weaving interoperability: combining local, regional and national solutions on hospital level
DESCRIPTION
Weaving interoperability: combining local, regional and national solutions on hospital level. IMIA HIS Conference, Oeiras, July 3, 2006 Juha Mykkänen, Mikko Korpela HIS R&D Unit, University of Kuopio, Finland. In this presentation. HIS, sub-systems and interoperability - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1
SerAPI 41
Web services-soveltamistavat arviointi
Se man tiikan tarkku us
Ke h itysv älin e tu ki
Op ittav uu s
Te knin e nlaaje nn e ttav u u s
Keh itykse nsu orav iiv aisuus
Sisällö lline njo u stav uu s
XM L/http
Op e n CDA /SO AP
WSDL/SOAP
HL7 v 3 + W S-t rans po rt
Page 8
Context of HSSP SpecificationsContext of HSSP Specifications
Abi
lity
to In
tero
pera
te
High
Low
2,22,01,82,8Sovellustuotannon nopea reagointi muuttuneisiin toimintatapoihin
2,02,01,72,5Sovellusten helppo mukautettavuus eri organisaatioiden vaatimuksiin (konfiguroimalla)
2,82,53,02,8Terveydenhuollon ammattilaisia palvelevien toimintojen yhtenäiset ohjelmistorajapinnat
2,21,52,22,7Sovellusten tuottajille valmiina saatavien ohjelmistopalvelujen tarjoaminen
2,22,02,52,0
Terveydenhuollon asiakkaille suunnattujen palveluiden ja sovellusten tukeminen ohjelmistopalveluilla
2,52,72,22,8Päällekkäisten tietojen ja toimintojen vähentäminen sovelluksissa
2,42,32,22,8Useiden järjestelmien tarvitsemien tietojen keskitetty ylläpito
KaikkiInfrayrityksetTH-ohjelmisto-toimittajatTH-organisaatiot
Miten tärkeinä pidätte seuraavia palveluiden ja rajapintojen tavoitteita?
2,22,01,82,8Sovellustuotannon nopea reagointi muuttuneisiin toimintatapoihin
2,02,01,72,5Sovellusten helppo mukautettavuus eri organisaatioiden vaatimuksiin (konfiguroimalla)
2,82,53,02,8Terveydenhuollon ammattilaisia palvelevien toimintojen yhtenäiset ohjelmistorajapinnat
2,21,52,22,7Sovellusten tuottajille valmiina saatavien ohjelmistopalvelujen tarjoaminen
2,22,02,52,0
Terveydenhuollon asiakkaille suunnattujen palveluiden ja sovellusten tukeminen ohjelmistopalveluilla
2,52,72,22,8Päällekkäisten tietojen ja toimintojen vähentäminen sovelluksissa
2,42,32,22,8Useiden järjestelmien tarvitsemien tietojen keskitetty ylläpito
KaikkiInfrayrityksetTH-ohjelmisto-toimittajatTH-organisaatiot
Miten tärkeinä pidätte seuraavia palveluiden ja rajapintojen tavoitteita?
Weaving interoperability:combining local, regional and
national solutions on hospital level
IMIA HIS Conference, Oeiras, July 3, 2006Juha Mykkänen, Mikko Korpela
HIS R&D Unit, University of Kuopio, Finland
22
In this presentation
• HIS, sub-systems and interoperability• Local, regional and national health information
infrastructure initiatives in Finland• HIS architectural components: hospital view• Some challenges for advanced interoperability• Emerging interoperability best practices• Summary + discussion
33
IMIA HIS, Heidelberg, April 2002:• "need a common description for components in health
information systems" - still a valid need• components = units of composition, reuse and interoperability:
– scope, availability, granularity, physical and conceptual nature– healthcare-specific scope: infrastructure, administration, care support,
direct care, diagnostics, communication, simulation– information and semantics, instance / type / context / meta levels– functionality and interactions - capabilities + collaboration– relation to reference architectures and specific application architecture– technical aspects - data communication, interfaces, technical
infrastructure, integration platforms etc.– cross-cutting aspects: security, management, flexibility, extensibility– relationship to systems lifecycle - development paradigm, migration
Myk
käne
n, T
uom
aine
n 20
06, I
nfor
mat
ion
and
Sof
twar
e Te
chno
logy
, sub
mitt
ed.
44
Process model of a hospital – systems are for processes
Core process:Direct care
Sup
port
proc
esse
s:
Labo
rato
ry
Rad
iolo
gy
…
Input: illness
Output: wellness?
Auxiliary processes:Management, …
Kor
pela
200
5, p
rese
ntat
tion
at S
un Y
at-s
en U
nive
rsity
Can
cer C
ente
r, G
uang
zhouRole of information systems in
hospitals
55
Hospital care
Home GP Rehabilitation
Kor
pela
200
5, p
rese
ntat
tion
at S
un Y
at-s
en U
nive
rsity
Can
cer C
ente
r, G
uang
zhou
Beyond the hospital – seamless care
66
Health information infrastructure developments / Finland Kuopio
Helsinki
• Hospitals and health centres– primary care = health centres: ~100 % use EPR systems– hospitals: replacing legacy core applications > 10 years– continuous heterogeneity in processes, applications, infrastructures– managerial and clinical process developments - e.g. DRG, decision support
• Regional– new organisational models of health services (e.g. laboratories, regional clusters) – regional information systems, references to back-end HIS data– shared electronic services (e.g. prescriptions, electronic booking)– disease-specific specialised systems
• National– national services: EHR for professionals, code sets/vocabularies etc.– migration from regional to national services
• Citizen– e-services emerging first for professionals, then patients– PHR: little real integration to professional-oriented EPRs
77
Sample high-end composition of the hospital-wide information system today:
Helsinki-Uusimaa hospital district
ASLAasiakaslaskutus
MD-MIRANDApotilaskertomushoitopalautteet
lääkitystietokanta,Digi-sanelu
Agfa RISPACS
kuva-arkisto
WebLabMULTILAB II(sis. SAMBA
QPATI)VERTTI
PICISAnestesiatj.
ja tehotj.
INFOpuhelinkeskus
TITANIA, PRIMA, ymhh,koulutus,kulunv.
EVÄSateriatilaus
ORACLE MAN.materiaalikeskus
Päivittäis-raportointi
HUS DWtietovarasto
ORACLEFINANCIALS
MYNLAmyyntilaskutus
Gentia, HILMOEcomedPowerPlay
SAI Sairaala-infektioiden rek. OPERA Leikkaustoiminnan ohjausjärjestelmä
OBSTETRIXsynnytysosas-
tojen tj.
ENDOBASEgastroenterolo-
gia
Kardiologia,muut osasto-järjestelmät
Tilaukset,
henkilöstö
Väistyvätjärjestelmät,
migraatioalusta
MUSTIPotilasrekisteri
MAKSULITOTIRADUAHA
SAIR. SENIORI
LASKUTUS-, SEURANTA- JA RAPORTOINTIJÄRJESTELMÄT
TUKIPALVELU-JÄRJESTELMÄT
Ulkoisetyhteydet
ATJ
SAUKKO
2.
4.
3.
5.
6.
1.
9.
7
8.
10.11. 12.
13.14.
15.
16.
17.
18.
21. 22. 23.
24. 25.26.
27.
28.
50.
51.3.
52..
MARELAapteeki
MD-OBERONlähete-,
ajanvaraus-,avo- ja vuodeos.
toiminnot, tilaukset,väestörekisteri
RONDO,OFA, ym.
HALLINNONJÄRJESTELMÄT
DYNASTYasianhallinta, AMS
Lomakepankki (suunnitteilla) VIRVE, ym.
TIETU
INTRA, INTERNET
ASLAasiakaslaskutus
MD-MIRANDApotilaskertomushoitopalautteet
lääkitystietokanta,Digi-sanelu
Agfa RISPACS
kuva-arkisto
WebLabMULTILAB II(sis. SAMBA
QPATI)VERTTI
PICISAnestesiatj.
ja tehotj.
INFOpuhelinkeskus
TITANIA, PRIMA, ymhh,koulutus,kulunv.
EVÄSateriatilaus
ORACLE MAN.materiaalikeskus
Päivittäis-raportointi
HUS DWtietovarasto
ORACLEFINANCIALS
MYNLAmyyntilaskutus
Gentia, HILMOEcomedPowerPlay
SAI Sairaala-infektioiden rek. OPERA Leikkaustoiminnan ohjausjärjestelmä
OBSTETRIXsynnytysosas-
tojen tj.
ENDOBASEgastroenterolo-
gia
Kardiologia,muut osasto-järjestelmät
Tilaukset,
henkilöstö
Väistyvätjärjestelmät,
migraatioalusta
MUSTIPotilasrekisteri
MAKSULITOTIRADUAHA
SAIR. SENIORI
LASKUTUS-, SEURANTA- JA RAPORTOINTIJÄRJESTELMÄT
TUKIPALVELU-JÄRJESTELMÄT
Ulkoisetyhteydet
ATJ
SAUKKO
2.
4.
3.
5.
6.
1.
9.
7
8.
10.11. 12.
13.14.
15.
16.
17.
18.
21. 22. 23.
24. 25.26.
27.
28.
50.
51.3.
52..
MARELAapteeki
MD-OBERONlähete-,
ajanvaraus-,avo- ja vuodeos.
toiminnot, tilaukset,väestörekisteri
RONDO,OFA, ym.
HALLINNONJÄRJESTELMÄT
DYNASTYasianhallinta, AMS
Lomakepankki (suunnitteilla) VIRVE, ym.
TIETU
INTRA, INTERNET
HU
S,S
inik
ka R
ipat
ti 20
04
Hospital level
88
Example of a major vendor’s architecture
Liitännäis-järjestelmä
Liitännäis-järjestelmä
MD-ARIEL käynnistykset ja parametrinvälitykset sekä pääsynvalvonta
Liitännäis-järjestelmä
A
MD-ARIEL Kontekstin hallinta ja yhteiset tietovarastot sekä palvelut
MD-ARIEL & MD-UMBRIEL Käyttöoikeuksien määritys
Toiminnanohjauksenydin
MD-OBERON
Potilaskertomuksen ydin
MD-MIRANDA
A(esim. Lab) B
(esim. RIS)C
(esim. toimenpide-järjestelmä)
Liitännäis-järjestelmä
D(Esim. Diabetes)
Liitännäis-järjestelmä
E(Esim. kuva-
arkisto)
"Peruskäyttäjät"
Esim. palveluyksiköiden käyttäjät
Med
ici D
ata
Oy,
Juh
a S
orri
7.10
.200
4HMIS core
EPR system
Loosely connected systems
Common context & services
Launching
Common user
Hospital level
• inner circles: optimised usability, reduced maintenance and redundancy, tightly integrated application families and components
• outer circles: flexibility, cross-organisational processes
99
Migration situation in a major hospital
CRIS/PACS Rtg:n tuotan-nonohjausjär-jestelmä Rtg-työlistat Rtg-lähetteet Rtg-lausunnot Rtg-kuvat
RADU Rtg-lähetteet Rtg-lausuntojen katselu
UPO poliklinikkajärjestelmä Ajanvaraukset Lähetteet
UJO Hoidonvarausjonojen hallinta
TOTI Toimenpideyksiköiden tietojärjestelmä
MPOTI potilashallinto Käyntien ja hoito-jaksojen kirjaus Laskutus
Henkilötiedot MULTILAB Laboratorion tietojärjestelmä
MD-Oberon
Henkilötiedot VAJAT Ajan- ja hoi-donvaraukset Hoidonvarausjonojen hallinta
Lähete Hoitopalaute
AVOS avo- ja osastohoidot Käyntien ja hoitojakso-jen kirjaus Käyttö KPK ASLA Laskutus
MD-Miranda
Potilaskertomus Hoitopalaute
Terveys-keskusjär-jestelmät Sähköiset lähetteet ja hoitopalautteet sekä sähköiset laboratoriopyynnöt ja vastaukset laajenevat koko shp:n alueelle vuoden 2006 aikana Lähete ja hoitopalaute Kuopion tk Laboratoriopyyntö ja vas-taus (HL7) Kuopio tk Siilinjärvi-Maaninka tk Varkaus tk
MD-ympäristö
Ajanvaraus Lähete
Musti-ympäristö
YKERT Sairauskertomusten hallintajärj.
Merkinnät: Käytössä Otetaan käyttöön tulevaisuudessa
KY
S, P
ekka
Sip
ilä, 2
006Old HIS
systems
New HIS systems
Health center
systems
Hospital level
1010
Core database
Patient administration core: master patient data, code sets, …
Healthcare organization in charge
APIs
Elements of a HIS architecture: hospital viewCommon core services: Starting point for HIS
Kor
pela
, Myk
käne
n, P
orra
smaa
, Sip
ilä 2
005,
CH
INC
con
fere
nce,
Bei
jing
• presumptions:– heterogeneous
specialised applications, existing (legacy) systems
– practicality, feasible implementation threshold in multi-vendor environment
– extensibility– service-
orientation supported by generic middleware
1111
Application databases
Core database
Patient administration core: master patient data, code sets, …
Spezialized clinical
systems: outpatient, laboratory,
ophthalmol…
Healthcare organization in charge
DBMS
APIs
“Pluggable” specialized clinical subsystems
Kor
pela
, Myk
käne
n, P
orra
smaa
, Sip
ilä 2
005,
CH
INC
con
fere
nce,
Bei
jing
• alternatives:– non-pluggable
clinical subsystems
– no clinical subsystems
1212
EHR data (CDA/XML)
Application databases
Core database
Patient administration core: master patient data, code sets, …
Spezialized clinical
systems: outpatient, laboratory,
ophthalmol…
Healthcare organization in charge
DBMS
APIs
Standard structured EPR/EHR data storage
Kor
pela
, Myk
käne
n, P
orra
smaa
, Sip
ilä 2
005,
CH
INC
con
fere
nce,
Bei
jing
• alternatives:– system-specific
data views– point-to-point
queries– (personal /
virtual health record - outside organization)
1313
Front-end for clinicians in charge: EHR viewer, professional portal
EHR data (CDA/XML)
Application databases
Core database
Patient administration core: master patient data, code sets, …
Spezialized clinical
systems: outpatient, laboratory,
ophthalmol…
Invocation by context
passing
Healthcare organization in charge
DBMS
APIs
Front-end viewer for health professionals (EHR-S)
Kor
pela
, Myk
käne
n, P
orra
smaa
, Sip
ilä 2
005,
CH
INC
con
fere
nce,
Bei
jing
• alternatives:– context
management– no point-of-
decision integration
– (additional) workflow management systems
1414
Front-end for clinicians in charge: EHR viewer, professional portal
EHR data (CDA/XML)
Application databases
Core database
Patient administration core: master patient data, code sets, …
Spezialized clinical
systems: outpatient, laboratory,
ophthalmol…
Invocation by context
passing
Healthcare organization in charge
DBMS
APIs
XML
Information exchange by messages across facilities
Potentiallysame data structure
Kor
pela
, Myk
käne
n, P
orra
smaa
, Sip
ilä 2
005,
CH
INC
con
fere
nce,
Bei
jing
• alternatives:– central
repository (for some scenarios - see next slide)
– peer-to-peer negotiations / mediation
1515
Front-end for clinicians in charge: EHR viewer, professional portal
EHR data (CDA/XML)
Application databases
Core database
Patient administration core: master patient data, code sets, …
Spezialized clinical
systems: outpatient, laboratory,
ophthalmol…
Regional / national / EU-wide /
global front-end
EHR data or indices
Invocation by context
passing
Healthcare organization in charge
Other healthcare or welfare organizations
DBMS
APIs
XML
Adap-tor
Indexing
Clinical on-line access across facilities
Kor
pela
, Myk
käne
n, P
orra
smaa
, Sip
ilä 2
005,
CH
INC
con
fere
nce,
Bei
jing
• alternatives:– peer-to-peer
negotiations / mediation
1616
Front-end for clinicians in charge: EHR viewer, professional portal
EHR data (CDA/XML)
Application databases
Core database
Patient administration core: master patient data, code sets, …
Spezialized clinical
systems: outpatient, laboratory,
ophthalmol…
Citizen’s front-end
Regional / national / EU-wide /
global front-end
EHR data or indices
EHR data or indices
Invocation by context
passing
Healthcare organization in charge
Other healthcare or welfare organizations Citizen
DBMS
APIs
XML
Adap-ter
Indexing
Patient’s / citizen’s front-end
Kor
pela
, Myk
käne
n, P
orra
smaa
, Sip
ilä 2
005,
CH
INC
con
fere
nce,
Bei
jing
• add:– opposite direction– patient-provider
communications
1717
HIS challenges for interoperability• healthcare process specifics
– balance between customer, provider and organisational objectives– complexity, legality, communication, multi-professionality, exceptions– externalisation of healthcare processes from HISs– requires flexibility of architectures, definition of migration paths
• explosion of potential interoperability solutions– architectures, evaluation of standards, development and maintenance costs
• evidence– identification of real needs, requirements traceability– collection of application experience of domain-neutral best practices in HIS
• generic innovation vs. local introduction– reduced local tailoring, increased reuse on many levels– gaps: product development - healthcare process development - academia?
1818
Interoperability apex 2006• Semantic and process integration
– structured and coded information, shared terminologies, ontology-based semantics– clinical decision support, integration and adaptation of HIS into defined or even
evidence-based workflows• Service-oriented architectures
– paradigm for open, flexible and business-aligned systems, cohesive & reusable services– process management and automation (vs. exceptional healthcare workflows)– infrastructure services (e.g. EHR access, codes and terminolofies, access control) and
added value services (e.g. decision support)– e.g. Healthcare Services Specification Project / HL7+OMG
• Profiles = constraints on application of generic mechanisms– technical: e.g. Web services interoperability (WS-I)– functional: e.g. HL7 EHR-S Functional Model– semantic: e.g. CEN/OpenEHR archectypes, HL7 templates– standardisation: e.g. Integrating Healthcare Enterprise (IHE)
1919
Summary and discussion topics• hospitals will long remain one central point for health services provision, but
will not remain "the centre"– challenges for advanced interoperability remain on local, regional, national and
international level: common frameworks needed– regional and national initiatives demand local acceptance and user benefits
• described elements are based on Finnish practical experience, international standardization, China, Africa
• one basis for generic framework architecture adjustable to the specific contexts in Portugal, Germany, UK, USA, … Mozambique?
• how can the service interfaces and semantics be developed for global reusability & local adaptability? gradually?
– understanding of and support for healthcare processes– semantic and functional views addressed
→ International standardization of relevant aspects with users and industry→ ’IT for Health’ at IFIP World IT Forum 2007 www.witfor.org→ IMIA recommendations, Health Informatics in Africa HELINA 2007 www.helina.org
2020
Healthcare application integration: PlugIT, 2001 2004: www.plugit.fi, Finnish Agency for Technology and Innovation Tekes grants no. 40664/01, 40246/02 and 90/03
Service-oriented architecture and web services in healthcare application production and integration: SerAPI, 2004 2007:
www.centek.fi/serapi, Tekes grants no. 40437/04, 40353/05
Healthcare work and information systems development in parallel: ZipIT 2004-2007 Tekes grants no. 40436/04 and 790/04, and ActAD HIS, 2004-2005
Finnish Work Environment Fund grant no. 104151 : www.centek.fi/zipitPackaging Finnish e-health expertise for international use: Export HIS, 2004 2006 www.centek.fi/exporthis (Tekes grant no. 70062/04,), e-Health Partners
Finland, 2006-2007 www.uku.fi/ehp (Tekes grants no. 40140/06, 70030/06)
Informatics development for health in Africa: INDEHELA Methods (Academy of Finland grants no. 39187,1998 2001), INDEHELA Context (201397 and 104776, 2003,
2004 2007): www.uku.fi/indehela
Open Integration Testing Environment: Avointa, 2004 2006: www.centek.fi/avointa Tekes grant no. 40449/04
Acknowledgements and more information
2121
Assets to support benefits of electronic health information interoperability
• separation of care management from patient-specific health information
• increasingly documented and formalised requirements, processes and practices in healthcare
• common concept models, vocabularies and terminologies, extended to ontological languages and tools
• component- and service-based systems development and management approaches to support changing requirements and heterogeneous environments
• guidelines, methods and reference models for acquisition, integration and systems development projects
Myk
käne
n, S
peci
ficat
ion
of R
eusa
ble
Inte
grat
ion
Sol
utio
ns in
Hea
lth In
form
atio
n S
yste
ms,
forth
com
ing.