2. Ausgabe 1996

Erfahrungen mit einem Datenmanagement-System in der Intensivmedizin in einem Groß-Krankenhaus

Th. Neugebauer, M. Hiesmayr, M. Mouhieddine, W. Haider

Einleitung

Das Wiener Allgemeine Krankenhaus (AKH) ist eine Zentralkrankenanstalt mit derzeit ca. 2200 Patientenbetten, darunter 157 Intensivbetten in 16 Intensivstationen. Es ist ein Krankenhaus der Stadt Wien und gleichzeitig Sitz von 25 Universitätskliniken der Universität Wien, was eine Symbiose von Patientenbehandlung, Forschung und Lehre bedingt.

Die Forschungsstelle für Intensivtherapie steht in enger Zusammenarbeit mit der Intensivstation 13B2 für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie mit 8 Betten. In der herzchirurgischen Intensivstation war bis 1988 ein, auf einer PDP 11 basierendes, computerunterstütztes Patientendatenverwaltungssystem mit händischer Eingabe in Betrieb. Im Jahr 1991 wurde statt dessen ein auf PC-Netz-Technologie beruhendes kommerzielles System der Firma 'human microprocessing' (hmp) mit der Bezeichnung 'ATLANTIS' implementiert; dieses war das erste Patientendatenmanagement-System (PDM-System) mit online-Datenübernahme von mehreren bettseitigen Geräten (Monitor, Respirator, Pulsoxi- und Capnometer) im AKH. Nach mehreren Entwicklungsschritten wurde dieses System im Rahmen der  Übersiedlung der herzchirurgischen Intensivstation in das Gebäude des neuen AKHs im März 1994 durch dessen Nachfolgesystem 'Chart+' der Firma 'Picis' ersetzt, was einen Entwicklungssprung in punkto Funktionalität, Anwenderfreundlichkeit und Betriebssicherheit mit sich brachte. Dieses System ist seit nunmehr fast 2 Jahren ununterbrochen im Einsatz, wobei dessen Funktionalität von seiten der Station schrittweise erweitert genutzt und von seiten des Herstellers regelmäßig verbessert worden ist.

Systembeschreibung

Das PC-Netz des PDM-Systems Chart+ ist ein durch einen Brücken-PC mit Filterfunktion getrenntes Sub-Netz des hausweiten, ursprünglich primär für wisssenschaftliche Zwecke installierten Token-Ring-Netzes. Die acht bettseitigen Rechner sind leistungsfähige Standard-PCs (486-50MHz- sowie Pentium-90-Prozessoren, 16 MB RAM, 540 MB Festplatte). Als Fileserver dient ebenfalls ein entsprechender Standard-PC (486-Prozessor, 32 MB RAM, 500 MB- und 1 GB-Festplatte). Die bettseitigen PCs sind mit 17-Zoll-Monitoren ausgerüstet und werden mit einer Auflösung von 1024x768 Punkten betrieben. Weiters sind sie jeweils mit einer intelligenten seriellen 8-fach-Schnittstellenkarte (8-Port-Digiboard) zur Kommunikation mit bettseitigen Medizintechnik-Geräten (MT-Geräten) und mit einer Trackball-Maus sowie einem Lichtstift zur Cursersteuerung ausgestattet. Weitere in das System eingebundene Rechner sind ein PC für die tägliche Vormittagsvisite,  über den Picis Chart+ die Daten des jeweiligen Patienten für die Besprechung mittels eines entsprechenden Projektors auf eine Leinwand projiziert, ein PC im Stationslabor zur online-Datenübernahme der Blutgaswerte, ein PC am Schwesternstützpunkt zur Anbindung des Stationsdruckers für den Ausdruck der täglichen 24-Stunden-Protokolle sowie ein PC zur Kommunikation mit dem wissenschaftlichen Rechenzentrum, u.a. zur  Übernahme der Laborwerte aus dem Hauptlabor. Das Betriebssystem des Fileservers ist 'MS Windows NT Server', das Betriebssystem der 8 bettseitigen Rechner 'MS Windows NT Workstation'. Seit dem Wechsel von 'Windows for Workgroups' zu 'Windows NT' im Juni 1995 kann das System, eine exakte Systemkonfiguration vorausgesetzt, als absolut stabil bezeichnet werden. Die im PC-Bereich derzeit führende MS Windows-Oberfläche bietet zudem den Vorteil, nicht nur relativ gefällig und intuitiv leicht faßbar, sondern für zahlreiche Anwender durch andere Programme bereits bekannt und vertraut zu sein. Daduch war die Akzeptanz durch die Anwender auch in einer manchmal etwas mühsamen Einführungsphase weitgehend gegeben.

Die Anwenderschnittstelle an den Patientenbetten

Besondere Bedeutung wurde von seiten der Station der optimalen Positionierung der Geräte der Anwenderschnittstelle, das sind Bildschirm mit Lichtstift, Trackball-Maus und Tastatur, beigemessen, und zwar einerseits auf Grund einer gewissen räumlichen Enge, die trotz der Größe des Krankenhauses den Intensivstationen zu eigen ist, andererseits aus dem Bestreben, den für die Anwender des Systems ergonomisch günstigsten Platz zu finden. Aus diesen  Überlegungen wurden diese Geräte jeweils seitlich hinter dem Kopfende des Patientenbetts unterhalb des  Überwachungsmonitors in Arbeitshöhe plaziert und befinden sich somit direkt neben dem Haupttätigkeitsbereich des Pflegepersonals. Der Bildschirm erfüllt an dieser Position auch optimal seinen Zweck als integraler Bestandteil der bettseitigen medizinisch-technischen Informationsfläche. Diese besteht einerseits aus den verschiedenen  Überwachungsgeräten zur Erfassung und Darstellung des aktuellen Patientenstatus, andererseits aus dem Bildschirm des PDM-Systems zur Darstellung des Verlaufes von Parametern unterschiedlicher MT-Geräte während der vergangenen Stunden. Dadurch lassen sich einerseits der aktuelle Status des Patienten und andererseits kurz- und mittelfristige Entwicklungen des Patientenzustandes verhältnismäßig leicht und schnell erfassen, ohne daß dabei durch technische Geräte der Blick auf den Patienten verstellt oder zu sehr von diesem abgelenkt würde. Die Rechner selbst befinden sich auf einem Wandboard hinter dem Kopfende des Patientenbettes unter einer Stellfläche für MT-Geräte und sind dadurch gegen verschüttete oder tropfende Flüssigkeiten geschützt. Da der Anwenderschnittstelle auch von seiten der Herstellerfirma Picis besondere Bedeutung beigemessen wird, zeigt unter anderem die Integration des Lichtstiftes in das System, wozu es lediglich einer entsprechenden Steckkarte bedarf. Dieser Lichtstift brachte eine enorme Vereinfachung der Curserführung mit sich, da mit ihm der Curser wie mit einem Kugelschreiber am Bildschirm bewegt und positioniert werden kann. Nicht nur wenig PC-versierte Anwender greifen in den allermeisten Fällen wesentlich lieber zum Lichtstift als zur ebenfalls zur Verfügung stehenden Trackball-Maus, obgleich sich diese zuvor durchaus großer Beliebtheit erfreute. Kommunikation mit bettseitigen Geräten: Einer der Gründe, die für uns kaufentscheidend für das System Picis Chart+ waren, ist die Möglichkeit, relativ schnell und einfach verschiedene MT-Geräte unterschiedlicher Hersteller in das System einzubinden. Dazu müssen diese Geräte  über einfache serielle Schnittstellen-Kabel konnektiert werden und das Programm Chart+ muß für das jeweilige Gerät den zugehörigen Kommunikations-Treiber laden. Derzeit sind auf der Station 13B2 folgende Geräte an Picis angebunden:

-  Überwachungsmonitor Horizon 2000 der Firma Mennen

- Respirator Evita der Firma Dräger

- Pulsoxi- und Capnometer Oscar der Firma Datex

Diese drei Geräte sind fix mit dem bettseitigen Rechner verbunden. Nur im Bedarfsfall werden eingesetzt:

- Cardiac Output Computer Explorer der Firma Baxter

- Continuous Cardiac Output Computer Vigilance der Firma Baxter

- Cardiac Output Computer Oximetrix der Firma Abbott

- Metabolic-Monitor Deltatrac der Firma Datex.

Die nur im Bedarfsfall eingesetzten Geräte werden mittels farbcodierter Stecker nach einem bei jedem Bett angebrachten Anschlußschema konnektiert, und Chart+ wird mit der entsprechenden Konfiguration geladen. Die Kommunikation mit Horizon, Evita, Explorer und Oximetrix erfolgt mittels von der Firma Picis entwickelter Spezialtreiber. Für die anderen Geräte kommt der sogenannte 'Universal-Treiber' zum Einsatz. Mit diesem Treiber können Geräte, die bezüglich des Kommunikationsprotokolls gewissen Konventionen genügen, durch den Anwender einfach und schnell (im allgemeinen innerhalb einer oder zweier Stunden) eingebunden werden. Gerade für eine Universitätsklinik, die zum Beispiel für einen begrenzten Zeitraum Leihgeräte von Neuentwicklungen für Testzwecke zur Verfügung gestellt bekommt, ist es unseres Erachtens von besonders großem Nutzen, zumindest einen Teil dieser MT-Geräte kurzfristig und ohne Kosten in ein PDM-System einbinden zu können.

Implementierungsphasen und Konfiguration

Die softwaremäßige Konfiguration des Systems Picis Chart+, die sogenannte 'Customisation', für deren Durchführung ein einfaches und leicht zu bedienendes Tool zur Verfügung steht, wurde in Zusammenarbeit von technischem und medizinischem Personal der Station durchgeführt und war mit einem zeitlichen Aufwand von etwa einem Tag in einer ersten einsatzfähigen Version erstellt. In einer mehrwöchigen Einführungsphase diente das System lediglich der automati-schen  Übernahme und Präsentation der Vitalparameter der drei fix angeschlossenen Geräte und erwies sich auch in dieser Phase als hilfreich für das Pflegepersonal wie für die  Ärzte, da das 1- oder 2-stündliche Eintragen sämtlicher Vitalparameter wegfiel und stattdessen Trends dieser Parameter im 10-Minuten-Intervall zur frühzeitigen Beurteilung von Entwicklungen zur Verfügung standen. Die Möglichkeit, sowohl während instabiler Phasen des Patienten das Speicherintervall bis zu einer Minute zu verkürzen, als auch, z.B. im Fall einer Reanimation, retrospektiv bis zu einer Stunde die 1-Minuten-Werte  übernehmen zu können, wurde bereits in dieser Phase wiederholt genutzt. In einer zweiten Phase sind zusätzlich die Kommunikation mit nur fallweise verwendeten Geräten realisiert, das Blutgasanalyse-Gerät im Stationslabor eingebunden und die Liste für Ereignisse und Kommentare implementiert worden. In einer dritten Phase sind die automatische  Übernahme der Parameter des Hauptlabors bewerkstelligt und die Medikamentenlisten erstellt worden. Auch das Blut- und Flüssigkeitsmanagement ist in dieser Phase in die routinemäßige Verwendung  übernommen worden, nachdem sich bei einer Probenutzung in der zweiten Phase die Notwendigkeit einiger Anpassungen des Programms an die speziellen Anforderungen der Station ergeben hatte. Parallel mit der schrittweise erweiterten Nutzung des Systems auf der Station ist durch den Hersteller eine regelmäßige Erweiterung und Verbesserung der Funktionalität sowie die Korrektur einiger Fehler, die erst im Rahmen eines umfassenden routinemäßigen Einsatzes zu Tage getreten waren, erfolgt. Vom System  übernommene Funktionalitäten sind stets nach einer kurzen Testzeit von einigen Tagen oder wenigen Wochen im handgeschriebenen Krankenblatt weggelassen worden, so daß es derzeit bis auf einige Bemerkungen zur Pflege praktisch unbeschrieben ist. In der laufenden vierten Phase findet die Implementierung des Pflegemoduls Picis 'CareManager' statt, des integrierten Pflegeplanungs- und Pflegedokumentationssystems. Das diesem zugrunde liegenden Datenbanksystem wird derzeit durch den Hersteller, in erster Linie gemeinsam mit dem Pflegepersonal, nach den Anforderungen der Station konfiguriert.

Anbindung des PDM-Systems an krankenhausweite EDV-Systeme

Die stationsübergreifenden EDV-Systeme des Wiener AKHs sind einerseits ein Krankenhaus-Informations-System (KIS) des Krankenhausbetreibers, welches auf einem DEC-Netz basiert und dessen Funktionalität  über die Administration demographischer Patientendaten sowie der Laborwerte derzeit kaum hinausgeht. Eine Anbindung anderer Rechner (z.B. von PCs) an dieses System wurde bisher vom Betreiber aus datenschutzrechtlichen Gründen abgelehnt, neuerdings scheint aber ein diesbezügliches Umdenken im Gang zu sein. Andererseits existiert das wissenschaftliche EDV-System des IMC (Institut für Medizinische Computerwissenschaften) in Form von IBM Großrechnern und des angeführten IBM-Token-Ring-Netzes, von dem ein Teil als Sub-Netz durch Chart+ genutzt wird.  Über dieses hausweite Netz sind derzeit neben den Rechnern auf der Station auch PCs der Abteilung im OP-Bereich, im Abteilungsleiterbereich, in verschiedenen Arbeitsräumen sowie in Dienstzimmern  über insgesamt 6 Ebenen verbunden. Da sich jedoch das IMC für den eigenen Bereich fast ausschließlich für IBM entschieden hat, wird derzeit trotz der ansonsten erfreulich guten Unterstützung von dieser Seite relativ wenig Support für Produkte geboten, die nicht aus dem Hause IBM stammen, somit auch für MS Windows. Die  Überleitung der Laborwerte des Hauptlabors in das Sub-Netz von Chart+ wurde jedenfalls dankenswerterweise durch das IMC, und zwar  über einen OS/2-Rechner, realisiert.

Tagesausdrucke, Systembetreuung und Zusammenfassung

Da in der Einführungsphase von Chart+ die Konfigurierbarkeit der Ausdrucke den speziellen Anforderungen der Station nicht ausreichend entsprochen hatte, wurde in dieser Phase mit einer Eigenentwicklung eines Programmes begonnen, das die von Chart+ während der vergangenen 24 Stunden erfaßten Daten in sinnvoll komprimierter Form auf einem A4-Blatt pro Patient und Tag als Tabelle und als Graphik ausdruckt. Aufgrund der Weiterentwicklung des systemeigenen Druckprogramms wird jedoch derzeit ein Umstieg auf dieses erwogen, wobei auch eine kombinierte Variante diskutiert wird. Bemerkenswert ist jedoch allein die Möglichkeit der Integration einer derartigen Eigenentwicklung, einer der wesentlichen Vorteile eines offenen und flexiblen Systems auf PC-Basis. Auch eine weitere Eigenentwicklung, in Zusammenarbeit mit dem IMC, ein Programm zur Optimierung der Entwöhnung künstlich beatmeter Patienten vom Respirator, nutzt diese Vorteile des offenen PC-Systems, indem es auf die aktuell von Chart+ erfaßten Daten zugreift und als regelbasierendes Expertensystem dem Arzt Vorschläge zur weiteren Vorgangsweise macht. Neben der Entwicklung derartiger Programme wird durch die Techniker der Forschungsstelle auch die Systemadministration durchgeführt, wobei der zeitliche Aufwand für eine 8-Betten-Station im Vollbetrieb im Mittel etwa einen Tag pro Woche beträgt, wenn auch in Phasen von Systemumstellungen oder der Implementierung einer neuer Version diese Tätigkeit für einige Tage das Ausmaß eines Full-time-Jobs annehmen kann. Für einen zufriedenstellenden Betrieb ist unseres Erachtens die Existenz einer das System mitbetreuenden Einrichtung im Krankenhaus vorteilhaft, sofern nicht eine Vertretung des Herstellers in einer entsprechenden geographischen Nähe besteht. Wir können somit auf zwei Jahre weitgehend zufriedenstellender Funktionalität des Systems Picis Chart+ zurückblicken und erwarten auch in Zukunft eine positive Weiterentwicklung.

Keywords
Intensivbehandlung, PDM-System, Dokumentation, Picis Chart+

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