Anforderungen an Dokumentbeziehungen am Beispiel des medizinischen Informations- und Auswertesystems ArchiMed-RDA

Abstract

´Bei der Dokumentation medizinischer Sachverhalte sind einerseits die Werte selbst und andererseits die Beziehungen des Wertes zu Anderen abzubilden. Als Werte sind dabei Informationen wie beispielsweise Labordaten, Diagnosen, Therapien oder Bilder zu verstehen und Beziehungen können zum Beispiel zeitliche oder kausale Abhängigkeiten darstellen. Auch Personenbeziehungen wie Mutter-Kind oder Spender-Empfänger fallen in diesen Bereich. Für wissenschaftliche Fragestellungen sind diese Beziehungen von großer Bedeutung, weil sie einen Teil der komplexen Zusammenhänge im medizinischen Bereich darstellen können. Im System ArchiMed stehen Funktionen zur Verfügung, um bereits dokumentierte Beziehungen wie "gleicher Patient" oder "gleicher Behandlungsfall" darzustellen und abfragen zu können.<br />Zusätzlich verfügt die Auswertung über die Möglichkeit die zeitliche Abhängigkeit zwischen Werten in der Abfrage zu berücksichtigen. Dabei ist aber die Unschärfe bei der Bestimmung der Treffermenge problematisch. Im System ArchiMed-RDA, einer Erweiterung von ArchiMed, ist geplant die Beziehungen schon zum Zeitpunkt der Dokumentation festlegen zu können, um medizinische Sachverhalte besser darstellen zu können und die Qualität der Abfragen und Auswertungen zu steigern.<br />Erweiterungen müssen harmonisch in das ArchiMed-RDA Konzept eingebunden werden, in welchem Formulare als Basis für die Dokumentation in einem logisch zusammengehörigen Kontext dienen und Dokumente die Realisierung der zusammengehörigen Daten zu einem bestimmten Zeitpunkt darstellen.<br />Aufgabe dieser Arbeit ist es die in medizinischen Dokumentationen implizit vorhandenen Beziehungen hinsichtlich ihrer Umsetzung in ArchiMed-RDA zu beurteilen, ein Konzept für die Erweiterung des Systems zu erstellen, die benötigten Tabellen im Datenbankschema zu realisieren und Vorschläge für die Umsetzung in der Applikation zu erarbeiten.<br />Nach Betrachtung des FuGE-Modells zur Dokumentation von Bioinformatik-Experimenten, der ISO/EN-13606 Norm und der Kommunikationsstruktur HL7/CDA wurden die möglichen und für ArchiMed-RDA relevanten Beziehungen analysiert. Auch die Anforderungen der AnwenderInnen wurden berücksichtigt. Für die geplanten Erweiterungen werden Formularbeziehungen benötigt, welche die Beziehungen auf einer Metaebene beschreiben, und Dokumentbeziehungen zum Festlegen der tatsächlichen Beziehungen zwischen den Daten. Auch ist es nötig eine Beziehung zwischen Patienten dokumentieren zu können, um einerseits die Beziehung zu beschreiben und andererseits die Zuordnung von Daten zu mehreren Patienten zu ermöglichen. Auf der Metaebene der Formulare sollten auch eindeutige Sachverhalte in den potentiellen Daten beschreibbar sein. Diese Schlüsselbeschreibungen müssen im Zuge der Dokumentation realisiert und überprüft werden.<br />Im Rahmen der Arbeit wurden zu den genannten Anforderungen verschiedene Lösungsvarianten mit ihren Vor- und Nachteilen gegenübergestellt und für die jeweils gewählte Variante eine Begründung geliefert. Weiters wurde in einem Proof-of-concept die Praktikabilität der gewählten Varianten nachgewiesen.<br />Das Ergebnis der Arbeit zeigt sich auch in den Vorteilen beim Einsatz der erarbeiteten Konzepte in ArchiMed-RDA. Die in den Formularbeziehungen vorhandene Information über potentielle Beziehungen zwischen Dokumenten ist für die Auswertbarkeit der Daten wichtig, da dieses Wissen bei der Führung des Benutzers zum Erreichen eines sinnvollen Auswertungsergebnisses eingesetzt werden kann. Durch den Einsatz der Dokumentbeziehungen kann die Datenpräsentation zu einem Patienten übersichtlicher gestaltet werden. Auch wurde durch das Konzept der Einsatz von Sub-Formularen ermöglicht, welche bei sich wiederholenden Formularteilen die Verwaltung im Formulardesigner erleichtern. Das Konzept der Patientenbeziehungen erlaubt nicht nur das Verhältnis zwischen Patienten auszudrücken, sondern auch die Zuordnung eines Dokumentes zu mehreren Patienten. Auch die Dokumentation ohne Patientenbezug ist realisierbar. Die Verwendung des Konzeptes Dokumentschlüssel ermöglicht es nun auch in komplexeren Fällen schon zum Zeitpunkt des Formulardesigns festzulegen, welche eindeutigen Sachverhalte bei der Dokumentation zu realisieren sind. Damit kann auch in jenen Fällen, in denen die Überprüfung über den Inhalt des aktuellen Dokumentes hinausgeht, die Datenqualität sichergestellt werden.<br />

When documenting medical data one has to record the values itself on one hand and how they are related on the other hand. These relations are of utmost importance for scientific questions as they may describe part of the complex dependencies in medicine. In the ArchiMed System users have functions at their disposal to describe already documented relations like "same patient" or "same treatment case". In addition the data analysis allows to consider the chronological dependency between values. The haziness in finding the relevant data is problematic in this case. In the ArchiMed-RDA System, an extension of ArchiMed, it is intended to specify the relations already at the time of documentation to enable a better medical description of the actual situation and to increase the quality of queries and analysis.<br />Extensions have to be included harmoniously into the ArchiMed-RDA concept in which forms serve as the basis for documentation in a logical context. Documents describe the realization of data belonging together at a certain point in time.<br />The goal of this thesis to assess the implicit relations existing between the medical documents concerning their implementation in ArchiMed-RDA, to develop a concept for the extension of the system, to establish the necessary tables in the database scheme and to prepare suggestions for the implementation in the application.<br />Relations relevant for the ArchiMed-RDA system were analyzed within the FUGE-model for the documentation of bio-informatics experiments, as well as in the ISO/EN-13606 and HL7/CDA standards. The user requirements were also taken into consideration. The planned extension requires relations among the forms, which describe relations on a meta-level and relations among documents to establish the actual relations between data.<br />Furthermore it is necessary to describe relations among patients. This also allows data to be associated with a set of different patients. On the meta-level of the forms it should be possible to describe unique facts in the potential data. These key-descriptions must be realized and checked during documentation.<br />In the framework of the thesis various solution proposals for the afore-mentioned requirements were listed with their advantages and disadvantages and a justification was presented for each of the chosen alternatives. Furthermore the usability of each of the chosen alternatives was demonstrated in a proof-of-concept.<br />The result of the thesis is also reflected in the advantages when applying the developed concepts in ArchiMed-RDA system, as described in this paragraph. The information concerning potential relations between documents as available in the forms-relationships is important for the formulation of data-retrieval queries and may result in more accurate conclusions of the user. Through the use of the concept of document-relations the data of a patient may be presented more clearly.<br />In addition, this concept allows the use of sub-forms which facilitate the administration of repetitious parts of forms. The concept of the patient-relationships does not only allow expressing the relationship between patients but also the assignment of one document to a number of patients. Documentation without relating the document to a patient is possible as well. The use of the concept document-key allows, already when designing a form, to define unique facts to be realized in the documentation. Thus the quality of data is ensured even in those cases where the inspection exceeds the context of the actual document.<br />