Medizinische Informatik und Statistik Herausgeber: S. Koller, P. L. Reichertz und K. Oberla 59 WAMIS Wiener Allgemeines Medizinisches Informations-System Herausgegeben von G. Grabner Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo Reihenherausgeber S. Koller P. L. Reichertz K. Oberla Mitherausgeber G. Goos H.-J. Jesdinsky H.-J. Lange B. Schneider G. SegmOller G. Wagner Herausgeber Georg Grabner Institut fOr Medizinische Computerwissenschaften Garnisongasse 13, A-1090 Wien/Osterreich ISBN-13:978-3-540-15667-3 e-ISBN-13:978-3-642-70633-2 001: 10.1007/978-3-642-70633-2 Cip-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Wiener allgemeines medizinisches Informations-System: WAMIS; 10 Jahre klin. Praxis u. Forschung I hrsg. von Georg Grabner. -Berlin; Heidelberg; New York; Tokyo: Springer, 1985. (Medizinische Informatik und Statistik; 59) ISBN-13:978-3-540-15667-3 NE: Grabner, Georg [Hrsg.]; WAMIS; GT This work is subject to copyright. All rights are reserved, whether the whole or part of the material is concerned, specifically those of translation, reprinting, re-use of illustrations, broadcasting, reproduction by photocopying machine or similar means, and storage in data banks. Further, storage or utilization of the described programms on data processing installations is forbidden without the written permission of the author. Under §54 of the German Copyright Law where copies are made for other than private use, a fee is payable to "Verwertungsgesellschaft Wort", Munich. © by Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1985 VORWORT Mit Hilfe einer groBzUgigen Spende der osterreichischen Bevolkerung und mit UnterstUtzung des Bundesministeriums fUr Unterricht wurde es 1966/67 durch die Initiative von Herrn Univ.Prof. Dr. Dr.h.c.mu1t. Karl Fellinger mog1ich, an der II. Medizinischen Universitatsklinik Wi en eine Computeran1age zu installieren und eine Gruppe von interes sierten Mitarbeitern aufzubauen. Das Bundesministerium fUr Wissenschaft und Forschung hat dann im Jahre 1971 durch groBzUgige Erweiterung der Rechenanlage und spater durch Schaffung des Institutes fUr Medizinische Computerwissen schaften die Weichen fUr eine dynamische Entwicklung dieses neuen Fachgebietes der Medizin in Wi en gestellt. Vor zehn Jahren, im Jahre 1975, konnte den Universitatskliniken und Instituten der Medizinischen Fakultat der Universitat Wien ein inte griertes Krankenhausinformationssystem Ubergeben werden, dessen Hauptaufgabe die Bereitstellung klinischer Daten fUr die wissen schaftliche Lehre und Forschung ist. In diesem System wurden bisher Daten und Informationen von Uber mehr als 700.000 Patienten mit 1,2 Millionen Interventionen im direkten Zugriff gespeichert, die Uber etwa 160 Terminals und dezentral installierte Kleinrechner den Mitgliedern der Medizinischen Fakultat on-line zur wissenschaft lichen Auswertung zur VerfUgung stehen. FUr die wissenschaftliche Bearbeitung der Patientendaten wurden eigene Programme geschaffen, zusatzlich wurden Programmpakete adaptiert oder neu entwickelt, die auch experimentelle Daten behandeln konnen. Die Erarbeitung dieses Systems, das keine Komponenten fUr die administrative Spitalsverwaltung enthalt, hat bis heute etwa 50 Mannjahre beansprucht. Ein wesentliches Nebenprodukt dieses primar auf Forschung und Lehre ausgeriehteten Projektes ist die Entwicklung des Wiener Allgemeinen Medizinisehen Informationssystems WAMIS, das mit einigen seiner Module auch der unmittelbaren Krankenbetreuung dient. Es hat sich im Alltag so bewahrt, daB es von vie len Kliniken nieht mehr vermiBt werden kann. Die Implementierung und Erprobung dieses Systems ist im wesentlichen abgeschlossen, weshalb jetzt die organisatorisehen und technischen Charakteristika sowie allgemeine Erfahrungen veroffentlicht werden konnen. Ein weiterer Grund 1iegt darin, daB die Medizinisehe Fakul tat der Universitat Wi en vor einer wesentlichen Umstrukturierung steht, die durch die bevorstehende Ubersiedlung in den Neubau des Allgemeinen Krankenhauses (in dem die Universitatskliniken be heimatet sein werden) mitbedingt ist. WAMIS wird dann als ein nur der wissenschaftlichen Lehre und Forschung dienendes Instrument weiterentwickelt werden. An dieser Stelle habe ich das dringende und aufrichtige BedUrfnis allen Mitarbeitern - Mathematikern, Informatikern und Operatoren, Arzten und Schwestern, den stillen Mitarbeiterinnen am Schreibtisch und Bildschirm - zu danken fUr ihre unverdrossene Mitarbeit, die sicher nicht nach den MaBstaben der auBeruniversitaren Welt hono riert wurde. Ieh hoffe, daB sie die Freude an der Arbeit und am Erfolg a1s eigent1iehe Belohnung empfinden. IV Unter vie len muS ich jedoch folgende Namen hervorheben: Herrn Dr.phil. Helmut Grabner, den Leiter des Rechenzentrurns und wichtigsten kreativen und integrierenden Koordinator des Projektes, Herrn Dr.phil. Alois Marksteiner, dessen Phantasie und Emsigkeit der klinische Teil in vie len Belangen seine Realisierung verdankt und Herrn Dipl.lng. Wolfgang Dorda, dessen Wissen und Seriositat dem wis senschaftlichen Teil seine Zukunft garantiert. Herr Dr. H. Grabner hat mich Uberdies ganz wesentlich bei der Herausgabe dieses Buches unterstUtzt. DarUber hinaus ist es mein pers5nlicher Wunsch, an dieser Stelle noch zwei weiteren Personen besonderen Dank auszusprechen: Herrn Min.Rat Ing. Hans Fuchs vom Bundesministeriurn fUr Wissenschaft und Forschung, der uns viele Jahre nicht nur liebenswUrdig, korrekt und effizient ministeriell-fachlich betreut hat, sondern der auch in ideeller Weise oft dem Institut groSe Hilfe gewahrt hat. SchlieSlich gilt mein und unser aller Dank Frau Christine Hay, die das unersetz liche Zentrurn und die Drehscheibe des Institutes ist, ohne die das Gelingen des Werkes urn vieles schwieriger gewesen ware. O.Univ.Prof.Dr.Georg Grabner INHALTSVERZEICHNIS Seite DIE COMPUTERUNTERSTUTZTE INFORMATIONSVERARBEITUNG AN DEN KLINIKEN UND INSTITUTEN DER MEDIZINISCHEN FAKULTAT DER UNIVERSITAT WIEN 1 Georg Grabner TECHNISCHE VORAUSSETZUNGEN FUR DAS MEDIZINISCHE INFORMATIONS SYSTEM WAMIS 18 Peter Grosser 1. Entwicklung 18 2. Derzeitiger Stand der Hardware 19 3. Software 25 4. Personal 27 5. Dezentrale intelligente Mikrocomputer (PCs) 29 6. AnschluB von medizinisch-technischen Geraten 30 7. Datensicherung 32 8. Ausblick 32 9. Literaturhinweise 35 DIE DATENBANK DES MEDIZINISCHEN INFORMATIONSSYSTEMS WAMIS 36 ~mut Grabner 1. Einleitung 36 2. Konzeptionelles Modell 38 2.1. Objekttyp I-ZAHL 40 2.2. Objekttyp ARBNR und INTNR 40 2.3. Objekttyp NAME 41 2.4. Objekttyp ADRESSE 41 2.5. Objekttyp SONSTPERS 41 2.6. Objekttyp AUFENTHALT 41 2.7. Objekttyp MEDINFO 42 2.8. Objekttyp MEDDAT 44 3. Physische Datenorganisation der internen Ebene 46 3.1. Hierarchisches Modell 46 3.2. Zugriffe, Kettenstruktur 47 3.2.1. Selektion 47 3.2.2. Auswertung 49 3.3. Tagesdatenbank 50 3.4. Datenbank-Lesen bzw.-Schreiben 51 3.5. I-Zahl-Fehler 51 4. Wissenschaftliches Informationszentrum 51 4.1. Administrative Komponenten 54 4.1.1. Patientenidentifikation 54 4.1.2. Aufenthalt 54 4.2. Befunde 55 4.3. Diagnosen 56 4.4. Behandlung 58 4.5. Risikofaktoren, Entbindung, Unfall 58 4.6. Sach- und Stellendaten 59 4.6.1. Befunde 59 4.6.2. Diagnosen 63 4.6.3. Medikamentose Therapie und Wirkstoffe 68 4.7. Sonstige Verzeichnisse 80 5. Literaturhinweise 80 VI Seite OPERATIONELLE KOMPONENTEN DER DATENERFASSUNG IM MEDIZINISCHEN INFORMATIONS SYSTEM WAMIS 83 Alois Marksteiner 1. Ein1eitung 83 2. Patientenadministration 84 2.1. Organisation an den Kliniken vor EDV-EinfUhrung 85 2.2. Datenbankdesign 86 2.3. Praktischer Ablauf der Patientenaufnahme 90 2.3.1. Patientenneuaufnahme 90 2.3.2. Aufnahme mit vorgegebener Arbeitsnummer 93 2.3.3. Anderungen 93 2.3.4. Aufnahme mit der Arbeitsnummer einer anderen K1inik 95 2.3.5. Ordnungsbegriff der MD-ADV liegt vor 95 2.3.6. Automatische Patientenaufnahme mit Daten von externen Datenquellen 97 2.3.6.1. Allgemeines 97 2.3.6.2. Vorgangsweise 98 2.3.6.3. Einspeichern von Archivbandern 99 2.3.6.4. Kommunikation mit dem Rechnersystem TELEVIDEO des Institutes fUr Pathologi- sche Anatomie 100 2.3.6.5. Kommunikation mit Personal Computer (PC) 100 3. Unterstutzung der taglichen Routinearbeiten auf den Stationen 102 3.1. Allgemeines 102 3.2. Praktischer Arbeitsablauf auf den Stationen 102 3.2.1. Eingabe der Laboranforderungen 104 3.2.2. Eingabe der verordneten medikamentosen Therapie 105 3.2.3. Listen 107 3.3. Datenbankdesign 111 3.3.1. Allgemeines 111 3.3.2. Speicherung der verordneten medikamentosen Therapie 111 3.3.3. Speichern der angeordneten Laborunter- suchungen 112 3.3.3.1. Die Formularbeschreibungstabelle FOBxx 113 3.3.3.2. Die Befundgruppentabelle GRPxx 113 3.3.3.3. Die Klinik-Tabellen WOKxx 114 3.3.3.4. Die Befunderweiterungstabellen BETxx 114 3.3.4. Praktische Durchfuhrung 115 4. Andere Komponenten zur Unterstutzung des klinischen Arbeitsablaufes 115 4.1. Die automatische Terminvergabe 115 4.2. Die automatische Patienteneinberufung 117 4.3. Die automatische Vollstandigkeitskontrolle der Ambulanzdokumentation 120 5. Die Integration aller Komponenten des WAMIS zu einem Krankenhausinformationssystem 121 6. Erfahrungen und Perspektiven 125 7. Literaturhinweise 128 VII Seite VERARBEITUNG FORMATIERTER MEDIZINISCHER DATEN 129 Helmut Grabner 1. Einleitung 129 2. Zweck der klinischen Dokumentation 130 3. Organisation der klinischen Dokumentation 130 4. Medizinische Krankengeschichte 132 5. Computerprogramm zur Verarbeitung formatierter Daten 134 5.1. Typisierung der medizinischen Daten 134 5.2. Festlegung der dokumentationswurdigen medizini- schen Begriffe 135 5.3. Plausibilitatsprufung 142 5.3.1. Grundformen 143 5.3.2. Ergebnis der Prufung 145 6. Dokumentationsprojekte der Kliniken 146 6.1. Auswertung bakteriologischer Befunde einer Intensivstation 146 6.2. Dokumentation von Gerinnungsbefunden 148 6.3. Erfassung der Therapieeffizienz bei Diabetes mellitus 148 6.4. Clusteranalyse als klinische Entscheidungshilfe in der Hepatologie 149 6.5. Computerdokumentation in der Rheumatologie 150 6.6. Computergestutzte Patientennachsorge bei Karzinomkranken 150 6.7. Dokumentation des Larynx-Karzinoms 151 6.8. Dokumentation von Karzinomen des Urogenital- traktes 152 6.9. Befunddokumentation in der Zytologie 152 6.10. Dokumentation der geburtshilflichen Krankenge- schichte 153 6.11. Dokumentation in der Kinderkardiologie 153 6.12. Erfassung pathomorphologischer Befunde 154 6.13. Verzeichnis der an den Kliniken/lnstituten im WAMIS gespeicherten formatierten Daten 155 7. Literaturhinweise 159 VERARBEITUNG NATURLICHSPRACHIGER MEDIZINISCHER BEGRIFFE 162 Klaus-Peter Adlassnig, Helmut Grabner 1. Einleitung 162 1.1. Prinzipielles 162 1.2. Praktische Einsatzmoglichkeiten 163 2. System der Worterbucher 165 2.1. Allgemeines 165 2.2. Einfache Codesysteme 166 2.3. AusschluB- und Querverweise 169 2.4. Hierarchisches Code system 170 2.5. Erweiterungen eines Code systems 173 2.6. Implementierte Codesysteme im WAMIS 174 3. System der Wortstamme 176 3.1. Allgemeines 176 3.2. Wortsegmentierungsalgorithmus 178 3.3. Retrieval 181 4. Anwendung bei der Dokumentation der Entlassungs diagnosen 184 5. Diskussion 187 6. Literaturhinweise 188 VIII Seite REALISIERUNG DES DATENSCHUTZES IM WAMIS 190 Alois Marksteiner 1. Physische Ebene 190 2. Logische Ebene 190 2.1. Betriebssystemkomponenten 190 2.2. Komponenten in den Benutzerprogrammen 192 3. Zulassung von Benutzern 194 4. Zusammenfassung 196 SYSTEME ZUR UNTERSTUTZUNG DER ARBEITSABL~UFE IN KLINISCHEN LABORATORIEN 199 Alois Marksteiner 1. Allgemeines 199 1.1. Probenannahme und Arbeitsvorbereitung 200 1.2. Probenverteilen 202 1.3. MeBwerterfassen 202 1.4. Befundausgabe 202 1.5. Qualitatskontrolle und Statistik 203 2. Datenbankstrukturen 203 2.1. Allgemeine Tabellen 203 2.2. Laborspezifische Tabe1len 206 2.2.1. Probenannahme und Arbeitsvorbereitung 206 2.2.2. Probenverteilung 209 2.2.3. Messen 213 2.2.4. Befundausgabe 222 2.2.5. Qualitatskontro1le und Statistik 224 3. Physische Realisierung des Laborsystems WIELAB 227 3.1. ProzeBrechnerkonzept 227 3.1.1. Arbeitsablauf unter ProzeBrechnersteuerung 229 3.1.1.1. Der Probenidentifikationsring (P.-I.- Ring) 230 3.1.1.2. Probenvertei1ung 231 3.1.1.3. Messen 234 3.1.1.4. Die te1efonische Befundauskunft 236 3.2. Das SNA-Konzept 240 3.3. Kleinrechner als Laborcomputer 242 3.4. Andere Moglichkeiten der Labordatenerfassung 244 4. Erfahrungen und Perspektiven 244 4.1. Laborgerate 246 4.2. EDV-Systeme 247 4.3. Anwender 248 4.4. Perspektiven 249 5. Literaturhinweise 250 COMPUTEREINSATZ ZUR ANALYSE MEDIZINISCHER DATEN DIE AUSWERTUNGSSYSTEME WAMAS UNO WAMASTAT 251 Wolfgang Dorda, Brigitte Laminger, Christian Reichetzeder, Peter Sachs 1. Einleitung 251 2. Speziel1e Prob1emstellung bei der Auswertung medi- zinischer Datenbanken 252 2.1. Patientenauswahl aus einer Patientendatenbank 253 2.2. Ubergabe von Patientendaten in ein Statistik- system 254 2.3. Die statistische Analyse 255 IX Seite 3. Das medizinische Auswertungssystem WAMAS 256 3.1. Die sequentiellen Komponenten des Auswertungs- systems 256 3.1.1. Einlesen der Anfragen und syntaktische Analyse 257 3.1.2. Lesen der Daten und logische Verknlipfung 258 3.1.3. Datenausgabe und statistische Auswertung 259 3.2. Die on-line Komponenten des Auswertungssystems 259 3.3. Operatoren-Konzept im on-line-WAMAS 260 3.4. Realisierung des Operatorkonzeptes im System WAMAS 262 3.5. Praktisches Arbeiten mit dem on-line System 265 3.6. Stand des Projektes und Erfahrungen 272 4. Das Statistiksystem WAMASTAT 274 4.1. Ausgangspunkt 274 4.2. Beschreibung des Systems 275 4.3. Arbeiten mit dem System WAMASTAT 276 4.3.1. Anlegen einer neuen Datei 279 4.3.2. Uberblick Gber die derzeit im System ent- haltenen Funktionen 280 4.3.3. WAMASTAT - ein "statistisches Experten- system" 281 4.3.4. Losen spezieller Fragestellungen 282 4.4. Beispiel 282 4.5. Bisherige Erfahrung und Ausblick 290 5. Literaturhinweise 290 GRAPHISCHE DARSTELLUNG MEDIZINISCHER DATEN IN DEN SYSTEMEN WAMIS UND WAMAS 292 Brigitte Laminger 1. Bedeutung der Graphik 292 2. Darstellungsformen 293 3. Graphik in den Systemen WAMIS und WAMAS 294 4. Konkrete Realisationen 296 4.1. Verlauf von Laborwerten im System WAMIS 296 4.2. Alters- und Geschlechtsverteilung im System WAMAS 299 4.3. Venndiagramm im System WAMAS 299 5. Literaturhinweise 302 CADIAG-l UND CADIAG-2: ANS~TZE ZUR INTEGRIERTEN COMPUTERUNTERSTUTZTEN MEDIZINISCHEN DIAGNOSTIK 303 Klaus-Peter Adlassnig 1. Einleitung 303 2. Der erste Ansatz eines computerunterstGtzten Diagnostiksystems 304 3. CADIAG-l 307 3.1. EinfGhrung 307 3.2. Reprasentation des medizinischen Wissens 309 3.3. Diagnostischer ProzeB 313 3.4. Ergebnisse 315 4. CADIAG-2 318 4.1. EinfGhrung 318 4.2. Reprasentation des medizinischen Wissens 320 4.3. Fuzzy Diagnose-Vorschlage 321 4.4. Diagnostischer ProzeB 324 x Seite 4.5. Ergebnisse 326 5. Diskussion 329 6. Implementierung 331 7. Literaturhinweise 331 ZUMA - DIE WISSENSERWERBSKOMPONENTE EINER MEDIZINISCHEN WISSENSDATENBANK 337 Peter Sachs 1. Einleitung 337 2. Instrumentarium der Wissenserwerbskomponente 338 2.1. Dokumentation medizinischer Begriffe 338 2.2. Dokumentation medizinischer Aussagen 339 2.2.1. Einteilung in Wissensgebiete 339 2.2.2. Aufbau einer Zuordnungsmatrix 340 3. Technische Realisierung 343 4. Prufung der Wissensbasis 343 5. AbschlieBendes Beispiel aus der Praxis 346 6. Literaturhinweise 347 AUSKUNFTSSYSTEM UBER NEBEN- UND WECHSELWIRKUNGEN VON ARZNEIMITTELN 348 Peter Sachs 1. Einleitung 348 2. Konzept der Informationsebenen 349 2.1. Struktur der Informationsebenen 351 2.2. Zugriff zu Informationselementen 351 3. Informationsprozessoren 352 3.1. Aufloseprozessor 353 3.2. Wirkungsprozessor 353 4. Informationserfassung 354 5. Anfrage und Ergebnis 355 6. Technische Realisierung 356 7. Literaturhinweise 356 LITERATURDOKUMENTATION / LITERATURSUCHE 357 Peter Sachs 1. Einleitung 357 2. Erfassung und Verwaltung (LIDO) 357 2.1. vorbereitungen zur Organisation des Archivs 358 2.2. Erfassen, Indexieren, Speichern 358 2.3. Eingabe 360 2.3.1. Spezielle Funktionen 361 2.3.2. Verbindung zur Recherchefunktion (LISU) 361 3. Literaturrecherche (LISU) 362 3.1. Operanden 362 3.2. Operatoren 363 3.3. Formulierung der Anfrage 364 3.4. Ergebnis 366 4. Technische Realisierung 366 5. Literaturhinweise 367