OntoHealth- problem-aware Semantic eHealth Services

Eine zunehmende Anzahl von Patienten gepaart mit einer Zunahme an verfügbaren Technologien und medizinischem Wissen erhöhen den Druck auf das Gesundheitssystem dahingehend, dass es immer schwieriger wird die medizinische Behandlungsqualität bei gleichzeitiger Kostensenkung bzw. -neutralität zu erhöhen oder zumindest konstant zu erhalten. Aus den gegenständlichen Entwicklungen, resultiert nebst anderen Anforderungen, die Notwendigkeit zum Einsatz integrierter Informationssysteme mit hoher Flexibilität bzw. hoher funktionaler Qualität entlang des gesamten Behandlungsprozesses. Das Konzept der Elektronischen Gesundheitsakten (EGA) trägt dieser Notwendigkeit Rechenschaft, indem es die Lücke zwischen institutionen-spezifischen, fragmentierten Patientendaten und einer umfassenden, longitudinalen Akte über einen Patienten schließt. Derzeit wird von einigen Ländern an der Umsetzung von EGAs gearbeitet. Ein Problem welches dabei oft vernachlässigt wird, ist die funktionale Ebene von EGAs. Elektronische Gesundheitsakten werden oftmals ausschließlich unter dem Gesichtspunkt des Datenzugriffs/-austauschs betrachtet und weniger als integrierte, komplexe Systeme von Daten und Funktionalitäten. Auch wenn EGAs als verteilte, interorganisationale Informationssysteme aus der Datenperspektive betrachtet werden, werden sie oft (implizit) als monolithische Softwaresysteme aus der funktionalen Perspektive betrachtet. Viele Projekte verwenden beispielsweise Web Services als technologische Basis, die grundsätzliche Idee dynamisch orchestrierter Services (Funktionen) oder die Idee der Service- (Funktions-) Orchestrierung anhand klinischer Probleme bis hin zum User ist nicht weit verbreitet. Das Projekt verfolgt die folgenden Ziele: Konzeptualisierung und Implementierung einer workflowfähigen, IHE-basierten, transinstitutionellen Informationssystemarchitektur. Erhebung und Kategorisierung funktionaler und informationeller Anforderungen sowie nicht-funktionaler Anforderungen von im Gesundheitswesen Tätigen. Entwurf und Implementierung eines `semantic service grid` für Elektronische Gesundheitsakten auf Basis der entwickelten Informationssystemarchitektur. Identifikation und prototypische Umsetzung von ausgewählten klinischen Services für das `semantic service grid`. Evaluierung aller Konzepte in Bezug auf ihre Sinnhaftigkeit und ihr Potential im Gesundheitswesen Tätige zu unterstützen. Das Projekt erarbeitet neue und innovative Konzepte sowie Lösungen, unter anderem: ein IHE-basiertes Informationssystem, welches eine native, dynamische Workflowunterstützung bietet, unabhängig von der Art des klinischen Workflows; ein user-zentriertes, workflow-orientiertes und (semi-) formales Modell zur Beschreibung funktionaler/informationeller als auch nicht-funktionaler Anforderungen zur Unterstützung automatisierter und auf Semantik beruhender Serviceorchestrierung im klinischen Kontext; ein Framework, welches die (semi-) automatische und dynamische Orchestrierung von Services entlang klinischer Workflows und Probleme unterstützt; ausgewählte Services im Kontext von Diabetes.

Die elektronische Dokumentation im Gesundheitswesen ist ein wesentlicher Bestandteil einer umfassenden Gesundheitsversorgung. Sowohl der medizinische Fortschritt als auch die technologischen Entwicklungen führen dazu, dass eine kontinuierlich wachsende Menge an Patientendaten generiert wird. Aktuelle Systeme zum organisationsübergreifenden Austausch von Diagnosen, Therapien, Untersuchungsergebnissen, Befunden, etc. sollen eine effiziente und zielgerichtete Nutzung der erhobenen Gesundheitsdaten realisieren. Mit der Einführung von elektronischen Gesundheitsakten (EGA) wird ein dokumentenbasierter, einrichtungsübergreifender Zugriff auf eine lebenslange Krankengeschichte der Patienten ermöglicht. Obwohl verfügbare Standards und Best Practices für die Umsetzung einer EGA ein hohes Maß an syntaktischer und semantischer Interoperabilität gewährleisten, so bleibt der funktionale Fokus sehr stark auf einen einfachen dokumentenbasierten Austausch von Gesundheitsinformationen beschränkt. Aus Sicht der Endbenutzer bietet somit eine EGA lediglich Funktionen zur metadatenbasierten Abfragen von Dokumenten (z.B. Arztbriefe, Laborbefunde, etc.) eines Patienten. Das Projekt OntoHealth erweiterte das bestehende Konzept einer EGA um eine funktionale Ebene, so dass die Endbenutzer (z.B. Ärztinnen und Ärzte) individuell Funktionen auf das Konglomerat an verfügbaren Gesundheitsdaten anwenden können, um so anwender- und kontextspezifisch Informationen aus einer EGA zu extrahieren. Das Ziel des Projektes ist die Untersuchung, ob verteilte, semantische eHealth Web Services (semi-)automatisiert über individuell formulierte Anforderungen selektiert und ausgeführt werden können. Es wurde im Projekt eine Ontologie zur semantischen Beschreibung von Benutzerbedürfnissen und eHealth Web Services entwickelt, welche initial an den Anwendungsfall Diabetes Mellitus gerichtet ist. Über das Konzept einer service-orientierten Architektur wurden außerdem Nicht-funktionale Parameter (NFP) als integraler Bestandteil in den Selektionsprozess passender Web Services mit einbezogen. So beschreibt der Endbenutzer neben den benötigten Anforderungen bzw. der Problemstellung (z.B. einen grafischen Verlauf aller erhobenen HbA1c Werte eines Patienten der letzten 24 Monate oder die Berechnung des kardiovaskulären Risikos) auch die gewünschten NFP (Performance, Kosten, Verfügbarkeit, etc.). Das System versucht mit diesen Informationen passende Web Services zu finden bzw. konstruiert aus atomaren Web Services neue Services, die anschließend dynamisch nach den im Workflow definierten Anforderungen orchestriert werden. Letztendlich ist das Ziel, die definierte Problemstellung unter Berücksichtigung der relevanten NFP zu beantworten.