HL7 - standard komunikacyjny danych tekstowych w medycynie

Przeważnie mamy taką sytuację, że potrzebny nam jest interfejs by połączyć się z systemem. Jeśli mamy wiele systemów i chcemy aby każdy porozumiewał simę z każdym, wtedy potrzeba nam
n*(n-1) interfejsów. Jeśli mamy wspólny język, to potrzebne nam tylko n interfejsów.

Poszczególne dane mają ściśle określone miejsce, do którego trafiają.

Nazwa HL7 bierze się z modelu sieciowego ISO/OSI, w którym mamy 7 warstw, ????????

Przez zastosowanie standardu zmniejsza się ilość potrzebnych interfejsów oraz koszt ich implantacji.

Co się dzieje gdy brak właściwej komunikacji pomiędzy systemami? -> Błędy w identyfikacji danych pacjentów, przez co pacjenci mogą zostać omyłkowo poddani inwazyjnym badaniom, które zaszkodzą ich zdrowiu.

Systemy monitorowania stosowane głównie na OIOMach, oddziałach anestezjologicznych

Latin: monere – ostrzegać

Monitorowanie inwazyjne oraz nieinwazyjne.

Np. wykorzystanie puls oksymetru znacząco zmniejszyło śmiertelność pacjentów po podaniu znieczulenia.

Dokładność pomiarowa zależy od tego ile ma bitów przetwornik analogowo-cyfrowego, im więcej, tym więcej poziomów, tym dokładniej oraz od częstotliwości próbkowania.

Z jaką częstotliwością powinniśmy zbierać pomiary: Twierdzenie CZYJE: częstotliwość dwukrotnie większa od najwyższej częstotliwości w danym sygnale, w praktyce stosuje się jeszcze wyższe częstotliwości.

Inteligentne systemy monitorowanie

• Dwa moduły: filtracyjny (pozbywanie się zakłóceń, np. częstotliwość sieci napięcia, elektrycznej) oraz wnioskowanie (na podstawie sygnału podaje jego interpretację (np. jakie zaburzenie może występować w danym EKG)

Rekomendowane systemy monitorowania u pacjentów

• Układ krążenia: pulse oximetr, ciśnieniomierz, ECG, heart rate

• Respiratory system: end - tidol Co2, inne

• Czujnik temperatury

Na czym opierają się lekarze podejmując decyzje:

• dane laboratoryjne 33%

• gazometria krwi 9%

• samo-monitorowanie: 13%

Końcowe stężenie CO2 w powietrzy wydychanym mierzone jest kapnografem.

Interpretacja kapnogramu.

Co możemy dzięki takiemu wykresowi zdiagnozować (przykłady kapnogramów)

• niski przepływ płucnych

• embolizacja naczynia płucnego

• zatrzymanie serca – coraz niższe plateau

• intubacja doprzełykowa

• rozłączenie rurek respiratora, jego uszkodzenie, całkowite zakorkowanie dróg oddechowych → wykres zaczyna oscylować przy zerze

• pacjent wdycha CO2 z obwodu respiratora -> coraz wyższe plateau CO2

Jak wygląda wykres EKG przy migotaniu komór? -> widmo sygnału skupia wokół jednej częstotliwości (6Hz).

Skomputeryzowana historia choroby (CPR)

Dane medyczne

• pacjent

• parametr

• wartość parametru

• czas obserwacji (bardzo istotny, określa czy możemy się na tych danych opierać, czy też są one nieaktualne)

Historia choroby i cele jej stosowania

Jest to odzwierciedlenie kontaktu pacjenta z systemem opieki zdrowotnej

Cele stosowania

• opieka nad pacjentem

• dokumentacja finansowa i prawna (automatyczne obliczanie kosztów leczenia, dokumentacja prawna przydatna przy sprawdzaniu czy nie popełniono błędów sztuce lekarskiej)

• badania naukowe (kliniczne badania naukowe – podstawa dla nich, studiowanie papierowych historii chorób jest bardzo uciążliwe, często jest nieosiągalna lub nieczytelna duży czas dostępu jest wymagany, występuje w nich redundancja 9wielokrotne opisy), ma pasywny (nie może wygenerować alarmu) i charakter i jest niepraktyczny z punktu widzenia badań naukowych)

Zalety CPR

• łatwa dostępność i krótki czas dostępu

• kilka osób może jednocześnie przeglądać

• aktywny charakter

• poprawa jakości i kompetentności

Wady CPR

• koszt

• możliwość awarii

• potrzeba sprowadzania danych

• wprowadzanie danych

Typy historii choroby, zorientowane: (TEST)

• problemowo

• czasowo

• źródłowo

Czasowo zorientowana

• wyróżnikiem jest czas

• po lewej stronie daty, cała reszta konglomerat różnych badań i procedur, ich wyniki wymieszane ze sobą

Problemowo zorientowana

• do dat dodawane odpowiednie problemy zdrowotne (S – badanie podmiotowe (co pacjent sam mówi o objawach), O – badanie przedmiotowe, D- diagnoza, P – procedura), ten rodzaj nie znalazł szerszego zastosowania, ponieważ jest dosyć rygorystyczny

Źródłowo zorientowana

• do dat dodawana źródła, odpowiednie nagłówki, np. badania obrazowe, pewnego rodzaju uporządkowanie

Wprowadzanie danych

• jako swobodny tekst

• w formie kodowanej

• jako kombinacja dwóch powyższych podpunktów

Rodzaje danych wprowadzane przez lekarza

• wywiad

• badanie przedmiotowe

• diagnoza różnicowa

• plan leczenia

Techniczne sposoby wprowadzania danych

• z dyktafonem

• z formularzy

• bezpośrednio z terminala

• interfejs głosowy (system rozpoznawania mowy, komputer sam tworzy tekst z głosu, im bardziej ograniczone słownictwo, tym łatwiej wprowadzić taki interfejs)

Prezentacja danych

poszukiwanie baz historii chorób: język SQL

Przykłady ambulatoryjnych systemów CPR – COSTAR, RMRS, TMR

Problemy związane z CPR

Aspekty techniczne EHC jako aplikacja www

Można uzyskać serwer i historię choroby, która obsługuje różne szpitale odległe od siebie (np. Cardio net, radiologiczna EHC umożliwiająca ustalenie dawki)

CDA – standard do historii chorób

• należy do rodziny HL7

• referencyjny Model informacji

• specyfikacja słownika dziedziny

• metodologia używana do definiowania struktur informacji

• dokument jest kompletnym obiektem informacyjnym zawierającym tekst, obrazy, inne treści multimedialne

• celem jest umożliwienie autoryzacji, zarządzania dokumentami, przechowywania, dystrybucji, prezentacji dokumentów

Problemy z wprowadzaniem EHC

• przyczyny organizacyjnej (szpitale należą do różnych organizacji, np. uniwersyteckie kulturowe, trudno uzgodnić wspólny model pomiędzy tymi resrtam0

• przyczyny zależne od czynnika ludzkiego (niechęć do dzielenia się własnymi danymi, jeden lekarz z drugim) i kształcenia

• związane z technologią i standardami

• Prawne związane z poufnością danych i przechowywania danych osobowych

• przyczyny natury przemysłowo-rynkowej (mniejsze fundusze dla oprogramowania szpitalnego w porównaniu np. z bankowym)

• związane z rakiem wizji rozwoju wśród menedżerów ochrony zdrowia i władz państwowych

Systemy klasyfikacji i kodowania

• w Polsce najczęściej stosowany ICD10

• stosujemy ponieważ typowe wyszukiwarki nie dają możliwości wyszukiwania odpowiednich danych, gdy użytkownicy stosują różne nazewnictwa dot. chorób, słowa wpisane są z błędem, np. literowym, słowa posiadają różne pisownię, np. różne odmiany słów; szukany termin jest tylko wymieniony w dokumencie np. w linkach do innych stron

• stosujemy by uniknąć problemów ze swobodnie wpisanym tekstem i mieć możliwość odnajdywania danych (szczególnie gdy stosowane jest różne nazewnictwo), wybierania grup przypadków do obliczeń, uzyskania danych dobrej jakości, użytkowania danych do innych zastosować (systemy wspomagania decyzji)

• 4 żywioły Hipokratesa (pierwsze próby klasyfikacji)

• Praktyczne zastosowanie dobra praktyka -> wspomaganie decyzji -> historia choroby -> wprowadzanie danych -> terminologia kliniczna

• systemy medyczne -> wprowadzanie danych -> analiza danych -> DOBRA PRAKTYKA (m.w.)

• Terminologia – zasób specjalistycznego słownictwa z danej dziedziny wiedzy, techniki

• Systemy klasyfikacji ICD-9 ICD-9, CM (na użytek amerykański tylko, nie zatwierdzona przez WHO), ICD-10; ICPC (w krajach skandynawskich), DRG (grupy powiązane diagnostycznie, polski odpowiednik: JGP), CPT, MeSH (typ języka -> poszukiwanie nagłówków, danych literaturowych), SNOMED CT (jedyny, który nadaje się do EHC), LOINC (głównie badania laboratoryjne), UMSL (oparty MeSH, SNOMED CT, CPT, LOINC, raczej stosowany do badań naukowych, ale nie praktycznego)

• Dana wersja ICD obowiązuje przez 10 lat, potem następuje rewizja, następny będzie ICD-11

• ICD jest stosowany przez WHO w przygotowywaniu statystyk

• Systematyczna rejestracja przyczyn zgonów na świecie najgorzej prezentuje się w Afryce…

• dane dotyczące przyczyny zgonów zbierane są przez WHO od 1950r.

Przyczyny zgonów i zachorowań co roku są zbierane w różnych państwach (podział wg płci, wieku i przyczyny zgonu zgodnie z klasyfikacją WHO). Stosowana klasyfikacja to ICD.

Klasyfikacja ICD

• posiada układ hierarchiczny (drzewko)

• kody alfanumeryczne (litery + cyfry)

• 32 rozdziały, każdy oznaczony inny kodem (np. choroby krwi i narządów krwiotwórczych: D50 – D89)

www.who.org – w ramach tej strony działa baza danych (WHO SIS) odnośnie różnych krajów, podstawowa baza danych statystycznych

Klasyfikacja ICD-10, przykład:

C00-C99 Choroby nowotworowe

• C16 0 nowotwór złośliwy żołądka

• C16.0- wpust

• C16.1 – dno żołądka (itd.)

Korzyści tej klasyfikacji

• można tworzyć różnorodne zestawienia wg płci, wieku, itd.

ICPC

• -stworzona przez Światową Organizację Lekarzy Rodzinnych

• stwierdzono, że tylko około 55% przypadków zachorowań w podstawowej opiece medycznej można rozpoznać (?)

• system kodowania

• szeroko stosowany w Holandii, w różnych krajach w różnym natężeniu

• można na jego bazie zrobić zestawienie, do jakich specjalistów najczęściej odsyłani są pacjenci, na jakich specjalistów jest największe zapotrzebowanie

• jest to trójwymiarowa klasyfikacja bez układu hierarchicznego

• 17 rozdziałów oparte na podziale anatomicznym

• Jakie problemy rozwiązuje lekarz rodzinny

• we wstępnej fazie działania ustala odpowiedzi na pytania:

1. jaka choroba czy stan spowodowały wystąpienie objawów z jakimi zwraca się pacjent

2. jakie kroki diagnostyczne należy podjąć celem postawienia rozpoznania

3. jakie będzie dalsze postepowania

4. czy leczenie w ramach kompetencji lekarza rodzinnego

5. dalsza diagnostyka, skierowanie do specjalisty lub szpitala

SNOMED

• 1965r. jako SNOP (Usystematyzowana Nomenklatura Patologiczna) i jako, że się przyjęła, rozszerzono ją na całą medycynę, tak powstał SNOMED

• hierarchiczny

• 11 wymiarów: T – Topography, M – Morphology, F – Function, C -Chemicals, Drugs and Biological Products, L – Living Organisms, A – Psysical Agents J – Job, „Occupation”, S – Social Context, D – Diagnosis P – Procedure, G – General Linkages, Modifiers

• kody alfanumeryczne do 8 pozycji, np. M74320 M – jednostka morfologiczna, itd.

• stosowana do wyszukiwania przypadków, do formalnej reprezentacji wypowiedzi medycznych, uniwersalna terminologia CPR, niezbędne użycie jest komputera ze względu na duże ilości danych (ponad 100 tys. terminów)

• ICD nie nadawałoby się do CPR, ponieważ ma za mało wymiarów, w ICD jest właściwie tylko jeden wymiar, czyli rozpoznanie choroby

• zaletą jest to, że jeśli taka jednostka chorobowa w kompleksowym ujęciu zostanie sklasyfikowana kodem, to przesłana do innego kraju, wyświetli się jako odpowiednie tłumaczenie w odpowiednim języku

• płeć możliwa do zakodowania tylko w SNOMED, wiek w żadnym systemie nie jest kodowany

MeSH

• struktura hierarchiczna

UMLS

• każda klasyfikacja zapisana w tym systemie może być przepisana na SNOMED-CT