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Abb. 1: Die Datenmengen steigen überproportional.

Abb. 2: Kostenentwicklung pro Patient. Quelle: Schwob Michael, Leiter Abteilung Finanz, Donauspital

Abb. 3: Kostenentwicklung pro Leistung. Quelle: Schwob Michael, Leiter Abteilung Finanz, Donauspital

Abb.: Autor

Abb. 4: Added Value: Stenose der A. Interventricularis ant. in der Nachverarbeitung

 
Radiologie 10. September 2012

Leistungseffizienz in der Radiologie durch IT

Erwartungen, Fakten, Mythen, lessons learned & missing links

Den Grundstein zur Implementierung der digitalen Radiologie im Donauspital vor mehr als 20 Jahren stellte die Verfügbarkeit der „Computer Applications in the Field of Medicine“ bereits 1974 beim ersten Weltkongress zu diesem Fachbereich dar. Die Erwartungen damals decken sich vollständig mit unseren Erwartungen heute: Ein Krankenhausinformationssystem (KIS) zur Verfügung zu haben, mit dem wir alle medizinischen Abteilungen vernetzen, die Patientendokumentation durchführen und ein Echtzeitsystem aufbauen, um die klinische Funktionalität zu unterstützen.

Die zurückliegende Entwicklung

In unserer Planungsphase, die bereits 1988 begann, stellten wir 1991 dar, wie die Vision in die Realität umgesetzt wird und wie die Datenvernetzung im gesamten Krankenhaus durchgeführt werden kann. Zu den technischen Begrenzungen zählte das Fehlen umfassender Installationen im großen Stil, die als vorbildhafte Modelle dienen konnten. Auch auf klar definierte Standards konnten wir nicht zurückgreifen, sodass die Entwicklungen zu PACS (Picture Archiving and Communications System), KIS (Krankenhausinformationssystem) und RIS (Radiologieinformationssystem) großen persönlichen Einsatz und ein hohes Maß an Improvisation notwendig machten. Das Ergebnis war schließlich 1993 eine standardisierte Umsetzung für den DICOM-Standard (DICOM = Digital Imaging and Communications in Medicine), 1994 den internationalen Health Level 7 (HL7) und die Etablierung von IHE (Integrating the Healthcare Enterprise) 1997.

Als wichtigstes Entscheidungsargument für ein digitales System galt damals der Kosten-Vergleich zwischen Analogarchiv und Digitalarchiv. Allerdings erkannten Pioniere neben ökonomischen auch klinische Vorteile und es kam zu einem Paradigmenwechsel. Um vor allem in der Anfangsphase, aber auch heute noch, den Mitarbeitern unseres Hauses die Möglichkeit zu geben, ihre Probleme im Betrieb darzulegen und möglichst rasch Lösungen zu bekommen, bieten wir jeden Mittwoch technische Jour-Fixe-Veranstaltungen an, mittlerweile sind es etwa 1220, an denen sich die Verwaltungsdirektion, technische Direktion, EDV und die entsprechenden Systembetreuer beteiligen. Dort werden typische Störungsmeldungen, aber auch deren Lösungsansätze besprochen und protokolliert und in der nächsten Woche dann auch entsprechend evaluiert.

Sehr rasch nach der Installation in einigen großen Krankenhäusern wurde auch am nordamerikanischen Röntgenkongress 1995 die Frage gestellt, ob diese Technologie bereits tatsächlich breit verfügbar und in der Routine einsetzbar ist. Zumindest in Europa hat dieser Verbreitungsprozess nicht lange gedauert, sodass nach sieben Jahren bereits mehr als 2000 Installationen implementiert waren.

Die Fakten heute

In der zweiten Dekade der Erfahrungen lässt sich sagen, dass die Kostenfrage vollkommen nachrangig geworden ist und sich die Standards durchgesetzt haben. Der Schwerpunkt der Beschäftigung liegt heute mehr oder weniger auf den KIS/RIS/PACS-Schnittstellen und dem Workflow. Die Abläufe sind sowohl in den interdisziplinären Kontext und als auch in den Gesamtkontext eines Gesundheitsnetzes, einer Gesundheitsregion integriert worden.

Als Standard für digitale Radiologiesysteme im Gesundheitssystem gelten heute die Minimierung des Bildverlusts sowie die Reduktion der Wiederholungsuntersuchungen. Dadurch ist die digitale Radiologie zu einer State-of-the-Art Technologie geworden. Aber auch der Qualitätsanspruch aus klinischer Sicht ist ganz wesentlich: Die weitere Integration in die interdisziplinäre Teamarbeit führt zu klinischen Vorteilen bei der effizienten Unterstützung der Untersuchungen.

In der Zwischenzeit zeigte sich, dass aufgrund der Datenmengen aber auch der damit verbundenen Notwendigkeit, die Netzwerktypologie und Technologie zu restrukturieren, im Netzwerk eine Erhöhung der Bandbreite um das 100fache und ein Komplettwechsel des Datennetzwerks notwendig wurde. Diese Netzwerkrestrukturierung erfolgte unter dem Titel „Phönix“ von 2006 bis 2008 bei laufendem Betrieb. Alleine in unserem Haus bedeutete das 470 Kilometer Kupferkabeln, 240 km Lichtwellenleiter (LWL) und 70 Aktive Netzwerkkomponenten. Die nahezu störungsfreie Restrukturierung war allerdings nur möglich, weil die Anwender die Logistik vorgaben. Unter dem Titel Phönix II wird derzeit in einer zweiten Phase neben einem neuen Radiologieinformationssystem (RIS) auch ein neues, Krankenanstaltenverbund-weites Krankenhausinformationssystem etabliert.

Die damit verbundenen Probleme sind nicht nur Wien-weit gültig, sondern weit darüber hinaus. Das Murphy‘sche Gesetze „falls etwas schiefgehen kann, geht es schief“ bedeutet auf die digitale Ebene übertragen eine zusätzliche Verschärfung, da moderne Computer mehr als eine Operation gleichzeitig beherrschen. Die zweite digitale Ableitung lautet also „alles geht auf einmal schief“.

Nach 20 Jahren digitaler radiologischer Erfahrung können wir feststellen, dass durch die leistungsstärkeren Modalitäten wie Computertomographie und Magnetresonanztomographie, durch die interventionelle/invasive und diagnostisch-therapeutische Radiologie sowie Simulations- und auch Hybrid-Untersuchungen wie PET-CT, PET-MRT der Speicherbedarf rasant zunimmt. Ebenso ist ein Zuwachs der Indikationen, vor allem durch die magnetresonanztomographischen aber auch computertomographischen Möglichkeiten zu verzeichnen. Der Personalstand und das Budget sind jedoch nahezu gleichgeblieben.

Zukünftige Entwicklungen

Aus diesen Entwicklungen ergeben sich verschiedene Fragestellungen und Aufgaben für die Zukunft. Das gestiegene Informationsangebot und die breite Verfügbarkeit stellen grundsätzlich eine positive Entwicklung dar, ebenso, wie die Möglichkeit, dass auch die Untersuchungen überall einsehbar und damit auch für therapeutische Konsequenzen verfügbar sind. Dies hat nachweislich zu einer Reduktion der Patientenaufenthaltsdauer aber auch zu einer Verkürzung der therapeutischen Reaktionszeit geführt.

Offene Fragen betreffen beispielsweise den hohen Systembetreuungsaufwand und die nach wie vor unausgereifte Schnittstellenthematik, wo wir als Ärzte als „Human interface“ nach wie vor den missing-link darstellen. Derzeit sind wir noch weit davon entfernt, wirklich durchgängige und benutzerfreundliche technische Interfaces verfügbar zu haben. Plattformdenken herrscht nach wie vor überall vor, innerhalb der Firmen selbst und zwischen den Anbietern, sodass zu denselben Untersuchungs- und Befundabläufen verschiedene Plattformen existieren. Gleichzeitig gibt es natürlich immer Datenschutzbedenken durch die zunehmende Vernetzung der Gesundheitsdaten.

Die zunehmende Komplexität und die enorm gestiegenen Datenmengen sollten aber eines nicht vergessen lassen: Dass IT das Resultat von konstanten Anpassungen an sich ändernde Notwendigkeiten innerhalb des Krankenhauses sowie der von dieser versorgten Region darstellen. Daher muss ein permanentes Feedback zwischen den für die Entwicklung und Wartung zuständigen Lieferfirmen des Krankenhauses einerseits und den letztverantwortlichen Radiologen andererseits bestehen.

Die Auswirkungen

In einer Umfrage in der Berufsgruppe der Radiologietechnologen an unserem Institut, die intensiv mit diesem Werkzeug arbeitet, zeigte sich, dass bei einem Rücklauf von über 90 Prozent der angesprochenen Personen, 78 Prozent angaben, dass die Arbeit dadurch grundsätzlich erleichtert wird und 92 Prozent antworteten, dass IT nicht mehr aus dem Leben wegzudenken ist.

Die meisten dieser IT-Systeme sind auch tatsächlich notwendig, um tagtäglich große Mengen an Röntgenleistungen zu erbringen. Mit den Mitteln des späten 20. Jahrhunderts alleine wäre dies alleine kaum zu bewerkstelligen.

Die Untersuchungsentwicklung zeigt ebenfalls einen linearen Anstieg der Patienten und der Leistungen, allerdings sieht man in der graphischen Darstellung der Untersuchungszahlen eine überproportionale Zunahme der Datenmengen (Abb. 1). So hat sich beispielsweise im Bereich der Computertomographie die Menge innerhalb von zehn Jahren nahezu verdoppelt, wobei der zahlenmäßige Anstieg der Patientengruppe der über 75jährigen 174 Prozent betrug.

Wenn wir uns nun die Kostenentwicklung ansehen, erkennen wir sowohl was die Leistung der Mitarbeiter als auch was die Technologie betrifft eine deutlich höhere Effizienz: 156.000 Untersuchungen im Jahr 2004 stehen 189.000 im Jahr 2011 gegenüber - bei reduzierten Kosten (Abb. 2 und Abb. 3).

Die Technologien eröffnen uns jedenfalls eine breite Vielfalt an „Added Value“ (Abb. 4) - von der Image-Fusion bis hin zur Qualitätssicherung, Lehre und Forschung wird erleichtert, aber auch die Strahlenhygiene durch automatische Dosisübernahme wird verbessert. Operationsplanungssysteme und Navigationssysteme können leichter umgesetzt werden.

Ein international im Sinne einer vermeintlichen Ökonomisierung des Gesundheitssystems heftig diskutiertes Thema ist weiterhin die Telekonsultation. Sie ist jedoch eine zusätzliche Leistung, die die Qualität der medizinischen Leistung verbessern kann und kein Ersatz für eine fachärztliche Versorgung. Die Unmittelbarkeit des ärztlichen Handelns und der radiologische Facharzt in allen Krankenhäusern müssen gewährleistet sein. Dies wurde bereits 1998 von der österreichischen Röntgengesellschaft als Empfehlung ausgesprochen. Denn die Untersuchung ist erst durch die Befundung und die Freigabe des Befundes fachgerecht durchgeführt, wobei die Indikationsüberprüfung, wie es auch im Strahlenschutzgesetz in ganz Europa gültig ist, durch den Facharzt für Radiologie zu leisten ist.

Die Anwendung der Kommunikations- und Informationstechnologien zur Unterstützung der Gesundheitsvorsorge, zur Verbesserung der Qualität und des Zugangs zu allen relevanten und vom Patienten freigegebenen Daten stellt einen wichtigen Baustein in der Qualitätsverbesserung dar. Damit können vorhandene Ressourcen über die Informationsverbundsysteme unter Vermeidung von Redundanz optimal genutzt werden.

Mythen

Im Zusammenhang mit dem Einsatz und der Veränderung der Arbeitswelt bestanden und bestehen verschiedene Mythen, von denen die zehn häufigsten lauten (Tab.): „Der Computereinsatz im Büro wird Papier überflüssig machen“, „Computer machen Menschen überflüssig“, „Computer machen irgendetwas überflüssig“, „irgendwo existiert eine benutzerfreundliche Software“, „durch Computereinsatz lassen sich Probleme lösen“, “Computer vereinfachen jede Arbeit“, „Computer werden billiger“, „Soft- und Hardware wird ausgereift“ und „es gibt ein leicht verständliches Handbuch, das bei der Problemlösung hilfreich ist“ sowie „bald haben wir genormte Schnittstellen, bald haben wir einen gültigen Netzwerkstandard“.

Tatsächlich hoffen wir, dass sich diese Mythen und Hoffnungen vielleicht auch einmal in die Realität umsetzen lassen.

Wenn wir auf die nächsten zehn Jahre schauen, haben wir derzeit etwa den Ausblick, dass wir noch immer nicht alles standardisiert haben, dass es noch immer keine einheitlichen Benutzeroberflächen gibt, sondern es zu einem weiteren enormen Zuwachs an Plattformen kommen wird, dass der Administrationsbedarf pro Patient wächst und dass der Workflow dementsprechend manchmal mehr belastend als entlastend wirkt. Denn noch immer befinden wir uns - den unterschiedlichsten Datenentwicklungen und auch lokalen, abteilungsinternen, krankenhausweiten und krankenhausübergreifenden Strömen entsprechend - zu sehr oder zu wenig in einer Kontinuität. Zukunftsorientierte Lösungen für diese Anforderungen werden nur durch eine aktive Einbindung sämtlicher Nutzer möglich sein.

Für den Workflow bedeutet das einen erhöhten Upgrade-Bedarf zur Unterstützung der Prozessabläufe. Transparentere, einfachere und reproduzierbare Abläufe erfordern neue Medien und eine neue Auf- und Abwärtskompatibilität.

Aus der bisherigen Entwicklung und der täglichen Anwendung haben wir gelernt, dass es notwendig ist, noch stärker zu vereinheitlichen und zu vereinfachen, dass sämtliche Krankenhausträger standardkonforme Lösungen von der Industrie einzufordern haben und dass die Systembetreuung als Werkzeug natürlich, so wie der Betrieb jedes Krankenhauses, 24 Stunden am Tag für den betroffenen Patienten verfügbar zu sein hat.

Produktverbesserungen betreffen die Automatisierung von Prozessen und die Integration von administrativen Funktionalitäten, sodass wir mit einem einzigen System arbeiten können. Weiters wird die regionale Vernetzung in einem Gesundheitssystem eine entscheidende Rolle spielen. Ob die mobilen Systeme für die Patienteninformation aber auch für die eigene Tätigkeit in Form der elektronischen Krankengeschichte oder von visitenunterstützten Möglichkeiten einer IT-Technologie sinnvoll sind, wird sich weisen.

Ein Thema, das in Zukunft an Bedeutung gewinnen wird, ist Cloud Imaging. Wir werden in der Datenvernetzung und damit verbunden in der Verfügbarkeit von patientenrelevanten Informationen egal in welcher klinischen Disziplin mit entsprechendem Log-in einen höheren Grad an Automatisierung erlangen, sodass wir mit einer größeren Menge an Daten vielleicht in kürzerer Zeit umgehen werden können. Die Verfügbarkeit und die damit aufkommende neue Archivtechnologie, wie Cloud Computing, werden jedoch mit Sicherheit im Moment keine Relevanz haben, da derzeit in der „Cloud“ keine Zugriffszeiten garantiert werden können und auch der Datenschutz nicht gewährleistet ist.

Für die sozioökonomische aber auch medizinrechtliche Situation bedeutet die zunehmende Vernetzung und flächendeckende Digitalisierung unserer Umgebung auch neuartige Anwendungen und damit verbunden auch zusätzliche Risken. Entsprechende Maßnahmen müssen den Schutz der Privatsphäre, die Sicherheit oder das Vertrauen in den Anwendungskontexten gewährleisten. Dies ist eine der wesentlichsten Aufgabe, in die wir uns auch einzubringen haben, um die zwischenmenschliche Beziehung im Rahmen des ärztlichen Vertrauensgrundsatzes und der Unmittelbarkeit des ärztlichen Handelns für die uns anvertrauten Patienten sicherzustellen.

Als Schlussfolgerung ist zu postulieren, dass die besprochenen Schutzmaßnahmen zu gewährleisten sind, dass aber auch eine Unterstützung offener Standards notwendig ist, um die Interoperabilität besser zu ermöglichen. Hier bedarf es einer Anpassung und Weiterentwicklung.

Zusammenfassung

„Die Maschine als Diagnostiker, der Arzt als Manager, der Patient als Datenlieferant“ – so lautete in Brüssel in einem Vortrag vor dem europäischen Parlament die Annahme. Es ist jedoch wesentlich, dass IT in unserem Selbstverständnis der Anwendung unverändert nur ein Werkzeug zum Ziel einer verbesserten Diagnostik und einer verbesserten Therapie sein kann. Als Ziel ist eine Vereinheitlichung nicht nur innerhalb des Krankenhauses sondern zumindest innerhalb der Trägerorganisation oder innerhalb von durchgängigen Abläufen einzufordern. Ebenso wird notwendig sein, dass Lösungen nur mit selbsterklärenden Oberflächen und automatischer Menüführung, wie sie in der Consumer Electronic schon umgesetzt sind, auch in der Medizin zur Anwendung kommen.

Radiologie & IT-Ziele

In Summe ist die Entwicklung der IT in der Radiologie mehr als positiv. Ohne IT könnten zeitgemäße Untersuchungen nicht durchgeführt und zukunftsorientierte Fragestellungen nicht beantwortet werden. Trotzdem sind immer noch verschiedene Maßnahmen notwendig, die sich heute als „missing links“ darstellen und die es in Zukunft zu schließen gilt.

So müssen Patienteninformationen mit einem einzigen Log-in „in continua“ aus allen entsprechenden Systemen extrahiert werden und damit auch nutzbar sein. Die damit verbundenen Schwachstellen wie Daten-Bottle-Necks oder die heute zum Teil nicht ausreichenden Rechnerleistungen an der Modalität sind ebenso rasch zu beheben, um von der Informationsgesellschaft in eine Wissensgesellschaft zu gelangen. Im Gegensatz zum technischen Begriff der Informationsgesellschaft bedeutet Wissensgesellschaft, dass alle Menschen zur Selbstbestimmung befähigt werden, sodass es nicht dazu kommt, dass wir in der Flut an Informationen ertrinken und nach wie vor nach Wissen hungern. Das bedeutet aber auch, dass für uns als Ärzte im Vordergrund Engagement, Disziplin und persönlicher Einsatz stehen, um die gemeinsamen Ziele zu erreichen.

Nach dem Festvortrag beim Kongress der Deutschen Röntgengesellschaft im vergangen Mai in Hamburg zur Verleihung der Ehrenmitgliedschaft an den Autor und bei der Festveranstaltung der Gesellschaft der Ärzte in Wien Ende Juni zum 65. Geburtstag des Autors.

1 1 Univ.-Prof. Dr. Walter Hruby (Vorstand), Dr. Michael Urban, Dr. Manfred Wassipaul, Dr. Gerald Pärtan, Dr. Wolfgang Krampla, Dr. Gerold Oberhauser, Helmut Luckner Institut für Röntgendiagnostik, Sozialmedizinisches Zentrum Ost – Donauspital, Wien

2 Andreas Nachbagauer, Peter Grünstäudl Wiener Krankenanstaltenverbund IT-Projektmanagement

Tabelle Computermythen – Top 10
1. Computereinsatz im Büro wird Papier überflüssig machen
2. Computer machen Menschen überflüssig
3. Computer machen irgend etwas überflüssig
4. Irgendwo existiert benutzerfreundliche Software
5. Durch Computereinsatz lassen sich Probleme lösen
6. Computer vereinfachen jede Arbeit
7. Computer werden billiger, Software/Hardware wird ausgereifter
8. Es gibt ein leicht verständliches Handbuch, das bei der Problemlösung hilfreich ist
9. Bald haben wir genormte Schnittstellen
10. Bald haben wir einen gültigen Netzwerkstandard
Quelle: Vgl. http://www.pulsoft.de/murphy.htm
Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) ist ein offener Standard zur Speicherung und zum Austausch von Informationen im medizinischen Bilddatenmanagement. (Quelle: wikipedia) Health Level Seven International (HL7) Health Level Seven International ist eine weltweite Organisation in mehr als 55 Ländern, die Standards für die Interoperabilität von Gesundheitsinformationstechnologie erarbeitet. (Quelle: http://www.hl7.org) Integrating the Healthcare Enterprise (IHE) IHE ist eine Organisation von Mitarbeitern des Gesundheitssystems und der Industrie um die gemeinsame Nutzung von Gesundheitsinformationen durch Computersysteme zu verbessern. IHE fördert die koordinierte Nutzung von etablierten Standards wie DICOM und HL7, um spezielle klinische Bedürfnisse für die optimale Patientenversorgung zu bearbeiten. Systeme, die in Übereinstimmung mit IHE entwickelt wurden, kommunizieren besser miteinander, sind einfacher zu implementieren und ermöglichen den Gesundheitsdienstleistern eine effektivere Nutzung von Informationen. (Quelle: www.ihe.net) Cloud Computing Software und Daten werden nicht mehr lokal bearbeitet bzw. gespeichert, sondern auf einer externen Infrastruktur. Grundprinzip ist das Auslagern von Software- oder sogar Hardwarefunktionen der Anwender, so dass in vielen Fällen gar nicht mehr genau feststellbar ist, wo sich die ausgelagerten Informationen oder Anwendungen „in der Wolke“ befinden. (Quelle: http://www.bundestag.de/dokumente/analysen/2010/cloud_computing.pdf)
Glossar

W. Hruby1, M. Urban1, M. Wassipaul1, G. Pärtan1, W. Krampla1, G. Oberhauser1,H. Luckner1, A. Nachbagauer2, P. Grünstäudl2, Wiener Klinisches Magazin 4/2012

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