Datentransformation Mit Minicomputern Zur Dezentralen Anbindung Von . PDF Free Download

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DATENTRANSFORMATION MIT MINICOMPUTERN ZURDEZENTRALEN ANBINDUNG VON MEDIZINISCHEN GERÄTEN!eHealth Summit - Wien, Österreich 2015Toni Barthel, Keywan Sohrabi, Ljudmila Mursina, Andreas Weissflog

Zentrale Fragestellung„Einbindung beliebigermedizinischer Geräte in einebestehende IT-Infrastruktur.“Abb. 1Problemstellung adäquate Anbindung von medizinischen Geräten an das klinische Netzwerk absolute Interoperabilität ist häufig kein wichtiges Designkriterium sehr viele proprietäre Datenübertragungsprotokolle - kein erkennbarer Standard HL7 ist der „quasi“-Standard in der v2.xeHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel

Stand der TechnikBeispiel IIIBeispiel IIBeispiel IproprietärHL7TelnetAbb. 2eHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel

Visionen und ZieleproprietärHL7 Bündelung der Eigenschaften vonTransformation und Vermittlung Kommunikation via HL7-Standard Entfernung Single-Point-of-Failure Absenkung der Netzwerklast rückwirkende Datenübernahme dezentralisierte Anbindung dermedizinischen GeräteAbb. 3eHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel

Material und MethodenAbb. 4eHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel

Material und MethodenAbb. 5eHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel

Material und MethodenVerwendete Technologien Java 1.8, JavaScript, HTML IDE: Eclipse unter Mac OS X XML/XSD via JAXB (Validierung) WebServer / Websockets via Jetty MiniComputer / Microcontroller Raspberry Pi 2, Modell B(4x900MHZ, 1024 MB, 4xUSB, Linux) Abb. 5Odroid C1Testgerät: modernes, turbinengesteuertesBeatmungsgeräteHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel

ImplementierungService-Configvalidatable?new ON 80build newrequest stackload not ponseConvert to HL7is HL7-Serveravailable?HL7 messageResponse-StackDeviceeHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni BarthelCS / CIS / PDMS

-Config service name "HamiltonC2" validatable?!!new Thread device configFilePath "Configuration/Hamilton C2.xml"delay "1000"WebServer!hl7StoragePath "HL7storage/" intervall "5000" FileServerWebsocketlogFilePath "LogFiles/" name "Hamilton C2 to HL7"/ Service-ThreadJSON Streamvalidatable? patientbuildnewrequest stackcaseId "10001" patientId "10" gender "M" name "Muster" surname "Max"/ 192.168.178.125:8080 target host "192.168.100.134"load not sendedname "HAPI-TestPanel" port "49667"/ messagesRequest /service Request-StackClientxxx.hl7ResponseConvert to HL7is HL7-Serveravailable?HL7 messageResponse-StackDeviceeHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni BarthelCS / CIS / PDMS

ImplementierungService-Configvalidatable? conceptnew Threadid "Tidal Volumen" WebServer! request type "byte" identifier "85"/ !FileServer response format "XXXX." type "number/int" unit „ml"/ Websocket /concept Service-ThreadDevice-ConfigJSON Streamvalidatable?192.168.178.125:8080buildnew conceptrequest stackResponse id "Trigger" request type "byte" identifier "104"/ load not sended response format "XXXX."type "number/int" unit "" messagesRequest value sign " " number "0" comment "" value "Flow Trigger"/ value sign " " number "1" comment "" value "P Trigger"/ ClientRequest-Stackxxx.hl7 value sign " " number "2" comment "" value "Off"/ /response /concept Convert to HL7is HL7-Serveravailable?HL7 messageResponse-StackDeviceDevice-ConfigeHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni BarthelCS / CIS / PDMS

ImplementierungService-Configvalidatable?new ON 80build newrequest stackload not ponseRequest-ConfigConvert to HL7is HL7-Serveravailable?[02 85 03 0D]HL7 messageResponse-StackDeviceeHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni BarthelCS / CIS / PDMS

ImplementierungService-Configvalidatable?new ON 80build newrequest stackload not ponseResponse-ConfigConvert to HL7[02 55 20 20 32 30 2E 03 0D]is HL7-ServerU20.available?HL7 messageResponse-StackDeviceeHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel20.CS / CIS / PDMS

ImplementierungService-Configvalidatable?new ON 80build newrequest stackRequestload not sendedmessagesMSH \& Hamilton C2 to HL7 Rs232-HL7-Translation 20141214095004 ORU R01 P not present P 2.6 Request-StackResponseClientxxx.hl7!PID 1 10001 Muster Max M OBR 1 12345 Sample # 997602 . L O Nicht spezifiziert OBX 1 ST f cmv 10 b/min N F 2014121409500001 Convert to HL7OBX 2 ST f simv 14 b/min N F 2014121409500002 HL7 messageis HL7-ServerOBX 3 ST Tidal Volumen 20 ml N F 2014121409500002 !available?OBX 4 ST Insp. Time 1 h N F 2014121409500003 Response-StackDeviceHL7eHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni BarthelCS / CIS / PDMS

ImplementierungService-Configvalidatable?new evice-Configvalidatable?192.168.178.125:8080build newrequest stackload not sendedmessagesRequestServiceData-JSON{"f cmv"Response!Request-StackService-JSON{: ["10","b/min"],"f simv" : ["14","b/min"],"Tidal Volumen" : ["20","ml"],!}"Insp. Time" : Convert["1","h"]to HL7 Clientxxx.hl7"service" : "Hamilton C2","device" : ["/dev/tty.usbserial-A7022UFT","9600", "7", "2"],"patient" : ["10001","Muster","Max"]}is HL7-Serveravailable?HL7 messageResponse-StackDeviceJSON StreameHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni BarthelCS / CIS / PDMS

ErgebnisAbb. 6eHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni BarthelAbb. 7

Schlussfolgerungen dezentralisierte Anbindung derKommunikationsgeräte / Gerätestruktur direkte Vermittlung der Pat.-Daten an daszuständige PDMS Patientenzuordnung (z-Segment, PID, etc.) Bündelung der Eigenschaften vonTransformation und Vermittlung Kommunikation über HL7-Standard Entfernung des Single-Point-of-Failure Senkung der Netzwerklast in Spitzenzeiten rückwirkende Datenübernahme 72h DatenvorhaltungeHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni BarthelAbb. 8

Ausblick Abschließende Entwicklung der Weboberfläche sowie die Anwendung zur Cluster-Administration weitere Praxistests mit der Hardware-Box müssenfolgen (Kommunikation mit einem Patientenmonitor) Test an mehreren Geräten zur Spezifikation derKonfigurationsdatei Entwicklung einer allg. gültigen Bibliothek zurAnbindung weiterer medizinische Geräte Verarbeitung der Patienteninformationen mitBarCode-Reader & RFID-SchnittstelleAbb. 9eHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel

KooperationspartnereHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel

HERZLICHEN DANK FÜR IHREAUFMERKSAMKEITeHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel

Fragen?

Antworten auf antizipierte Fragen

HANDLING IN DER PRAXISmedizinische Geräte im Krankenhaus verfügen häufigüber proprietäre Schnittstellen, realisiert via RS232Anbindung der Geräte erzeugt hohe Kosten,da kein Standard (z.B. HL7) verwendet wirdGerätedaten müssen trotzdemerfasst und dokumentiert werdenGerätehersteller bieten Treiberlösungen anAls proprietärere Software (lateinisch propriē „eigentümlich“, „eigen“, „ausschließlich“) "wird eine Software bezeichnet, die auf herstellerspezifischen, nicht veröffentlichten Standards basiert.

HANDLING IN DER PRAXISmedizinische Geräte im Krankenhaus verfügen häufigüber proprietäre Schnittstellen, realisiert via RS232Dokumentation !erfolgt schriftlichAnbindung der Geräte erzeugt hohe Kosten,Treiberlösungen !da kein Standard (z.B. HL7) verwendet wirdwerden !nicht genutztGerätedaten müssen trotzdemerfasst und dokumentiert werdenGerätehersteller bieten Treiberlösungen anAls proprietärere Software (lateinisch propriē „eigentümlich“, „eigen“, „ausschließlich“) "wird eine Software bezeichnet, die auf herstellerspezifischen, nicht veröffentlichten Standards basiert.

HANDLING IN DER PRAXISDaten werden in !medizinische Geräte im Krankenhaus verfügen häufigüber proprietäre Schnittstellen, realisiert via RS232Dokumentation !eine proprietäre!erfolgt schriftlichSoftware geladenAnbindung der Geräte erzeugt hohe Kosten,Treiberlösungen !zusätzlicher PCda kein Standard (z.B. HL7) verwendet wirdwerden !am Bett desnicht genutztPatientenGerätedaten müssen trotzdemerfasst und dokumentiert werdenGerätehersteller bieten Treiberlösungen anAls proprietärere Software (lateinisch propriē „eigentümlich“, „eigen“, „ausschließlich“) "wird eine Software bezeichnet, die auf herstellerspezifischen, nicht veröffentlichten Standards basiert.

Problemstellung IM DETAILDezentrale Vernetzung: Vitaldatenmonitoring und PDMShaben jeweils ihr eigenesphysikalisches Netzwerk für diehorizontale Vernetzung Vitaldatenmonitor und dasBeatmungsgerät sind direkt anden PC am Bettplatzangeschlossen PC am Bettplatz hat Zugriff aufDaten aus dem Vitaldatenmonitor,Beatmungsgerät und Labor überdas PDMSGrafik aus: R. Röhrig · R. Rüth Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH – Standort Gießen, BRD Intelligente Telemedizin in der IntensivstationPatientennaher Einsatz von Medizintechnik und IT in der IntensivmedizinBundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 2009 · 52:279–286 DOI 10.1007/s00103-009-0792-x Online publiziert: 26. Februar 2009 Springer Medizin Verlag 2009

Problemstellung IM DETAILDezentrale Vernetzung: Vitaldatenmonitoring und PDMShaben jeweils ihr eigenesphysikalisches Netzwerk für diehorizontale Vernetzung Vitaldatenmonitor und dasBeatmungsgerät sind direkt anden PC am Bettplatzangeschlossen Gerätekommunikationeffizienter gestaltenPC am Bettplatz hat Zugriff aufDaten aus dem Vitaldatenmonitor,Beatmungsgerät und Labor überdas PDMSGrafik aus: R. Röhrig · R. Rüth Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH – Standort Gießen, BRD Intelligente Telemedizin in der IntensivstationPatientennaher Einsatz von Medizintechnik und IT in der IntensivmedizinBundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 2009 · 52:279–286 DOI 10.1007/s00103-009-0792-x Online publiziert: 26. Februar 2009 Springer Medizin Verlag 2009

Problemstellung IM DETAILDezentrale Vernetzung:Was bedeutet effizienter gestalten? Vitaldatenmonitoring und PDMS„unabhängig“ von Treibernhaben jeweils ihr eigenesmultifunktional kalibrierbarphysikalisches Netzwerk für diegleichzeitige Abfrage mehrerehorizontale Vernetzungangebundener GeräteVitaldatenmonitor und dasDatenzuordnung zu PatientenBeatmungsgerät sind direkt anNutzung offener Standards zurden PC am BettplatzKommunikation z.B. fieuhäSichsehhoGerätekommunikationeffizienter gestaltenPC am Bettplatz hat Zugriff aufKonkret: multifunktionaleDaten aus dem Vitaldatenmonitor,Übersetzung von GeräteBeatmungsgerät und Labor überProtokollen zu HL7-Streamsdas PDMS Grafik aus: R. Röhrig · R. Rüth Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH – Standort Gießen, BRD Intelligente Telemedizin in der IntensivstationPatientennaher Einsatz von Medizintechnik und IT in der IntensivmedizinBundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 2009 · 52:279–286 DOI 10.1007/s00103-009-0792-x Online publiziert: 26. Februar 2009 Springer Medizin Verlag 2009

PLATTFORMODROID C1Raspberry Pi B MIPS32 24K (400 MHz) / Broadcom BCM2835 700MHzATmega32U4 (16 MHz) 512 MB SDRAM64MB (AR9331) / 10/100 Ethernet 1Gbyte DDR3 SDRAM2.5KB (ATmega) HDMI / Audio Gigabit Ethernet 10/100 Ethernet Micro-SD @50Mhz/SDR25 Micro-HDMI Bridge-Adapter (MIPS - ATmega) MicroSD Micro-SD UHS-1@100Mhz/ Stromversorgung: microUSB Stromversorgung: microUSB Größe: 69 x 53 x 17mm Größe 85 x 56 x 17 mm ARM Cortex -A5(ARMv7)1.5Ghz quad core CPUsSDR50 / eMMC Infrarot ON Board Stromversorgung: DC Größe: 85 x 56 x 17 mmProduktbilder entstammen den entsprechenden Produktbeschreibungen der Hersteller, i.S.d. § 51 UrhG 1. Alt.Arduino Yun

duktbilder entstammen den entsprechenden Produktbeschreibungen der Hersteller, i.S.d. § 51 UrhG 1. Alt.Hamilton C2abelGeräteverbindungFotos: Toni Barthel, Aufnahme 21.11.2014Raspberry PI B KabelverbindungRS232 TTL Modul

rullmN32S2ullmodemdapte-Aodemhanger-CRaspberry PI B -KabelHamilton C2GenderRr!etpagditAönremedgonll M er-ChauNnd32e2SGuroRnt,BBSSUUIaiFTD ler da vtabrofmNProduktbilder entstammen den entsprechenden Produktbeschreibungen der Hersteller, i.S.d. § 51 UrhG 1. Alt.GeräteverbindungkoKabelverbindungFotos: Toni Barthel, Aufnahme 21.11.2014RS232 TTL Modul

StromversorgungLösung: RS232Lösung: USBProblem: StromversorgungFotos: Toni Barthel, Aufnahme 21.11.2014

Quellen / AbbildungenQuellen(1) A. Sunyaev, J.M. Leimeister, A. Schweiger, H. Krcmar, Integtrationsarchitektur für das Krankenhaus, IMCInformation Management & Consulting, Seiten 28 - 35, 2006.(2) R. Röhrig, R. Rüth, Intelligente Telemedizin in der Intensivstation, Bundesgesundheitsblatt fürGesundheitsforschung und Gesundheitsschutz, Seiten 279 - 286, 2009.(3) Moxa UC-7408, UC-7408 Plus, http://de.moxa.com/product/UC-7408.htm, letzter Besuch: 20.02.2015(4) Raspberry Pi, Raspberry Pi 2 Model B, -model-b/,letzter Besuch seite des Beamtungsgerätes Hamilton C2, eigene Aufnahmeexemplarische Darstellung zur Anbindung medizinischer Geräte in der Praxis, eigene Darstellungexemplarische Darstellung der im Projektentwickelten Hardware-Box, eigene Darstellungerste konzeptionelle Darstellung der Hardware-Box, eigene DarstellungSoft- und Hardwarearchitektur der Hardware-Box, eigene DarstellungHardware-Box mit ThoraTech-Logo, eigene AufnahmeHardware-Box mit allen nötigen Kabeln, eigene AufnahmeRaspberry Pi mit Bildschirm, -Raspberry-Pi-B/1679052 32273412455.html(9) Hardware-Box mit abgehobener Hülle, eigene AufnahmeeHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel

Zentrale Fragestellung eHealth Summit, Wien Österreich 2015 - Toni Barthel adäquate Anbindung von medizinischen Geräten an das klinische Netzwerk absolute Interoperabilität ist häuﬁg kein wichtiges Designkriterium sehr viele proprietäre Datenübertragungsprotokolle - kein erkennbarer Standard HL7 ist der „quasi"-Standard in der v2.x