Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt in der Entwicklung eines Frameworks zur drahtlosen Übertragung von Messwerten unter Nutzung des POCT1-A Standards. Es wird zunächst ein Überblick gegeben über medizinische Kommunikationsstandards im Allgemeinen, um dann im Detail auf den POCT1-A Standard einzugehen. Entwicklungsplattformen und Implementierungstechniken, die bei der Umsetzung verwendet wurden werden vorgestellt, um abschließend noch ein Überblick über die Komponenten der erstellten Anwendung und insbesondere dem Pluginsystem zu geben.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Motivation
1.2. Aufgabenstellung
2. Stand der Technik
2.1. Krankenhausinformationssysteme
2.2. Medizinische Kommunikationsstandards
2.2.1. HL7
2.2.2. CDA
2.2.3. SCIPHOX
2.2.4. DICOM
2.2.5. VITAL
2.2.6. Zusammenfassung
2.3. Point of Care Testing
3. POCT1-A
3.1. Entstehung von POCT1-A
3.2. Überblick POCT1-A
3.3. Aufbau von POCT1-A
3.4. Nachrichten Profile
3.4.1. Basic Message Flow
3.4.2. Continuous Mode
3.4.3. Asynchronous Mode
3.4.4. Fehlerbehandlung
4. Bewertung von POCT1-A
4.1. Vorteile von POCT1-A
4.2. Vergleich zu HL7
5. Entwurfsmuster
5.1. Befehls Muster
5.2. Fabrik Methode
5.3. Singleton Muster
5.4. Beobachter Muster
6. Entwicklungsplattformen
6.1. Zaurus SL5500
6.2. Entwicklungsumgebung
7. POCT1-A Framework und Anwendung
7.1. Anforderungen und Entwurf
7.2. POCT1-AFramework
7.2.1. Architektur und Entwurf
7.2.2. XML-Parser
7.2.3. Schnittstellen
7.3. Pluginsystem
7.3.1. Bibliotheken
7.3.2. Entwurf eines Pluginsystems
7.3.3. SpO2- Plugin
7.4. Core
7.5. Device Interface
7.5.1. Anforderungen
7.5.2. Entwurf und Design
7.6. Observation Reviewer
7.6.1. Anforderungen
7.6.2. Entwurf und Design
7.7. Use-case Szenario
8. Zusammenfassung und Ausblick
A. POCT1-A
A.1. Datentypen
A.2. Objekte
A.3. Nachrichten
A.4. UML Diagramme
Zielsetzung & Themen
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Frameworks zur drahtlosen Übertragung von Messwerten medizinischer Laborgeräte unter Nutzung des POCT1-A-Standards auf ein embedded Linux Device, um die Interoperabilität zwischen Geräten und Krankenhausinformationssystemen (KIS) zu gewährleisten und die Zeit zwischen Messung und Datenübermittlung zu minimieren.
- Entwicklung und Implementierung eines POCT1-A-Frameworks
- Konzeption eines Pluginsystems zur flexiblen Geräteanbindung
- Realisierung einer PDA-Anwendung zur Anbindung von Bluetooth-Pulsoximetern
- Aufbau eines "Observation Reviewers" zur Visualisierung und Datenverifikation
- Vergleich und Bewertung von Kommunikationsstandards wie HL7 und POCT1-A
Auszug aus dem Buch
3.1. Entstehung von POCT1-A
Der Standard ist in Folge dreier Spezifikationen entstanden. Als Grundlage diente die Spezifikation des Connectivity Industry Consortium CIC. Das CIC ist eine Vereinigung von 52 Organisationen, die aus Medizingeräteherstellern und -anbietern bestehen. Mitglieder in diesem Konsortium sind beispielsweise Philips Medical Systems, Bayer Diagnostics und Roche Diagnostics/AVL. Im ersten Entwurf wurde eine Beschreibung der Attribute eines Access Points1, dem Kommunikationsprotokoll zwischen Gerät und Access Point und der Kommunikation zwischen einem Data Manager2 und dem KIS gegeben. Aus diesen Anforderungen entwickelte sich in Zusammenarbeit mit Herstellern eine Spezifikation, welche eine Fusion der Interessen und Vorgaben von CIC, NCCLS, HL7, IEEE3, Herstellern und gesetzlichen Vorschriften darstellt (Abb. 3.1).
Bei der NCCLS, die sich erst kürzlich in CLSI umbenannt hat handelt es sich um eine globale, non-profit, ANSI akkredierte Standardisierungsorganisation, welche Medizinische Standards fördert und im speziellen POCT1-A veröffentlich hat, und mit der Weiterentwicklung des Standards beschäftigt ist.
Die aktuelle Version des Standards wurde im Dezember 2001 verabschiedet und ist mittlerweile ein IEEE und NCCLS Standard. Es sind zudem Bestrebungen im Gange POCT1-A in HL7 zu integrieren.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Beschreibt die Motivation zur kabellosen Datenübertragung im medizinischen Sektor und die zentrale Aufgabenstellung dieser Arbeit.
2. Stand der Technik: Bietet einen Überblick über existierende Krankenhausinformationssysteme, medizinische Kommunikationsstandards (HL7, CDA, DICOM, VITAL) und die Herausforderungen bei Point of Care Testing.
3. POCT1-A: Erläutert die Entstehung, den Aufbau und die verschiedenen Nachrichtenprofile des Standards, einschließlich Fehlerbehandlungsmechanismen.
4. Bewertung von POCT1-A: Analysiert die Vorteile des Standards und vergleicht ihn hinsichtlich seiner Eignung für POCT-Geräte mit HL7.
5. Entwurfsmuster: Führt die in der Arbeit verwendeten Software-Entwurfsmuster ein, wie das Befehlsmuster, Fabrik-Methode, Singleton- und Beobachter-Muster.
6. Entwicklungsplattformen: Stellt die Hardware (Sharp Zaurus SL5500) und die Entwicklungsumgebung (CodeWarrior) für die Implementierung vor.
7. POCT1-A Framework und Anwendung: Detaillierte Darstellung des Software-Entwurfs, des Pluginsystems, der Schnittstellen und des "Observation Reviewers" sowie ein praktisches Use-case-Szenario.
8. Zusammenfassung und Ausblick: Resümiert die Ergebnisse der Arbeit und gibt einen Ausblick auf die zukünftige Integration des Frameworks in neue Gerätegenerationen.
Schlüsselwörter
POCT1-A, Medizinische Informatik, Krankenhausinformationssystem, KIS, PDA, Linux Embedded Device, Wireless LAN, Bluetooth, Pluginsystem, HL7, Datenaustausch, XML, Kommunikationsstandard, Point of Care Testing, Observation Reviewer.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Studienarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Implementierung des medizinischen Kommunikationsstandards POCT1-A auf einem embedded Linux-System, um Laborgeräte kabellos mit Krankenhausinformationssystemen zu vernetzen.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die zentralen Themen umfassen medizinische Kommunikationsstandards, die Entwicklung von Software-Frameworks für mobile Geräte (PDAs) und die Anbindung von medizinischen Messgeräten via WLAN und Bluetooth.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das primäre Ziel ist die Entwicklung einer standardkonformen Lösung, die medizinische Geräte ohne aufwendige, individuelle Schnittstellenentwicklung in Krankenhausinformationssysteme integrieren kann.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden angewendet?
Es werden Methoden der objektorientierten Softwareentwicklung unter Verwendung von Entwurfsmustern (z. B. Command, Singleton, Beobachter) und XML-Parsing eingesetzt, um eine modulare und wartbare Softwarearchitektur zu schaffen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil behandelt die theoretischen Grundlagen der POCT-Kommunikation, die Implementierung der Architektur sowie den Entwurf eines Pluginsystems zur flexiblen Anbindung verschiedener Gerätetypen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind POCT1-A, Krankenhausinformationssystem (KIS), mobile Datenübertragung, Pluginsystem, XML und objektorientiertes Framework-Design.
Welche Rolle spielt das Pluginsystem in dieser Arbeit?
Das Pluginsystem ermöglicht es, neue medizinische Geräte über eine einheitliche Schnittstelle in das Framework zu integrieren, ohne den Kern des Protokolls für jedes Gerät neu entwickeln zu müssen.
Wie wurde das Pulsoximeter angebunden?
Das Pulsoximeter wurde über Bluetooth angebunden, wobei das spezifische Protokoll des Geräts teilweise ausgelesen und die Messwerte anschließend in das standardkonforme POCT1-A-Format übersetzt wurden.
- Arbeit zitieren
- cand. Dr.-Ing. Dipl.-Inf. cand-kfm. Christian Schaller (Autor:in), 2005, Implementierung des medizinischen Kommunikationsprotokolls POCT1-A auf einem embedded Linux Device, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/43494
