E-Health 2020 = Mobil + Ubiquitär + Ökonomisch minus Privatsphäre?

E-Health 2020 =
Mobil + Ubiquitär + Ökonomisch
minus Privatsphäre?
Prof. Dr. Torsten Eymann
LS Wirtschaftsinformatik (BWL VII)
Universität Bayreuth
Fleet Management:
Optimization by
Identification
Patient Identification:
Integration of various
personal data sources
Flat Panel Diagnostics:
Multimedia from
integrated databases
2
[S IE M E N S A G , „H orizons 2020“, http://w 3.siem ens.de/horizons2020/, 2006]
Growing Value
The Economic Potential of Identification
Optimiza
-tion
Integration
Intelligence
Identification
3
[E ym ann, Z w icker: „E chtzeitanw endungen m it R F ID “, K rankenhaus-IT Journal, 1/2006]
Why 100% Identification?
27.06.2006
T Eymann, Information Systems
Management, U Bayreuth
4
Vermeidbare Patientenverwechslungen
P atien tin verw ech selt, w eil „k ein
D olm etsch er greifb ar“: K aisersch n itt
statt Herztonuntersuchung in 28 SSW
Quelle: Oberösterreichische Nachrichten, Juli 2004
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Vermeidbare Patientenverwechslungen
„… zw ei P atien ten in d er N otau fn ah m e
unter ein und demselben Namen
au fgen om m en “
Quelle: Der Landesdatenschutzbeauftragte Baden-Württemberg in
seinem Tätigkeitsbericht 2004
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Vermeidbare Patientenverwechslungen
Während Herz-OP versehentlich dem
falschen Patienten der Brustkorb geöffnet
Quelle: Die Welt, November 2004
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Vermeidbare Patientenverwechslungen
26 bis 38% der Medikationsfehler
entstehen bei der Verabreichung, dabei
werden 10% der Patienten verwechselt.
Quelle: Agency for Healthcare Research and Quality,Rockville, USA,
März 2001
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Zahlen für das UKL Freiburg
• Umsatz ca. 500 Mio €
• >7.000 Beschäftigte
• ~1.600 Planbetten
• ~55.000 stat. Fälle p.a.
• ~400.000 ambulante
Besuche p.a.
•
•
•
•
•
•
•
pro Jahr...
~250.000 Arztbriefe
~20.000 OP-Berichte
~800.000 kl.-chem. Befunde
~200.000 rad.Befunde
~20.000 Pathologiebefunde
~100.000 mikrob. Befunde
• ~7 Mio. Seiten
Krankenakten
• ~2 Terabyte Datenvolumen
[Vorlesung „Krankenhausinform ationssystem e“,Prof.R.Klar/A.Hauß, Uni Freiburg]
Die erfundene Geschichte von Laura
Roberto
• Laura Roberto wird wegen der Frühgeburt Ihrer Zwillinge eingeliefert
• 0:30 Uhr: Geburt des ersten Zwillings, Anforderung eines kl.-chem. Befundes
für „Zw illing Roberto,N r.1“
• 0:55 Uhr: Geburt des zweiten Zwillings, Anforderung eines kl.-chem. Befundes
für „Zw illing Roberto,Nr.2“
• 8:15 U hr:Anforderung von neuen Befunden für „Zw illing Roberto,männl.“
und „Zw illing Roberto,weibl.“
• 10:00 U hr:D ie Eltern geben ihren Kindern die Vornam en „Roberta“ und
„Andrea“
• 10:30 Uhr: Aufnahme der Patienten in die EDV durch die Verwaltung
• 13 Uhr: Neue Befund-Anforderung für „Roberta Roberto“ und „Andrea
Roberto“
• Frage: Welcher der sechs Befunde gehört zu welchem Kind ?
[Vorlesung „Krankenhausinform ationssystem e“,Prof.R.Klar/A.Hauß, Uni Freiburg]
Ursachen und Risiken für Patientenverwechslungen
Namensgleichheit
Meier, Müller, Schulze
Ortswechsel
Patient in falschem bzw. neuem Zimmer oder Bett
Patient
demente Patienten, Kinder, Schwerverletzte
Sprachschwierigkeiten
ausländische Patienten, kein Übersetzungsdienst
Routinetätigkeiten
Akten, Medikamente, Befunde etc. falsch etikettiert & zugeordnet
Kommunikation
Verständnisschwierigkeiten, fehlender Dialog
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Verschwundenes Equipment in
Krankenhäusern.
“[Krankenhäuser] können 15-20% des
eigenen Equipments nicht finden.”
“Infusions Pumpen verschwinden einfach.
Wenn eine Wartung ansteht können wir sie
einfach nicht finden.”
• Zahlen von Krankenhäuser zeigen die Größe des Problems:
• 500 Betten Hospital: 250 von 1.500 verlorene Pumpen pro Jahr (17%)
• 150 Betten Hospital: 40 von 500 Pumpen pro Jahr gehen verloren (8%)
•Verlust= nicht aufgefunden zur Wartung, damit nicht mehr einsetzbar
[Quelle: T-Systems]
How 100% Identification?
27.06.2006
T Eymann, Information Systems
Management, U Bayreuth
13
Armband Identifikationssysteme im Krankenhaus
Patientenarmbänder als Qualitätsmerkmal
Einsatz von Barcodesystemen im
Gesundheitswesen*
EAN 128
52,0%
EAN-13
26,0%
Code 39
24,0%
Datamatrix
20,0%
14,0%
Code 2/5i
Codablock
Code 128
CODABAR
PZN
HIBC
Janomed
Amor
Barcode 0,0%
Individuell
*Umfrage des KKC, 2003
EAN-13
10,0%
10,0%
6,0%
4,0%
4,0%
2,0%
2,0%
4,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
EAN 128
Radio Frequency Identification (RFID)
16
[E ym ann, Z w icker: „E chtzeitanw endungen m it R F ID “, K rankenhaus-IT Journal, 1/2006]
RFID – Wie funktioniert es?
Lokale Schnittstelle
Luftschnittstelle
Elektromagnetisches
Feld
Warenwirtschaftssystem
Schreib-/Lesegerät
RFID-Transponder
Offene
Systeme
Supply Chain Anwendungen
Vorlieferanten
Hersteller
Verteilzentrum
Krankenhaus Patient
+
HOSPITAL +
-
Transport
Transport
Transport
Produktionssteuerung
Inventur
Kommissionierung
Wareneingang/-ausgang
Warensicherung
Rückverfolgbarkeit
Recycling
Wareneingang
Inventur
Diebstahlsicherung
Medikationskontrolle
Standardisierung von
RFID-Codes
• Electronic Product Code:
– Standard für ein Nummerierungskonzept zur eindeutigen
Identifikation
– Standard für den Transponder
– Standard für das RFID-Kommunikationsprotokoll
– Standard für das Kommunikationsnetzwerk über Internet
• Elektronischer Produktcode (EPC) = EAN + Seriennummer
EPC-Nummer
Pharma Supply Chain: Herkunftsnachweis und
Fälschungssicherheit durch EPC
Offene
Systeme
Lieferung Rohmaterial:
Rohmaterial A in Fass 4
Rohmaterial B in Fass 7
Lieferung mit LKW 33
1. Vom Vorlieferanten

Produktion:
geliefert von Chemiewerk X
Rohmaterial A Fass 4 +
Rohmaterial B Fass 7
Neues Produkt M auf Palette 19
Lieferung an Großhändler Z
2. zum Hersteller
Lieferung Produkt M
Palette 39
Erhalten am 31.05.05
Versendet am 01.06.05
3. zum Großhandel
Flasche 47 von Produkt M
wurde entnommen
Erhalten am 01.06.05
Stammbaum:
Palette 39, Großhändler Z
Palette 19, Hersteller Y
Rohmaterial A, B Fass 4,7
Chemiewerk X
4. zur Apotheke/
Krankenhaus
Alle Informationen sind über das EPC-Netzwerk abrufbar!
Materialmanagement (I)
• Medikamentenkontrolle
– Kontrolle des Warenein- und -ausgangs in der Apotheke und auf der Station
– Dokumentation des Warenein- und -ausgangs in der Apotheke und auf der
Station
– Kontrolle und Dokumentation klinischer Studien
• Optimierung von Ge- und Verbrauchsmaterialien
– Tatsächlicher Verbrauch
• Optimale Bestellmenge ermitteln
• Dokumentation der Verbräuche nach Kostenstellen
• Basis für Controlling
– Vereinfachung und Kontrolle des
Kleiderkreislaufs bzw. –reinigung
Materialmanagement (II)
• Inventarisierung
– Inventarisierung hochwertiger Güter
• Betten
• Rollstühle
• Geräte
– Automatische Kontrolle der Objekte auf
Stationsebene
• Identifikation beim Verlassen der Station
• Erfassen der Rückläufer je Station
– Automatisierte Kontrolle der Objekte
• Bei Entnahme
• Bei Rückgabe
Tracking & Tracing
• Rückverfolgbarkeit, z. B. chirurgischer Instrumente
• Sicherheit bei Rückverfolgbarkeit und Dokumentation
• Vermeidung von Schwund
RFID als zusätzliche Infrastruktur?
• Aktives Tagging über Wireless LAN
Daten
Vo IP
Standard WLAN
Ortung aller mobilen Endgeräte
PDAs
Laptops
VoIP Telefone
Barcode/RFIDScanner
Sonstige WLANfähige Geräte
Personen oder Geräte
mit WLAN Tags
Geräteverfolgung mit WLAN Tags
Baxter Infusions Pumpe
w/T201
Hill-Rom bett w/T201
GE NIBP w/T201
Location Services im Krankenhaus
1. Geräteortung
•
•
•
•
Mobile Medizinische Geräte
(z.B. IV-Pumpen)
Betten
Rollstühle
IT-Geräte
2. Personalsicherheit
•
Hilferuf insbesondere zu
Bereitschaftszeiten in
Ambulanz, Psychatrie etc.
3. Patienten Sicherheit
•
•
•
Patientenhilferuf
Überwachung von
Psychatriepatienten
Überwachung von
Orientierungslosen Patienten
Hilferuf
1
Schwester drückt den WLAN Tag
Rufknopf
Ekahau
Positioning Engine
2
T201 WLAN tag
server
3
Das am nächsten
befindliche Wachpersonal
erhält Mitteilung und hilft
Server lokalisiert
und leitet
weiter.
Wirtschaftliche Bedeutung von
Auto-Ident-Technologie (RFID)
• Asset Management
–
–
–
–
Vollautomatische Lager- und Artikelverwaltung
Berührungsloses Erfassen ohne Sichtkontakt
Lokalisierung von (teuren) Ressourcen
Diebstahlsicherung
• Grundlage für
1.
2.
3.
Ereignisorientierte Informationsverarbeitung
(Intelligenz)
Verknüpfung und Wissensgenerierung (Integration)
Verbesserung von Abläufen und Prozessen
(Optimierung)
32
Fallstudie: Asset Tracking
Palmetto Health SC
Problem:
• Ersatz von 650 Pumpen
durch neue teure
Geräte erforderlich.
• Budget erlaubt dies
nicht.
Lösung:
• Beschaffung eines
Tracking Systems zur
Reduzierung der
benötigten Pumpenzahl
durch bessere
Auslastung.
ROI :
• Reduktion der
Pumpenbeschaffung um
120 Stück a $4800.
Einsparung:
$576K
Systemkosten: $230K
Ergebnis (1. J): +$346K
Zusatznutzen:
• Verbesserte Effizienz im
Wartungsprozess
• Bessere Geräteverfügbarkeit für
Medizinisches Personal
• Transparenz der
tatsächlichen
Geräteauslastung
• Reduzierte Verluste
durch Diebstahl etc.
• Mitnutzung des
Tracking Systems auch
für andere Geräte.
Fallstudie: Mitarbeitersicherheit
Tuusula Hospital Helsinki
Problem:
• Sicherheitsprobleme in
Notaufnahme
• Bedrohliche Situationen
führen zu Abwanderung
von wichtigem Personal
Lösung:
• Schwestern tragen Tags
mit Alarmknopf zum
gezielten Herbeirufen
von Sicherheitspersonal
ROI:
• Mitarbeiterzufriedenheit steigt von 50% auf
über 75%.
• Reduktion der
PersonalmanagementKosten durch geringere
Fluktuation erwartet.
Zusatznutzen:
• Erhöhte
Patientensicherheit
durch schnellere
Beruhigung bedrohlicher Situationen.
• Imageverbesserung
• Erhöhte Transparenz
der Effizienz des
externen Sicherheitsdienstes.
• Vermeidung von
möglichen Folgekosten
durch Schadenersatzprozesse etc.
Page 34
Welchen Mehrwert bietet ein Armband?
Behandlungen können mittels aufgedruckten Barcodes
oder RFID-Tag automatisch dokumentiert und der
elektronischen Patientenakte zugeordnet werden
Aufzeichnung von Vitalmesswerten und
Point of Care Behandlungen
Kostenzuordnung von OP-Verbrauchsmaterialien
Hotel- und Zusatzleistungen können zum
„P a tie n te n ko n to “ g e b u ch t w e rd e n
Patienten und Besucher können von einander
unterschieden werden
Download PDF unter www.mediaform.de
Wie viel ist die Sicherheit eines Patienten wert?
Kosten je Patient: zwischen 30 und 50 Cent*
*KH der mittleren Versorgung, 500 Betten, 15.000 stationäre
Aufnahmen pro Jahr, abhängig von der EDV-Struktur und Organisation
Download PDF unter www.mediaform.de
Achtelfinale
• RFID will be used for healthcare asset
identification
Ubiquity
1
27.06.2006
{everything
else}
0
T Eymann, Information Systems
Management, U Bayreuth
37
Growing Value
The Potential of Intelligence
Optimiza
-tion
Integration
Intelligence
Identification
38
[E ym ann, Z w icker: „E chtzeitanw endungen m it R F ID “, K rankenhaus-IT Journal, 1/2006]
Ambulante Überwachung
durch Menschliche Intelligenz
Analyse &
Content
Management
Medizinisches
Call Center und
Dienstleistungen
GPRS /
UMTS
Mobile
Netzwerke
Messung
von
Vitaldaten
Patienten Feedback in Echtzeit
Arzt
[R a in e r H e rzo g , E ricsso n A G , „M o b ile G e su n d h e itsd ie n ste - Killerapplikationen für
m o b ile IT ? “. E in g e la d e n e r V o rtra g , M o co m e d 2 0 0 5 , F re ib u rg , 1 5 . S e p te m b e r 2 0 0 5 ]
Orts- und Kontextbasierte Verarbeitung
Notarzt meldet
Diagnose an
Einsatzzentrale
GPS
GPS
Tablet PC der
Stadionfeuerwehr mit
Lageplan und aktueller
Gefährdungssituation
Zweiter Notfall mit
gleicher Diagnose
 Epidemie?
[Robert Gerl u .a ., „M o b ile s C o m p u tin g fü r N o tfa llä rzte O kto b e rfe st 2 0 0 5 , W M 2 0 0 6 “]
Intelligence – The Smart Hospital
• Smart Objects, smart
people
– Location known
– Status known
Running for 525 hrs,
needs changing
Room occupied by:
3 patients, 2 nurses, 1 doctor
• Objects communicate
– with other objects
– with humans
Dr Mueller
Dr Schneider
Dr.
Missing
AllMueller
activities
doctor!
passes
on
door
schedule
„R 1 2 3 “
41
The Intelligent Hospital Scenario (2)
Visit us in the ETRICS exposition area!
43
Fallstudie: Prozessverbesserung
Probleme:
• Engpässe in
Diabetesambulanzprozessen
• Patientenunzufriedenheit
führt zu Abwanderung
• Unterauslastung von
Personal und Einrichtung
Solution:
• Verfolgung von
Patienten mit WLAN
Tags für sofortige und
schrittweise Prozessoptimierungen
ROI:
•
Patientenwartezeit
reduziert von
durchschn. 2 Std. auf
1:15 Std.
•
Kapazitätsverbesserung für 10
zusätzliche
Prozeduren pro Tag a
$280.
Simple ROI:
5 x $280* = $1400/Tag
X 200 Tage = $280,000.
Systemkosten: $35K
Zusatznutzen:
• Erhöhte
Patientenzufriedenheit
durch geringere
Wartezeiten
• Erhöhte
Geräteauslastung als
Nebeneffekt
• Erhöhte
Mitarbeitereffizienz.
Reduktion von
Überstunden.
*) Assume 50 % case
Page 47
Growing Value
The Potential of Integration
Optimiza
-tion
Integration
Intelligence
Identification
48
[E ym ann, Z w icker: „E chtzeitanw endungen m it R F ID “, K rankenhaus-IT Journal, 1/2006]
eHealth Daten- & Schnittstellen „H arm onie“
Lab Data
Patient
Data
Billing
Membership
Claims
Financial
System
Capitation
Human
Resources
Utilization
Billing
49
Source: Deloitte & Touche Consulting Group
Data
Warehousing
Membership
eHIP: Basis für Integrierte Versorgung
Vertikale und horizontale Prozessintegration durch eHIP – am Beispiel Krankenhaus
Future Hospital Barmbek
Niedergelassener Arzt
Krankenhaus
Reha, Nachsorge
Workflow Management
Workflow Management
Workflow Management
KIS
Medizinische Endgeräte
Medizinische
Dokumentation
RIS
PACS
Medizinische Endgeräte
Medizinische
Dokumentation
FI / CO / ERP*
Labor
Medizinische
Dokumentation
EAI
Endgeräte
Rechnungswesen
Software Infrastruktur
Hardware Infrastruktur
Rechnungswesen
Betriebssysteme
DokumentationsArchiv (Bilder, Dok.)
Betriebssysteme
Hardware
DokumentationsArchiv (Langzeit.)
Hardware
eHIP
Kommunikation
Komm. zw.
Leistungserbringern
eHIP
Basisdienste
Medizin.
Dienste
Mehrwertdienste
Rahmenarchitektur
50
...
Komm. zw.
Leistungserbringern
eHIP
Kommunikation
e-HIP – Design & Konzept
Implementierung von
Anwendungsfällen
(z.B. elektronische Anfrage,
elektronischer Entlassbrief)
+
Standards aus Industrie &
Gesundheitswesen
CDA
Clinical Document Architecture
+
EKG Lösungsarchitektur
Microsoft Standard Produkte
51
Health Information Networks
Integration Platform
EMR
Adapter
HIS
Adapter
Data
W/H
Enterprise
Portal
BI/Report,
Services
Orchestration/
Rules Engine
CDISC
Pharmaceutical
Adapter
CDISC
Lab
Hospital
HL7
HL7
Radiology
DICOM
Regional Health
Network (RHIO)
HIPAA
HIPAA
Clearinghouse
Federal / State
Government
HIPAA
NCPDP CCR
HIPAA
HIPAA
Health Plan
Pharmacy
52
Primary Care
Physician
HIPAA
Employer
Health Information Networks
• National Health Information Network initiative set forth by
the US Government
– Allow for exchange of clinical and administrative information
– Based upon open standards
– Cost of fully functional National Health Information Network (NHIN)
estimated at $156B over five years (*), over $50B spent by hospitals
• Regional Health Information Organizations (RHIO) being
funded to jumpstart NHIN development
– ~150 RHIOs funded today
– Majority of hospitals and healthcare organizations in the U.S. will join a
RHIO within 5-7 years
• Touches the entire healthcare continuum
– Physician offices, health plans, pharmaceutical companies, state and
local government, federal government
53
E-Health 2006
• Asklepios Hospital, Hamburg
• Newly built and running since
March 2006
– A hospital project by Microsoft
and Intel
• Similar Projects:
– Jacobi Medical Center, New York
(Siemens), 2005
– Son Llatzer Hospital, Mallorca,
Spain (General Electric), 2004
27.06.2006
T Eymann, Information Systems
Management, U Bayreuth
54
Halbfinale
• RFID and Mobile Computing will be used for
healthcare identification & processes
Ubiquity
2
27.06.2006
{everything
else}
0
T Eymann, Information Systems
Management, U Bayreuth
55
What is the most important security threat to
ubiquitous healthcare?
Losing identification
Losing accountability
Losing the patient
Privacy (as anonymity)? No.
27.06.2006
T Eymann, Information Systems
Management, U Bayreuth
60
Growing Value
What has to be protected
in E-Health Privacy?
Optimiza
-tion
Integration
Intelligence
Identification
61
[E ym ann, Z w icker: „E chtzeitanw endungen m it R F ID “, K rankenhaus-IT Journal, 1/2006]
The User in the Age
of Ubiquitous Computing
Patient
Physician
Cafeteria Visitor
Employee
30 RFID chips in clothes and money wallet
+ 2-4 chips every day in disposables (drinks, food)
= ~ 400 chips in your possession per year?
The Digital Elephant and the blind receivers
Physician
Cafeteria Visitor
Employee
Patient
The Digital Elephant (2)
Patient
Physician
?
=
Employee
Cafeteria Visitor
Attacker
Ubiquity vs. Privacy
• Naive requirement of the human user:
– Protecting privacy by disallowing to combine
profiles
• Caveat: Creation of profiles from different UCtag sets leads to different results
Ubiquity vs. Privacy
How can the elephant show
that he is
in fact
an elephant?
Making a case for
the Alibi Machine®
• Give the user deliberate control
over own identity by combination of
• biometric authentification and
• signed location/context data
• On a certified device
– By 2020 or earlier?
Alibi
Location
Time
Authentification
Finale
• Ubiquitous Computing = Zurechenbarkeit,
Nachvollziehbarkeit
• Grösste Bedrohung = Mehrdeutigkeit in der
Identifikation
• Schutzmechanismus = aktive Identifizierung = Alibi
Ubiquity
2
27.06.2006
Privacy
1
T Eymann, Information Systems
Management, U Bayreuth
68