchitektur 71
5.1 Eingrenzung des Lösungsraums 71
5.2 Die telemedizinische Referenzarchitektur 75
5.2.1 Makroskopische Ebene 76
5.2.2 Organisationale Ebene 78
5.2.3 Operationale Ebene 81
6 Ausarbeitung der Referenzarchitektur auf der operationalen Ebene 85
6.1 Anforderungen an das Datenformat 85
6.2 Bewertung der Datenformate 90
6.2.1 Health Level 7 90
6.2.2 European Data Format 93
6.2.3 Clinical Document Architecture 97
6.2.4 HCPP 101
6.2.5 Feldbusse 105
Seile ii
_ Inhaltsverzeichnis
6.2.6 VITAL 110
6.2.7 Zusammenfassung 114
6.3 Micro System Data Exchange Format 117
6.3.1 Aufbau des MSD-Formats 117
6.3.2 Bewertung des MSD-Formats anhand der Anforderungskriterien 126
6.4 Zusammenfassung 128
7 Umsetzung der operationalen Ebene 129
7.1 XML-basierte Generierung des MSD-Formats (Schnittstelle 1) 129
7.1.1 Ausfüllen der XML-Vorlage 130
7.1.2 Abarbeiten der Vorlage 132
7.1.3 Prototypische Umsetzung 132
7.2 Vernetzung von Sensoren und Aktoren 135
7.2.1 Vorüberlegung 135
7.2.2 Umsetzung 137
7.3 Fernwartung mit dem MSD-Format 139
7.3.1 Vorüberlegung 139
7.3.2 Umsetzung 139
7.4 MSD Generator und MSD Viewer 142
7.5 Datenversand und Patientendatenbank (Schnittstelle 2 und 3) 144
7.5.1 Vorgehensweise und Umsetzung 145
7.6 Visualisierung der Patientendaten (Schnittstelle 4) 147
7.6.1 Vorgehensweise und Umsetzung 147
7.6.2 Darstellung der Werte 149
7.7 Zusammenfassung 151
8 Zusammenfassung und Ausblick 153
8.1 Zusammenfassung der Ergebnisse 153
8.2 Ausblick 154
Literaturverzeichnis 157
Abbildungsverzeichnis 169
Seilein
Inhaltsverzeichnis —_
Tabellenverzeichnis 171
Abkürzungsverzeichnis 173
Seiten
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Vorgehensmodell der Arbeit 3
Abbildung 2: Überblick über die technische Entwicklung und deren Anwendungen 6
Abbildung 3: computerbasiertes Netzwerk im Gesundheitswesen 7
Abbildung 4: Zunahme telemedizinischer Aktivitäten 9
Abbildung 5: unterbrochener Informationsfluss der heutigen Behandlungspraxis 12
Abbildung 6: Telemedizin mit Nutzern und Anwendern 14
Abbildung 7: Klassifizierung der Anwendungsfelder in der Telemedizin 15
Abbildung 8: Kosten- und Nutzenverflechtung bei telemedizinischen Anwendungen 24
Abbildung 9: Flächendeckung eines GSM-Mobilfunknetzes 31
Abbildung 10: Bluetooth-Protokoll-Stack 35
Abbildung 11: Zusammenhang von SGML, XML, HTML, CSS und DSSSL 38
Abbildung 12: Herzhandy der Firma Vitaphone 53
Abbildung 13: Komponenten des BAN 55
Abbildung 14: integriertes Body Area Network im Projekt PHMON 58
Abbildung 15: Wundheilmonitoring der Forschungsgruppe Teltra 59
Abbildung 16: Gesundheitsnetz im Projekt TEDIANET 60
Abbildung 17: technische Plattform des Pilotprojekts Schlaganfall-Teleservice Saar 61
Abbildung 18: Problemfelder bisheriger telemedizinischer Lösungen 65
Abbildung 19: Klassifizierung medizinischer Szenarios 68
Abbildung 20: medical assisted living als Grundlage für die Referenzarchitektur 72
Abbildung 21: Die Referenzarchitektur als Ebenenmodell 76
Abbildung 22: makroskopische Ebene innerhalb der Referenzarchitektur. 77
Abbildung 23: organisationale Ebene innerhalb der Referenzarchitektur 79
Abbildung 24: operationale Ebene innerhalb der Referenzarchitektur 81
Abbildung 25: Formen des Datenaustauschs 82
Seite 169
Abbildimfsverzeichnis _
Abbildung 26: Aufbau einer HL7 Nachricht 90
Abbildung 27: Struktureller Aufbau eines CDA-Headers 98
Abbildung 28: Struktureller Aufbau eines CDA-Bodys 98
Abbildung 29: Grobstruktur einer HCPP-Nachricht 102
Abbildung 30: Aufbau des HCPP-Steuerblocks 103
Abbildung 31: Feldbus im ISO/OSI Referenzmodell 106
Abbildung 32: Datenframe eines CAN Bus 107
Abbildung 33: UML-Grundstruktur eines FEF-Files 111
Abbildung 34: Erfüllungsgrad der Anforderungen der betrachteten Standards 115
Abbildung 35: formaler Aufbau des MSD-Formats 119
Abbildung 36: Drei typische Strukturen des MSD-Formats 120
Abbildung 37: Referenzierung vom statischen auf den dynamischen Header 121
Abbildung 38: vollständige Darstellung des Block-Headers 122
Abbildung 39: Bewertung des MSD-Formats anhand der Anforderungsliste 128
Abbildung 40: Umsteckpult zur Früherkennung degenerativer Krankheiten 133
Abbildung 41: Vorgehensweise des Java-Programms 134
Abbildung 42: Kommunikation zwischen Sensor und Aktor 135
Abbildung 43: Konfiguration des Headers im Programm MSDGenerator 142
Abbildung 44: MSD Generator auf einem Mobilfunkgerät 143
Abbildung 45: Datenbankkonzepte für den Zugriff auf Patientendaten 144
Abbildung 46: Klassendiagramm der Patientendatenbank 146
Abbildung 47: schematischer Ablauf eines webbasierten Aufrufs 148
Abbildung 48: Start- und Anzeigeseite des Webseitenkomplex 149
Abbildung 49: BMI-Info-Darstellung auf einem PDA 151
Seite 170
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Merkmale unterschiedlicher Versorgungssituationen 16
Tabelle 2: Einteilung der Fachrichtungen bezüglich der Nutzung 18
Tabelle 3: Vergleich möglicher Vergütungsmodelle 24
Tabelle 4: Klassifikation telemedizinischer Umsetzungen 52
Tabelle 5: Telemedizin-Motivation der Partner im Gesundheitswesen 66
Tabelle 6: Auflistung gängiger Vitalparameter 73
Tabelle 7: Aufbau eines EDF-Headers 94
Tabelle 8: Ausschnitt einer VITAL-FEF 112
Tabelle 9: Beispiel für eine MSD-Nachricht: Container mit Datenobjekt 124
Tabelle 10: vordefinierte Attribute der MSD.dtd 131
Tabelle 11: Zuordnung verschiedener Event Number 136
Tabelle 12: MSD-Format für die autonome Kommunikation 138
Tabelle 13: MSD-Format für die Femwartung 141
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