Schriftenreihe der Wissenschaftlichen Landesakademie fur Niederosterreich "'------ --hc-- -~ ~_ ~_ _o~~ ~ _$- e E. E. Dittel und P. Kopacek (Hrsg.) EDV-Einsatz in Krankenanstalten Springer-Verlag Wien New York Prim. Dr. Eike E. Dittel Verband der Arztlichen Direktoren und Primararzte Osterreichs Wien, Osterreich Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Peter Kopacek Wissenschaftliche Landesakademie fur Niederosterreich Krems, Osterreich Das Werk ist urheberrechtlich geschutzt. Die dadurch begrundeten Rechte, insbesondere die der Dbersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomecha nischem oder ahnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. © 1995 Springer-Verlag/Wien Reproduktionsfertige Vorlage von der Wissenschaftlichen Landesakademie fur Niederosterreich Gedruckt auf saurefreiem, chlorfrei gebleichtem Papier - TCF Mit 31 Abbildungen Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme EDV-Einsatz in Krankenanstalten I E. E. Ditte! und P. Kopacek (Hrsg.). - Wien ; New York: Springer, 1995 (Schriftenreihe der Wissenschaftlichen Landesakademie fur Niederosterreich) lSBN-13: 978-3-211-82676-8 e-lSBN-13: 978-3-7091-9404-1 DOl: 10.1007/978-3-7091-9404-1 NE: Ditte!, Eike E. ISSN 0940-5801 ISBN 3-211-82676-9 Springer-Verlag Wien New York Vorwort Die EDV im Krankenhaus erfahrt in den letzten Jahren eine stiirmische Entwicklung. Uberwogen bis vor kurzem Verwaltungsapplikationen in einem Krankenhaus, so geht der Trend immer starker in Richtung integrierter medizinischer Gesamtlosungen. Von den in einem Krankenhaus anfallenden Daten sind ca. 90% medizinischer Natur. Dementsprechend wird auch dem Sektor "Medizininformatik" in Zukunft eine groBe Bedeutung zukommen. Die Wissenschaftliche Landesakademie fUr NO und insbesondere die Abteilung System-und Automatisierungstechnik, hat es sich zur Aufgabe gemacht, auf diesem innovativen, interdisziplinaren Gebieten tiitig zu sein. Auf Grund einer jahrelangen Zusammenarbeit mit dem Zentrum fUr medizinische Aus-, Fort und Weiterbildung an derselben Einrichtung, entstand die Idee, die Informatik in der Medizin auf eine breitere, wissenschaftliche Basis zu stellen. Beherrschen derzeit noch GroBrechner ("Mainframes") die Szene, so geht der Trend auf der Hardwareseite nun eindeutig in die Richtung der vemetzten Kleinrechner (PC's). Dadurch ist auch auf der Softwareseite ein Umdenken erforderlich. EDV im Krankenhaus besteht derzeit iiberwiegend aus Verwaltungssoftware. Die zukiinftige Entwicklung geht aber eindeutig in Richtung medizinische Softwarepakete in Krankenhausinformationssysteme zu integrieren. Die Wissenschaftliche Landesakademie ist in dieser Richtung seit Jahren tatig. Diese Jahrestagung soll der erste Schritt in einer wissenschaftlichen, praktikablen, integrierten und preiswerten Gesamtlosung fUr eine Krankenhaus EDV sein. E.E. Ditte1 P. Kopacek Inhaltsverzeichnis Stand und Entwicklungstendenzen -organisatorisch medizinische Aspekte, (E.E. Dittel) 1 Wissenschaftliche Aspekte Sicherung der Datenqualitiit als Voraussetzung fUr eine leistungsorientierte Krankenanstaltenfinanzierung (K.P. Pfeiffer, G. Embacher, B. Pesec, E. Kvas) 8 Standards in der medizinischen Informatik (G. Gell) 17 Wissensbasierte Systeme in der Intensivmedizin: Was konnen sie, was sollten sie konnen? (S. Miksch) 27 Systemtechnische Aspekte zur Konzipierung von Krankenhaus-EDV-Systemen (M. Zauner) 38 Krankenhausinformationssysteme Kriterien bei der Auswahl von Krankenhaus-EDV-Systemen (A. Faustenhammer) 47 Lean Health Care Management (W. Tauber) 55 Strategische Informationssystemplanung (SISP) fUr Krankenhauser (1. Lindermayr) 58 Pflegedokumentation EDV und Krankenpflege (B. Presenhuber) 66 Zusammenarbeit zwischen stationiiren und mobilen Diensten (E. Fenninger) 72 Anforderungen aus Anwendersicht Anforderungen an Krankenhaus-EDV-Systeme aus der Sicht der Verwaltung (K. Binder) 76 Anforderungen an Laborsysteme aus der Sicht der Medizin (E. Fiedler) 85 Wege der Integration (R. Kotnik) 91 Physikalische Medizin und Rehabilitation (R. Resch) 99 Stand und Entwicklungstendenzen - organisatorisch medizinische Aspekte E.E. Dittel Osterreichisches Institut fUr iirztliche Aus-, Fort-und Weiterbildung Wissenschaftliche Landesakademie fUr Niederosterreich, Krems, Osterreich KURZFASSUNG Die Diskussionen zur Erstellung eines integrierten Krankenhausinformationssystems begannen erst durch den enormen Fortschritt im Bereich der Hardwareentwicklung. Extreme Rechenleistungen ermoglichen heute einen nahezu vollkommen digitalisierten Krankenhausbetrieb. Voraussetzungen, Bestrebungen und Trends in Richtung elektronischer Krankengeschichte sowie Visionen zur Realisierung sollen in diesem Beitrag gezeigt werden. 1. Entwickiungstendenzen 1.1 Jedes Jahr Verdoppelung der Rechnerleistung Die Entwicklung von medizinischen Inforrnationssystemen ist untrennbar mit der Leistungssteigerung der Rechnerleistung in den letzten 40 Jahren verbunden. Diese ist durch eine bis heute anhaltende jiihrliche Verdoppelung der Rechnergeschwindigkeit gekennzeichnet. Es kann davon ausgegangen werden, daB diese Entwicklung noch weitere 10 Jahre anhalten wird (also eine nochmals rund 1.000fache Geschwindigkeitssteigerung). Ais unfiberwindbare Grenze zeigt sich nur die Lichtgeschwindigkeit, wobei das Licht im Nanosekundenbereich nur mehr etwa 30 cm zurUcklegt. Der Preisverfall einerseits und die rasante Leistungssteigerung Jahr fUr Jahr hat dazu gefiihrt, daB Mikrorechner (PC's) zurnindest in die Leistungsklasse der mittleren Datentechnik vorgednmgen sind und so die Zentralrechner mehr und mehr nur als Dateiserver verwendet werden. Die Ara der Zentralrechner mit sequentieller Datenbankarchitektur wird weitgehend durch ein Client/Server-Konzept mit dezentraler Rechnerleistung und graphischer Oberfiache, verbunden durch ein Datennetz mit durchschnittlich 10 Megabits Transportleistung ("Token Ring" oder "Ethernet"), ersetzt. Rechnernetze mit fiber 20.000 Arbeitsstationen (!) sind auf diese Weise im Einsatz. Durch das Konzept des Parallelrechners (mehrere Mikroprozessoren, die durch entsprechenden Algorithmus an einer Aufgabe gleichzeitig rechnen) werden Rechnerleistungen erreicht, die an die der schnellsten Hochleistungsrechner (eRAY ) heranreichen, allerdings urn den Bruchteil der Kosten. Wie bei der Autoindustrie in den 50er Jahren, bei der jedes Jahr ein neues Modell auf den Markt kam, das man narurlich haben muBte, waren Investitionen auf dem Hardware-Sektor in den letzten Jahren richtige "Geldvernichtungsmaschinen". Nicht nur die Rechnerleistung vervielfachte sich, sondern auch die Preise verfielen bis zu 40% pro Jahr. Verstandlich, daB kostenbewuBte Krankenhaustrager so lange wie moglich einen groBen Bogen urn die Einfiihrung von derartig komplexen Gebilden wie umfassenden Krankenhaus inforrnationssystemen (KIS) gemacht haben und den Vortritt lieber anderen gelassen haben. 2 Der Hunger nach immer mehr Rechnerleistung am Arbeitsplatz ist kaum zu still en, wenn rechenintensive Programme laufen. Die Antwortzeiten konnen gar nicht kurz genug sein. Insbesondere bei bildgebenden Verfahren (Rontgen, Ultraschall) fallen relativ groBe Datenmengen an, die dementsprechend fiir ihre Ubertragung moglichst schnelle Datenleitungen verlangen. Durch die ausreichende Leistung der Rechner werden einfache Textverarbeitungsprograrnme durch Hochleistungsprogramme ersetzt, die "alle Stucke spielen" und ihre Grenzen nur in der Lemfahigkeit der Benutzer finden, um alle Fiihigkeiten gebrauchen zu konnen. Automatische Fehlerkorrektur, umfassender Wortschatz bis hin zur Unterstiitzung bei der Ubersetzung in Fremdsprachen sind nur einige Features, die bereits preiswert erhaltlich sind. Die Entwicklung geht daher in Zukunft kaum mehr in die Richtung "noch mehr konnen", sondem in "einfacher benutzbar". Auch den "griinen Computer" gibt es bereits. Es sind Geriite, die Energie sparen und die bei der Entsorgung leichter wiederverwertbares Material enthalten. 1.2 Weg in die Informationsgesellschaft, Integration von Text, Bild und Telefon So wie wir uns in einem "Jahrzehnt der Digitalisierung" befinden, steht jetzt schon fest, daB wir einem Jahrhundert entgegengehen, das der "Informationsgesellschaft" gehOrt. In diesem wird der Informations- und Kommunikationsbereich eine marktdominierende Basis technologie darstellen. Der Anteil am BIP wird von etwa 7 auf 14% expandieren. Der Anteil yom BIP flir die medizinische Versorgung wird sich zumindest in den USA von derzeit 13 auf 20% bereits bis zum Jahr 2000 erhOhen (Osterreich derzeit 8,9%)! Auch die Datenverarbeitung im medizinischen Bereich kann sich dieser Entwicklung nicht verschlieBen. Sie ist gefordert, unter Wahrung des Personlichkeitsrechts des einzelnen - also des Datenschutzes -rasch Text-und Bild-Daten erfassen und wieder auffinden zu konnen. Auch bei der GroBe und dem Energieverbrauch der Systeme entwickelt sich in der Grundlagenforschung ein neuer Bereich der molekularen und atomaren Nanoelektronik, Zellbiotechnologie sowie der Photonik auf der Basis paralleler und vemetzter Systeme. 2. Istzustand und Anforderungen an ein Krankenhausinformationssystem 2.1 1m Krankenhaus bisher meist nur Verwaltungsrechner Sieht man von einigen "mutigen" Vorreitem integrierter Informationssysteme ab, die auch die notige Finanzkraft aufbringen konnten, wie etwa dem AKH Wien, LKH Graz, LKH Salzburg und der AUV A, um nur einige aufzuziihlen, sind bis heute nahezu ausschlieBlich die Verwaltungen unter weitgehendem AusschluB der medizinischen Dokumentation mit EDV Systemen ausgeriistet bzw. die medizinische Dokumentation im nachhinein an diese angebunden. Schon aus Datenschutzgriinden ist bei vollig anderer Interessenslage die medizinische Dokumentation als ein eigenstiindiges Gebilde zu sehen und laBt sich nicht als Annex zur Verwaltungssoftware aufbauen. 1m Idealfall ist allerdings die Ubergabe von Leistungsdaten an die Verrechnungsstelle einerseits und die Ubemahme von Verwaltungsdaten auf der anderen Seite integriert. Gleichzeitig soli damit gesichert werden, daB die Daten nicht redundant gefiihrt werden mussen. 3 2.2 Gro8er Bedarfim medizinischen Bereich Abstinenz wird in allemachster Zukunft schon aus okonomischen Grunden und aus Grunden der Qualitatssicherung nicht mehr moglich sein. Obwohl es das "papierlose Krankenhaus" nicht so schnell geben wird, soli am Beispiel der nicht selten kiloschweren Krankengeschichten auf die Explosion der Dokumentation im Krankenhausbereich hingewiesen werden. Bei gleichem Krankheitsbild ist die Krankengeschichte eines Patienten heute durchschnittlich dreifJigmal umfangreicher als im Jahre 1920. Durch die gesetzlich normierte Dokumentationspflicht muJ3 jeder Vorgang im arztlichen Bereich und teilweise auch im Pflegebereich nachvollziehbar festgehalten werden. Durch die konventionelle Form der Dokumentation wird die Datenrnenge immer weniger tiberschaubar. Handschriftliche Aufzeichnungen sind meist schwer lesbar und spatere Auswertungen sind auBerst zeitraubend. So stellt jede Krankengeschichte aus medizinisch-wissenschaftlicher Sicht einen Schatz dar, der aber oft kaum mehr gehoben werden kann. Die verbreitete Mikroverfilmung konnte die Situation nicht verbessem. 1m Gegenteil, schon im Original schwer lesbare Pas sagen -sind am Mikrofilm zumeist unleserlich. Die Redundanz von Daten ist ein weiteres Phanomen der konventionellen Aufzeichnung. AuBer einem Klebeetikett steht der medizinischen Administration meist nichts zur Erleichterung der Arbeit zur VerfUgung. Bereits in anderen Bereichen erfaBte Daten (Labor!) werden vielfach im wahrsten Sinne des Wortes in zeitraubender "Handarbeit" von vorhandenen Befundblattem in die Krankengeschichte iibertragen. Die Fehlerquoten sind beachtlich. Der Zeitaufwand fUr die Tatigkeit betragt beim Pflegepersonal bis zu 30%! Bei der Verfassung des Entlassungsbriefes wiederholt sich der Vorgang abermals. Bei Therapien, die tiber mehrere Krankenhausaufenthalte hinausgehen (Onkologie!), steigt der Umfang der Krankengeschichten oft beachtlich. Der Uberblick etwa bei Chemotherapien, bei denen die Gesamtdosis tiber einen Zeitraum von einigen Monaten nicht iiberschritten werden darf, zeigt, daB hier eine enorme Uberlegenheit bei EDV -gestiitzten Systemen gegeben ist. 3. Standardisierung 3.1 Entwicklung von Standards Wesentliche Voraussetzung fUr die weitere posItive Entwicklung des Marktes ist die Entwicklung von Standards, wie Schnittstellendefinitionen und Protokolle, die sinnvollerweise auf intemationaler Ebene ausgetauscht werden, aber auch die Ubemahrne von Quasi-Standards, die sich durch die dominierende Stellung auf dem Markt durchsetzen, wie etwa der SQL-92 Standard. Obwohl ein hoher Grad an Integration gerade im Krankenhausbereich wtinschenswert ist, findet man nicht selten in ein und demselben Raum hinter der Fassade medizinischer Gerate ein Dutzend verschiedener "Systemwelten" von "A" wie Alpha-Chip bis "Z" wie Z-80- Prozessor, die untereinander nur schwer oder gar nicht kommunizieren konnen. Bis vor kurzem bemtihten sich gerade die groBen Anbieter eine echte Integrationsfahigkeit zu verhindem, urn den Mitanbieter auszuschalten. Das Schlagwort vom "offenen System" war eben nur ein Schlagwort. In der Zwischenzeit kommen imrner mehr Losungen auf den Markt, 4 die weitgehend hardwareunabhfulgig lauffahig sind. Die volle Rechnerleistung kann nattirlich nur dann genutzt werden, wenn auch die Software die Leistung des Prozessors ausntitzen kann. 3.2 Ubertragungsprotokolle -Datenautobahnen Neben der herkommlichen Verbindung durch analoge Telefonleitungen hat sich in Europa der Euro-ISDN-Dienst als digitales Leitungsnetz durchgesetzt. Er bietet neben dem "B-Kanal" fUr Telefonie und langsame Datentibertragung auch Telefax der Gruppe 4 und Bildschirmtext bzw. Datentibermittlung mit 64 kbits an. Mitte Dezember letzten Jahres wurde zeitgleich mit insgesamt 26 Netzbetreibem in 20 Staaten das Euro-ISDN mit einheitlichem Standard in Betrieb genommen. Bis dahin wurden teilweise abweichende nationale Normen verwendet, die nur mit Normwandlem weiter verwendet werden konnen (in Deutschland tiber 250.000 Teilnehmer betroffen)! War bisher die Relation der Nutzung von Telefonanlagen zu PC Anlagen noch 70:30, wird sich die Relation zugunsten der PC's schnell fuldem. Urn mehrere GroBenordnungen schneller sind Hochgeschwindigkeitsnetze, "Datenautobahnen" mit Leistungen urn die 40 Mbits. Die USA haben eben begonnen ein derartiges Netz zu installieren. Mit diesen Netzen ist eine Bildtibertragung in Echtzeit gelOst. 3.3 Drahtlose Dateniibertragung Neben der drahtgebundenen Obertragung steht die drahtlose Obermittlung bis hin zur Satellitenkommunikation zur VerfUgung. Seit lfulgerer Zeit gibt es US-Kliniken, die die Fortbildung durch die Einspeisung ihres Programms mittels "Up-link" durchftihren. Den Rest der Sendezeit verkaufen sie an andere Anbieter. Die drahtlose Datenerfassung im Klinikbereich kann durch die Schaffung des europaischen CEPT-Standards vorangetrieben werden, der im Frequenzbereich von 1.800 GHz ein digitales Mikrozellulametz zuliiBt, das sowohl fUr Sprache als auch Daten verwendbar ist. Mit den tiblichen Einschriinkungen ist die Datentibermittlung auch mittels Infrarot-Sende-und Empfangsanlagen moglich. 3.4 Kommunikation mit anderen Gesundheitseinrichtungen -Electronic mail Die Ebene der Kommunikation zwischen Krankenhaus/Krankenhaus bzw. Kranken haus/Ordination oder anderen Gesundheitsdiensten verlauft traditionell mit Entlassungs briefen auf dem Postweg, bestenfalls noch mit FAX. Da auch hier die Integration der Tatigkeiten in Zukunft angesagt ist, gibt es wohl keine Frage, daB der Zugriff auf Daten in beiden Bereichen digital moglich wird. Am geringsten sind die Htirden auf technischem Gebiet. Weltweite Datennetze funktionieren bereits mit Millionen Teilnehmem. Benutzer dieser Systeme konnen mit Electronic-Mail schon jetzt effizient (wesentlich schneller und damit kostengtinstiger) ihren gesamten Datenverkehr mittels Dill austauschen.