変化に強い病院情報システムのための 院内連携基盤構築 〜久留⽶⼤学医学部附属病院での取り組み〜 久留⽶⼤学医学部附属病院 医療情報センター 情報企画支援部門 下川 忠弘 [email protected] 久留⽶⼤学病院のご紹介 病床数：1,094床(一般1,041、精神53) 病床稼働率：79.0％(H25年度) 平均在院患者数：861名(H25年度) 一日平均外来患者数：1,831名(H25年度) 医療情報システムは 日々進化し、 ますます複雑になっている 第3期病院総合情報システム全体構成 診療支援系 眼科部門システム 統合診療業務 支援システム リハビリ部門 システム 透析部門 システム 循環器レポート システム 放射線レポート システム Nexis Nahri AQUA GEヘルスケア Centricity i3 生理検査部門 システム 感染症管理 システム 細菌検査部門 システム 採血・採尿支援 システム 内視鏡部門 システム 放射線部門 システム 富士フイルム F-RIS 放射線治療/ RI・PET部門 システム 輸血部門システム Olympus SolemioENDO 診療会計・患者サービス系 レセプト点検 システム AIS Mighty Checker PRO 債権管理システム 等 久留米情報システム 人間ドック システム 久留米情報システム 臨床検査システム A&T CLINILAN/CLINIWEB 病理部門システム 入院診療系 医事会計システム メッセージウェアハウス Intersystems Ensemble 東芝医療情報システムズ HAPPY CSIII-Plus 診察券発行機 日本データカード 診療記録系 自動再来受付機 外来患者案内 システム 統合文書・ 医療データ管理 システム 新生児集中治療 部門システム 術場カメラ システム 救命救急部門 システム 手術器材管理 システム 手術部門システム 胎児集中監視 システム 給食部門システム 栄養指導システム グリーム Kokuran21 グリーム 食こそ医なり 診療情報管理 システム 国立がんセンタ Hos-CanR 電子カルテ システム コア・クリエイトシステム CUMNAVI 日本データカード MERSYS 診療費自動支払機 H&T TURIP 採血管準備 システム テクノメディカ 診断書等作成 システム 文書保存参照 システム(DACS) ヤギー Yahgee!MC 会計番号案内 システム 医用画像保存参照 システム NTシステム GEヘルスケア Centricity 長期診療 Infocom Medi-Bank/DPC データウェアハウス がん登録システム ネットマークス CDR PCナースコール 薬剤支援系 ケアコム NICSS-R7 注射支援システム 調剤支援システム ユヤマ YUNICOM ユヤマ YUNICOM 注射薬自動払出 システム 薬剤情報システム ユヤマ YUNICOM 患者状態適応型 パスシステム 生体モニタ情報 システム 医療連携系 経営管理・物流・治験系 治験管理システム 久留米情報システム ME機器管理 システム 経営分析システム コア・クリエイトシステム Mercury 紹介患者管理 システム 久留米情報システム 診療情報提供 システム 日本電気 ID-Link PET予約システム FMS C@Rna 医療情報システムトポロジーの複雑化 メッセージ・ウェアハウス導入に伴う 医療情報システムトポロジーの単純化 メッセージ ウェアハウス 「メッセージ・ウェアハウス」の意味 Message 基幹ー部門システム間 インタフェース電文 の Warehouse 倉庫・貯蔵庫 ESB(Enterprise Service Bus) from Wikipedia 標準に基づくミドルウェアインフラストラクチャー製品で実装される ソフトウェアアーキテクチャの構成要素であり、上位のより複雑な アーキテクチャの基盤となるサービスを提供するイベント駆動型で 標準ベースのメッセージングエンジン（バス） 「メッセージ・ウェアハウス」導入目的 連携インタフェースの集約化による システムトポロジーの単純化 連携インタフェースの可視化による障害発 ⽣時の復旧迅速化 病院側システム管理者による運⽤状況 監視の容易化 病院情報システムの⾼度化への対応 「メッセージ・ウェアハウス」を 実現するミドルウェアの機能要件 連携インタフェースで送受信されるメッセージを一 定期間保存できること 連携対象システムとの様々な通信プロトコルに対応 できること 連携インタフェースを可視化することができること 連携インタフェース障害時に電文の再送を メッセージ・ウェアハウス自身で制御できること 連携インタフェースに障害が発⽣した場合に アラートを発することができること メッセージ・ウェアハウスの管理画⾯の操作が 容易であること メッセージ・ウェアハウス導入の効果（１） インタフェースの最小化 メッセージ・ウェアハウス 部門 システム Business Operation （属性配信） （データ配信） 電子カルテシステム Business Service Business Process Business Operation （共用DB作成） 部門 システム （共用DB随時参照） 部門 システム 共用DB 部門 システム Business Operation 電子カルテ・部門システムにて 患者基本属性情報 Profile・病名・来院・ 入退院・オーダ情報 の更新が発生 （変更ID通知を配信） （通知後共用DB参照） Business Operation （DWH作成） メッセージ・ウェアハウス導入の効果（２） 電文の可視化 DWH メッセージ・ウェアハウス導入の効果（３） 障害発⽣時の復旧迅速化 メッセージ・ウェアハウス Apeos PEMaster ProRecord Medical (DACS) × Business Service Business Process Business Operation WATATUMI （電子カルテシステム） 相互運⽤性を実現するシステム構成 クリニカルデータ リポジトリ CiDAR/DWH 統合医療データ管理 DICOM保存 Centricity PACS 統合文書管理 非DICOM保存 電子文書保存 電子化文書保存 長期保存環境 統合診療データ管理 統合参照ポータル 電子診療記録 システム （電子カルテ） オーダリング システム 部門システム 部門システム 医療業務支援 省力化・ 効率化 医事会計 システム 相互運⽤性を実現するシステム構成 クリニカルデータ リポジトリ CiDAR/DWH 統合医療データ管理 DICOM保存 Centricity PACS 非DICOM保存 電子文書保存 電子化文書保存 確定 保存 統合参照ポータル 抽出 抽出（数値・文字情報） 数値・文字情報 電子診療記録 システム （電子カルテ） オーダリング システム 医療業務支援 文書・所見（報告書） 部門システム 部門システム 省力化・ 効率化 医事会計 システム 統合文書管理 長期保存環境 統合診療データ管理 医療連携システムを⽤いた 診療情報提供に必要なシステム間連携 • 個々のシステムとの接続が 必要 • 新たに連携のためのインタ フェースが必要 • 開示範囲を増やすための 新たなシステム間連携構築 が必要 医療連携 ゲートウェイ ・・・・・ 電子カルテ システム 放射線部門 システム ⽣理検査部門 システム 内視鏡部門 システム ○○○部門 システム 医療連携システムを⽤いた 診療情報提供に必要なシステム間連携 • 個々のシステムとの接続が 不要 • 新たに連携のためのインタ フェースが不要 • 開示範囲を増やすための 新たなシステム間連携構築 が不要 メッセージ・ ウェアハウス 医療連携 ゲートウェイ ProRecord Medical 久留米大学次期病院総合情報システム 全体アーキテクチャ (2010.04現在案) データ2次利用・電子カルテ参照系 患者データポータル / 臨床判断支援システム EHR/PHRインフラ ID-Link, etc…? Clinical Data Repository Message Warehouse Business Process Manager Medical Process Enterprise Messaging Engine 医事会計ｼｽﾃﾑ （大学病院） 電子カルテ （大学病院） ｵｰﾀﾞﾘﾝｸﾞｼｽﾃﾑ （医療センター） 医用画像・文書統合管理 部門ｼｽﾃﾑ群 （大学病院） 医事会計ｼｽﾃﾑ （医療センター） PACS (大学病院) 部門ｼｽﾃﾑ群 （医療センター） ⼤学病院 PACS (医療センター) 医療センター 細菌検査システム ICT-Web 細菌検査 結果参照 細菌検査 オーダ情報 電子カルテシステム 細菌検査 結果参照 電子カルテクライアント 細菌検査クライアント MWH 細菌検査 オーダ情報 電子カルテシステム 電子カルテクライアント 久留米大学次期病院総合情報システム メッセージ応用アーキテクチャ (2010.04現在案) Medical Activity Support Systems 業務可視化 モニタリング 指示受け 応答システム ？？？ Medical Widgets Alert E-mail Message Warehouse Business Process Manager Medical Process Enterprise Messaging Engine 電子カルテ （大学病院） 医事会計ｼｽﾃﾑ （大学病院） 電子カルテ （医療センター） メッセージ・ ウェアハウス 部門ｼｽﾃﾑ群 （大学病院） 医事会計ｼｽﾃﾑ （医療センター） 部門ｼｽﾃﾑ群 （医療センター） メッセージ・ウェアハウスによる 機械学習と臨床判断支援 例）複合イベント処理 Complex Event Processing(CEP) 「まさに今、何が起きているかを把握し 分析結果が欲しい」というニーズを満たす ために、開発された技術 時々刻々と発⽣するデータを、まさに今、 その場で処理するための技術 データに対する処理条件や分析シナリオを あらかじめCEPエンジンに設定しておき、 データがその条件に合致すると、即座に 決められたアクションを実⾏する仕組み 複合イベント処理 実装イメージ Intersystems Ensemble イベントの フィルタリング Order Placer Business Service Business Process 複数イベントの 合成・統合 Laboratory Result 分析モデル イベントパターンの 抽出 過去データ データベース パターンから推奨される 打ち手の提案 複合イベント プロトタイプ 〜2015/10 Intersystems Ensemble 調剤部門への転送 電子カルテシステム Business Service Business Process 調剤部門システム DWHへの格納 電文の検査 データ ウェアハウス パターン合致後 メッセージ発出 アラート ファイル 例）ホテリング理論による異常値検出 例えば、身⻑・体重の組み合わせで明らかに おかしい（身⻑と体重の入⼒が反対になって いる、など）場合に、それを検出するための 手法の一つ 身⻑・体重それぞれが独⽴して正規分布に 従っている場合に利⽤することが可能 異常度（自由度１、スケール因子１の カイ⼆乗分布に従う）及び異常と判断する 閾値を計算し、閾値を超えた場合に異常と 判断 異常値検出 実装イメージ Intersystems Ensemble DWHから身長・体重の 組み合わせを取得 患者プロファイル （身長・体重）の 更新 Business Service Business Process 異常値・閾値の算出 統計 ライブラリ 閾値を超えているか どうかの判断 データ ウェアハウス 閾値を超える場合には 利用者へ通知 アラート ファイル 医療従事者に対してアラートを出す仕組み （2015/11〜） 複合イベント処理 により作成された アラートファイル メッセージ フォルダ監視 メッセージ ⽣成 メッセージ DB 患者掲示板の実装（2015/11〜） 複合イベント処理 実装シナリオ 初診時問診から診察前検査を自動発⽣/代⾏ Intersystems Ensemble 問診票画像解析 問診票 スキャンファイル Business Service ProRecord Medical (FujiXerox) Business Process 問診票データ作成 分析モデル 分析モデルとの照合 パターン抽出 過去データ データベース 初診時検査 オーダ発行 Order Placer まとめ（１） 医療情報システムは日々進化し、ますます複雑に なっている 「メッセージ・ウェアハウス」を構築し、トポロジー の単純化に成功した 「メッセージ・ウェアハウス」を導入したことに より、医療連携システムに対して情報提供が非常に 容易になった 「メッセージ・ウェアハウス」は単にトポロジーを 単純化するだけではなく、院内にとどまらないリアル タイム情報連携基盤への応⽤が可能 まとめ（２） MWHにより、機械学習を実装するための基盤が 整った 電子カルテ自体に実装するだけでは不⼗分 機械学習に必要なパターン⽣成のためには、部門システム の専門性も必要 ESB基盤などの必要性 機械学習により得られる知⾒のフィードバックには 汎⽤的な参照インタフェースが必要 電子カルテ上の掲示板・メッセージ機能を他のシステムに 対して解放 医療従事者が、その専門性を存分に発揮できる環境を ITがサポート 指示を出すことは医師の指示だが、電子カルテでオーダを 入⼒することが果たして医師の仕事だろうか︖
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