Electronic health records (EHRs) : data export of health information systems based on the Entity-Attribute-Value model as CEN prEN 13606 compliant EHR extracts by means of archetypes

Abstract

Das Europäische Komitee für Normung (CEN) arbeitet an einem 5-teiligen Standard prEN 13606, der eine Kommunikationsarchitektur zum Austausch von elektronischen Gesundheitsakten festlegt. Dieser Standard basiert auf einem Zwei-Schichten-Modell, bei dem Wissen und Information getrennt werden. Im ersten Teil dieses Standards wird das Referenzmodell vorgestellt. Instanzen des Referenzmodells dienen dazu, medizinische Information darzustellen. Im zweiten Teil des Standards wird das Konzept von Archetypen vorgestellt. Archetypen legen fest, wie Instanzen des Referenzmodells aufgebaut sein müssen, um bestimmtes medizinisches Wissen darzustellen. ArchiMed ist ein Studiensystem, das an der Besonderen Einrichtung für Medizin\-ische Statistik und Informatik der Medizinischen Universität Wien entwickelt wurde. Es basiert auf dem Entity-Attribute-Value Model. Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden existierende medizinische Daten aus ArchiMed, die in einem eigenen Datenformat gespeichert wurden, in einer semantisch interoperablen Form gemäß dieses Standards exportiert. Ziel war die Umsetzung mit Standard-XML-Tools. Die bestehenden Daten werden in zwei Schritten in die gewünschte Form gebracht. Im ersten Schritt werden die Daten als Instanz des prEN 13606 Referenzmodells exportiert.<br />Im zweiten Schritt wird diese generische Instanz in eine semantisch interoperable Instanz transformiert. Als Vorlage für die Transformation dient ein unabhängig entwickelter "private diabetes data"-Archetyp. Um die Transformation ohne Programmierkenntnisse durchführen zu können, wird eine virtuelle Erweiterung der Referenzmodells vorgeschlagen. Diese ermöglicht, Instanzen des Referenzmodells mittels XML-Schema darzustellen und die Transformation mit bestehenden Tools visuell festzulegen.<br />

The European Committee for Standardization (CEN) is currently working on a five part European Standard (prEN 13606) that defines an information architecture for communicating contents of electronic health records (EHRs). This standard enables health information systems to exchange EHR segments via electronic messages and web services in a semantically interoperable manner. It is based on the two-level modelling methodology, which separates knowledge from information. In part one of the standard the Reference Model is described. Instances of the Reference Model can represent all medical information that may be contained within an EHR. In part two the concept of Archetypes and a language to specify Archetypes are defined. Archetypes contain the knowledge, they act as "construction plans" for instances of the Reference Model. By using the Reference Model and Archetypes it is possible to exchange information in a semantically interoperable manner.<br /> ArchiMed is a clinical trial system developed at the Medical University of Vienna. It allows to input and to statistically analyse data, and further supports patient recruiting as well as interactive design of case report forms (CRFs). The data model used in ArchiMed is based on the Entity-Attribute-Value model design. In this work pre standard prEN 13606 was applied to implement a proof-of-concept export layer to export existing medical data stored in the ArchiMed System in a semantically interoperable form, complying with this standard. An objective was to use standard XML tools. The export is split into two steps. First, the data from ArchiMed are published as a generic instance of the Reference Model, the so-called EHR extract. Then the EHR extract is transformed into a semantically interoperable instance of the Reference Model using an already existing "private diabetes data" Archetype. To define the transformation without requiring programming skills a virtual adaptation of the Reference Model is proposed. This enables XML Schema to describe instances of the Reference Model and define the transformation using existing visual tools.