1. Vorbemerkungen

Bei der hier vorliegenden Unterlage handelt es sich um die Beschreibung der Referenzarchitektur von eHealth-Expertise (kurz: E2) für IT-Systeme des Gesundheitswesens. Abgedeckt werden aktuell die Krankenhäuser; Details der IT-Architektur für Anwendungen anderer Einrichtungen ist Gegenstand zukünftiger Ergänzungen der E2 Referenz-Architektur.

2. Funktionsdomänen der E2 Referenzarchitektur

Die weltweiten Gesundheitssysteme sind bekanntermaßen komplex und teilweise unterschiedlich ausgeprägt. Im Hinblick auf die Klassifizierung der IT-Systeme ist zunächst eine Untergliederung des Gesundheitssystems nach Akteuren sinnvoll. Einen guten Startpunkt liefern die IHE Value Sets für den Healthcare Facility Type Code (http://wiki.hl7.de/index.php?title=IG:Value_Sets_f%C3%BCr_XDS#DocumentEntry.healthcareFacilityTypeCode):

Tabelle 1: Einrichtungstypen im Gesundheitswesen gemäß IHE-D

Einrichtung	Code	Gesundheits-IT Hauptdomäne
Display Name	Siehe 1)	KH	Pflege	Praxis	Apo	KTR	sonst
Ambulanter Pflegedienst	APD		X
Apotheke	APO				X
Ärztl. Bereitschaftsdienst	BER						X
Arztpraxis	PRA			X
Betriebsärztliche Abteilung	BAA						X
Gesundheitsbehörde	BHR						X
Hebamme, Geburtshaus	HEB						X
Hospiz	HOS		X
Krankenhaus	KHS	X
Medizinisches Versorgungszentrum	MVZ			X
Medizinisch-technisches Handwerk	HAN						X
Medizinische Rehabilitation	REH	X
Nicht-ärztliche Heilberufs-Praxis	HEI			X
Pflegeheim	PFL		X
Rettungsdienst	RTN						X
Selbsthilfe	SEL						X
Telemedizinisches Zentrum	TMZ						X
Bildungseinrichtung	BIL						X
Forschungseinrichtung	FOR						X
Gen-Analysedienste	GEN						X
Medizinischer Dienst der KKen	MDK					X
Patient außerhalb der Betreuung	PAT						X
Spendedienste	SPE						X
Versicherungsträger	VER					X

Der Einfachheit halber wird die Gesamtheit aller IT-Anwendungen, welche die jeweilige Einrichtung nutzt, mit dem Suffix xxx-Informationssystem bezeichnet, am Beispiel des Krankenhauses also Krankenhaus-Informationssystem oder auch kurz KIS.

3. Funktionsdomänen im Krankenhaus

3.1 Untergliederung des Krankenhauses aus IT-Sicht

Nachstehende Darstellung zeigt das E2 Referenzmodell für die IT-Funktionsdomänen innerhalb des Krankenhauses mit den angrenzenden Bereichen IT-Personal, Medizin- und Krankenhaustechnik. Diese Gesamtsicht ist deshalb sehr wichtig, weil durch die stetig fortschreitende Digitalisierung immer mehr IT-Systeme im Krankenhaus eingesetzt werden, die unter Betriebs- und Sicherheits-Aspekten unter dem Dach der IT beachtet werden sollten. Nicht zuletzt gilt es, Datenbestände und -Ströme transparent zu machen und ganzheitlich zu verstehen, um Nutzenpotenziale aus deren Zusammenführung zu bewerten.

Abbildung 1: Überblick zur Struktur von KIS, IT und Medizintechnik im Krankenhaus

Abbildung 1: Überblick zu den E2 Funktionsdomänen der KIS-Anwendungen

3.2 KIS-Anwendungen: Funktionsdomänen

Das E2 Referenzmodell für Krankenhäuser dient dazu, die Gesamtheit aller Anwendungen zu strukturieren. Hierzu werden die KIS-Anwendungen in der ersten Gliederungsebene und Funktionsdomänen zusammengefasst. Nachstehende Abbildung illustriert dies im Überblick.

Abbildung 1: Überblick zu den E2 Funktionsdomänen der KIS-Anwendungen

Im Folgenden werden die Funktionsdomänen zusammenfassend erläutert.

3.2.1 Patientenmanagement (PDM) und Abrechnung (ABR)

Im Krankenhaus sind mit PDM alle für das administrative nichtmedizinische Management von Patienten erforderlichen Anwendungen gemeint. Das sind Funktionsmodule zu Aufnahme, Verlegung und Entlassung, Patienten-orientierte Apps (Kiosksoftware zum Check-In, Patienteneinwilligungen (nichtmedizinisch)), CRM (Customer Relationship Management) u.a.

Zur Abrechnung zählen diejenigen Funktionen, welche auf den vollständigen für jegliche Abrechnungsarten relevanten Grunddaten aufsetzen und dann den weiteren Prozess bis zur Rechnungsversendung abbilden. Spezialprozesse wie das Prüfen der Kostenübernahme durch die Kostenträger oder das Management von Selektiv- oder Individualverträgen mit den Kostenträgern gehören ebenfalls zur Ab-rechnung. Ferner natürlich die Exportschnittstellen zur Übermittlung der Abrechnungsdaten beispielsweise gemäß §301 et al. oder DALE-UV.

Die der Abrechnung vorausgehenden Prozesse wie Leistungsdokumentation, Diagnosen- und Prozedurenerfassung, DRG-Grouping usw. zählen nicht zur Abrechnung, sondern entsprechend zur Dokumentation oder zum Medizincontrolling.

Abteilungs-Informationssystem (AIS)

Abteilungs-Informationssysteme verfolgen den Ansatz, möglichst umfassend und vertikal spezialisiert die Arbeits- und Informationsprozesse einzelner Funktionsbereiche abzubilden. Beispiele sind Radiologie (RIS), Kardiologie (CIS), Endoskopie (EIS), Labor (LIS) usw. Im Krankenhaus sollten diese AIS interoperabel mit dem KAS sowie dem PDM/ABR integriert werden; natürlich auch mit den Medizingeräten und den abteilungsspezifischen PAC-Systemen, sofern in dem Funktionsbereich auch bildgebende Diagnostik stattfindet.

Im Bereich der Facharztpraxen kommen für das jeweilige Fachgebiet oft dieselben AIS zum Einsatz, die auch im Krankenhaus genutzt werden.

Bildmanagement-Systeme (PACS)

Der weltweite Standard bei Medizingeräten zur bildgebenden Diagnostik besteht darin, dass die Untersuchungsdaten mittels eines PACS weiterverarbeitet, zur Befundung und Betrachtung versendet und angezeigt sowie auch archiviert werden. Innerhalb der E2 Funktionsdomäne wird zwischen den abteilungsspezifischen (A-PACS) und unternehmensweiten PACS (E-PACS) unterschieden. Während A-PACS vertikal auf einen Funktions- oder Fachbereich ausgeprägt sind, funktionieren die Komponenten eines E-PACS eben Fachabteilungs- und Funktionsbereichs-übergreifend. Beispiele für E-PACS Funktionsmodule sind Archivierung, Bildbetrachtung oder Akteure wie beispielsweise XDS-I Registry/Repository. Interessante Arbeiten sind unter www. siimweb.org verfügbar.

Enterprise Content Management (ECM)

Enterprise Content Management Systeme kann man als eine übergeordnete Kategorie zu Dokumentenmanagement-Systemen (DMS) oder auch DMAS verstehen, aber auch nur als den zeitgemäßeren Begriff. Ein DMAS unterstützt im Wesentlichen die Workflows entlang des Lebenszyklus von Dokumenten. Das schließt die Erzeugung inkl. Formulargenerator (im Forschungsbereich eCRFs), dem Einscannen von Papierdokumenten, Bearbeitung, Indexierung, digitale Unterschrift, Suchen, Anzeigen usw. ein, mit einem starken Fokus auf der Ablaufsteuerung. Ferner kann ein DMAS diese Dokumente rechtssicher digital archivieren. Im Krankenhaus ist beim ECM darauf zu achten, ob mit derartigen Plattformen auch Patientendaten einbezogen werden oder nicht.

Teilweise verfügen Abteilungs-spezifische Anwendungen über integrierte ECM-Funktionen; zum Beispiel können im Bereich der Finanzbuchhaltung ERP-Systeme über ECM-Module verfügen, welche das Verwalten von elektronischen und Papier-basierten Eingangsrechnungen durch Importfunktionen, Scanmodule, OCR/ECR-Tools und -Archivmodule unterstützen.

Zur Funktionsdomäne ECM werden auch DMAS hinzugezählt, die Dokumente mit Patientenkontext verwalten (z.B. eingescannte Papierakten). Ein XDS-SD Repository gehört ebenso zu ECM.

eHealth

Wohl kaum ein Begriff wird im Gesundheitswesen so vielfältig definiert und gebraucht wie eHealth. Für unsere Zwecke wird mit eHealth eine der Funktionsdomänen benannt. Bei dieser ist entscheidend, dass ein medizinischen Zwecken dienender Geschäftsprozess zwischen dem Krankenhaus und beliebigen anderen externen Akteuren mittels einer Gesundheits-IT-Komponente unterstützt wird. Die ausschließlich an solchen Geschäftsprozessen beteiligten Anwendungen werden dann der Funktionsdomäne eHealth zugeordnet. Somit gehören IT-Komponenten für den Austausch von Fall- und Patientenakten, für die Teleradiologie, für Tumor-konferenzen, Mehrwertdienste gemäß der Telematik-Infrastruktur oder für das Monitoring von Patienten, die sich zuhause aufhalten, zur Funktionsdomäne eHealth.

Nicht zur FD eHealth zählt Anwendungssoftware, welche lediglich administrative (aber patientenbezogene) Daten an externe Stellen überträgt, also im Bereich der Abrechnung z.B. KV Connect, DALE-UV, Übertragungen nach §301 SGB V oder Meldungen zu externen Qualitätssicherungsstellen. Ebenso zählen jegliche nicht patientenbezogenen Anwendungsszenarien wie z.B. elektronische Rechnungen, online Banking, Fernwartung von Medizingeräten u. dgl. nicht zu eHealth.

Es ist klar, das die im Kontext eines Krankenhauses genutzte eHealth-Software auf der Seite des KIS an die dortigen Anwendungen „andocken“ muss. Derartige Erweiterungen von ohnehin vorhandenen KIS-Anwendungen zählen dann zur „Mutter-Funktionsdomäne“, wenn sie auch für andere als eHealth-Geschäftsprozesse verwendet werden. Ein „Teleradiologie-Gateway“, das separat installiert, mit dem internen RIS/PACS und dann auch mit externen Teleradiologie-Partnern über Schnittstellen verbunden wird, wird als eine eHealth-Anwendung angesehen. Ein Webserver, auf den nur vom Intranet des Krankenhauses aus auf kardiologische Bildsequenzen und Befunde zugegriffen werden kann, ist keine eHealth-Komponente. Wird dieselbe Anwendungen so implementiert, dass zuweisende Ärz-te oder Ärzte des Krankenhauses von extern darauf zugreifen können, nimmt er die Eigenschaft „eHealth-Anwendung“ an.

Elektronische Patientenakte (EPA)

Bei der Funktionsdomäne EPA geht es nicht um die Definition der EPA, sondern um die Klassifikation einer bestimmten Gruppe von Gesundheits-IT-Anwendungen. Zur EPA gehören Anwendungen dann, wenn diese Daten verwalten, die von der Gesamtheit aller medizinischen KIS-Anwendungen erzeugt wurden; konkret also von Anwendungen der Funktionsdomänen KAS, PACS, PDM/ABR, oder AIS. In den 20er Jahren stellen die Registries und Repositories aus der IHE XDS-Familie solche Komponenten dar. DMAS für medizinische Dokumente gehören zur Funktionsdomäne ECM, das der primäre Zweck dieser Systeme die Archivierung ist und nicht die umfassende Einrichtungs-weite strukturierte Informationsbereitstellung.

Auch in die Gruppe der EPA fallen Anwendungen dann, wenn diese Funktionen bereitstellen, mit denen medizinisch-klinische Kernprozesse innerhalb der gesamten Einrichtung unterstützt werden. Ein Beispiel sind sogenannte universelle Viewer, also Apps, mit denen alle Inhalte einer EPA gefunden und angezeigt werden können. Eine App, die nur Laborbefunde anzeigen kann, zählt dann nicht zur FD EPA, sondern zur FD AIS (Labor-Viewer). Eine App, die nur Radiologiebilder anzeigen kann, zählt zur FD PACS.

Eine weitere Zuordnungsvorschrift ergibt sich daraus, dass EPA-Konzepte weitere technische Komponenten benötigen, unter anderem für die Patientenidentifikation, für Sicherheitsfunktionen und zum Management von Zugriffsberechtigungen und Einwilligungen der Patienten.

Enterprise Resource Planning (ERP)

Im Krankenhaus sind mit den Enterprise Ressource Planning (ERP)-Anwendungen alle für die Unternehmenssteuerung erforderlichen branchenübergreifenden Anwendungen gemeint. Dazu gehören unter anderem Anwendungen für das Finanzmanagement inklusive Rechnungswesen, die Anlagenbuchhaltung, das Personalmanagement, Projektmanagement, Controlling, Business Intelligence (BI), Lieferantenmanagement (SCM), Drittmittelverwaltung, und Projektmanagement.

Enterprise Services (ES)

Enterprise Services umfassen Anwendungen und Dienste, die in allen Branchen eingesetzt werden. Mit Anwendungen sind solche Komponenten gemeint, die vornehmlich über Benutzerschnittstellen bedient werden müssen und die deshalb von Nutzern verwendet. Bei den Anwendungen werden zwei Arten unterschieden:

ES-A sind Anwendungen, die potenziell von sämtlichen Mitarbeitern (Endnutzern) genutzt werden; beispielsweise Textverarbeitung, Acrobat Reader oder ein Webbrowser. Zu ES-A gehören keine Anwendungen, die nur von Mitarbeitern der IT-, MT- oder FM-Abteilung genutzt werden.

ES-B umfasst solche Anwendungen, die nur von Mitarbeitern der IT-Abteilung genutzt werden; beispielsweise ein Tool zum Asset- und Client-Management, Ticket- oder Helpdesk-Systeme. Es geht um IT-Abteilungs-weite Prozesse, die mit ES-B Anwendungen unterstützt werden. Zu ES-B gehören keine Anwendungen, die von allen Mitarbeitern genutzt werden können oder die exklusiv nur für die Medizintechnik oder Krankenhaustechnik gedacht sind.

Mit Diensten sind Infrastruktur-nahe Softwarekomponenten gemeint, die nicht direkt von Endanwendern bedient werden, sondern die ihren Dienst im Hintergrund laufend erfüllen und lediglich zu Überwachungs- und Konfigurationszwecken von Systemadministratoren bedient werden.

Dienste werden in zwei Gruppen unterschieden:

ES-C: Infrastruktur-nahe Systemsoftware

- Tools, die im Hintergrund laufen und automatisiert funktionieren

- IT greift nur sporadisch ein, z.B. Durchsicht Logs oder einmalige Konfigurationen

- Software zur Virtualisierung von Speichersystemen / Servern / Netzwerken / RZ / PCs

- Beispiele: Virenscanner, Netzwerk-Management-System (NMS), Backup-Software oder Active Directory-Dienst.

ES-D: Kommunikations- und Integrationsdienste

- Komponenten, welche für Enterprise Application Integration Zwecke dienen

- Zentral funktionierende Kommunikationsserver

- Integrations- und Service-Bus-Dienste

- Beispiele: Intersystems Ensemble, HealthComm Cloverleaf, Microsoft BizTalk

ES-E: Universelle Kommunikation

- Anwendungen für die Mensch-zu-Mensch Kommunikation

- IP-Telefonie-Apps (Telefonanlagen-Software siehe ES-C, zur IS-Gruppe Kommunikation)

- Chat-Anwendungen

- sichere B2B-Kommunikations-App

- Videokonferenz-Anwendungen

- Audiokonferenz-Software

Facility-Management-Systeme (FM)

FM-Anwendungen dienen dem übergeordneten Management von Liegenschaften, der technischen Gebäudeausrüstung, der Krankenhaustechnik und der Medizintechnik. Bekannte FM-Systeme für Medizin- und Krankenhaustechnik sind HSD NOVA FM von Händschke Software und visual FM von Loy&Hutz. Weitere Beispiele für FM-Systeme und weitere Kontext-Informationen finden sich unter www.gefma.de.

(Fächer-übergreifendes) Klinisches Arbeitsplatzsystem (KAS)

Bei einem KAS handelt es sich um diejenige Anwendungssoftware eines KIS, mit der die medizinische Patientenbehandlung insgesamt gesteuert wird und innerhalb derer möglichst umfassend die einrichtungsinternen medizinischen Informationen im Patientenbezug verwaltet werden. Ein KAS unterstützt daneben Fallart-unabhängig Fachabteilungs-übergreifende Arbeits-, Informations- und Dokumentationsprozesse. Dazu gehören unter anderem Aufgaben wie Auftragsanforderung (CPOE), Befunddokumentation, die ärztliche und pflegerische Verlaufsdokumentation inklusive der digitalen Fieberkurve (DFK), Arztbriefschreibung und Kodierung oder die klinikweite Termin- und Ressourcenplanung. Nicht zum KAS gezählt werden Anwendungen, welche der Dokumentation in einem speziellen Funktionsbereich dienen; z.B. EKG, Schrittmacher-Ambulanz, oder Linksherzkatheterlabor.

Für die Funktionsbereiche Notaufnahme und Intensivpflege existieren am Markt überwiegend hochspezialisierte Klinische Arbeitsplatzsysteme. Deshalb gehören die entsprechenden Funktionen einerseits definitorisch zur E2-Funktionsdomäne Fächer-übergreifendes KAS. Andererseits existieren in Form von EDIS (Emergency Department Information System) und PDMS eigenständige KAS-Anwendungen am Markt.

Ein KAS unterscheidet sich von einer EPA auch dadurch, dass ein KAS zusätzlich noch Funktionen bietet, um Kernprozesse zu organisieren. Dazu zählen beispielsweise die Terminierung, Auftrags- bzw. Leistungskommunikation oder Arztbriefschreibung. Außerdem muss die Möglichkeit zum kontextbezogenen Zugriff auf Inhalte der EPA zwingender Bestandteil eines KAS sein.

Logistik, Ver- und Entsorgung (LOVE)

Ein Krankenhaus hängt stark von einer Versorgung mit Speisen, Medikamenten, medizinischen und nichtmedizinischen Verbrauchsmaterialien und Sachgütern, Sterilgütern, Instrumenten sowie deren Entsorgung ab. Die hierzu vorhandenen Bereiche wie unter anderem Einkauf, Apotheke, Küche, Bettenaufbereitung, Sterilgutversorgung und Materiallager nutzen spezialisierte Anwendungen, die der E2 Funktionsdomäne LOVE zugeordnet werden. Sie bilden ebenfalls einen integralen Bestandteil des KIS.

Zu den speziellen Organisationseinheiten gehören unter anderem:

- Einkaufsmanagement mit Lieferantenmanagement, eCommerce und eVergabe

- Apotheke inklusive Zytostatika-Zubereitung und UnitDose

- Küche inklusive Personalkantine, Speisenversorgung für Patienten und Cafeteria

- Bettenaufbereitung

- Sterilgutversorgung und Geräteaufbereitung (ZSVA)

- Materialmanagement und Lagerhaltung

- Transportmanagement inklusive Fuhrpark

Sie bilden ebenfalls einen integralen Bestandteil des KIS.

3.3 IT Infrastruktur *** in Bearbeitung ***

Rechenzentren und deren Technische Ausrüstung

Platzhalter.

Speichersysteme

Platzhalter.

Serversysteme

Platzhalter.

Netzwerk

Platzhalter.

Endgeräte und Peripherie

Platzhalter.

Universelle Kommunikation

Platzhalter.

Infrastruktur-nahe Anwendungen und Dienste

Jegliche Hardware braucht zum Funktionieren der darauf aufsetzenden Anwendungen und Dienste gewisse auf diesen Hardware-Typ abgestimmte Betriebssoftware. Am Beispiel der Serversysteme sind das Serverbetriebssysteme, Firmware, Software zur Virtualisierung von Server-Hardware (Hypervisor), oder Hardware-spezifische Monitoring-Agenten. Hardware-nahe Software zeichnet sich dadurch aus, dass weder ein Endanwender damit arbeitet noch dass die Software für eine der anderen fünf Bereiche der IT-Infrastruktur einsetzbar wäre. Trifft eines der beiden letzten Kriterien zu, zählt die Software zu den Enterprise Services (siehe dort).

E2 verwendet aus Gründen der Vereinfachung keine separate Kategorie für Infrastruktur-nahe Dienste; stattdessen werden die entsprechenden Softwarekomponenten demjenigen Teil der IT-Infrastruktur hinzugerechnet, dem sie eben „nah“ sind. Hypervisoren wie ESX vmware zählen daher zu Servern.