HL7 V3

HL7 Version 3 ist der Standard für eine umfassende Integration aller Einrichtungen des Gesundheitswesens zur Realisierung einer integrierten Versorgung. Er wird weltweit stets mehr und mehr implementiert. HL7 Version 3 ist gekennzeichnet durch eine konsistente Modellierung der Kommunikationsvorgänge.

Tatsächlich stellt HL7 Version 3 eine ganze Familie von Kommunikationsstandards auf XML-Basis dar. Alle Modelle basierend auf dem Referenz-Informations-Modell (RIM). Das RIM besteht aus vier Basisklassen und zahlreichen abgeleiteten Klassen. Es ist weltweit anerkannt als das Meta-Modell für Gesundheitsinformation (ISO/HL7 21731:2006).

Anwendungsbereiche

Version 3 deckt große Teile für reale Anwendungen sowohl im klinischen als auch im administrativen und finanziellen Bereich ab. Zahlreiche Projekte weltweit haben die Einsatzfähigkeit und Reife des Standards gezeigt. In Großbritannien, den Niederlanden, Finnland, Kanada, Australien und weiteren Ländern ist Version 3 bereits nationale Strategie. Erste Integrationsprojekte sind auch in Deutschland gestartet bzw. stehen kurz vor dem Routine-Einsatz. Insbesondere für die intersektorale Kommunikation und die deutsche Telematik-Infrastruktur ist HL7 Version 3 eine wichtige Grundlage und notwendige Voraussetzung.

Größere HL7 Version 3 Projekte weltweit

Die folgenden Projekte stellen eine Auswahl an HL7 V3 Implementierungen dar. Dabei kommt der V3 Nachrichtenaustausch, die Clinical Document Architecture (CDA) oder Webservices zum Einsatz.

• Kanada
  • Canada Health Infoway zum Aufbau von elektronischen Patientenakten für ganz Kanada

• Finnland
  • Nationale Infrastruktur mit Austausch von CDA

• Großbritannien
  • Nationale Infrastruktur des National Health Service mit Nachrichtenaustausch und CDA-Dokumenten

• Niederlande
  • Elektronisches Medikations-Dossier (EMD) und Austausch von Gesundheitsdaten zwischen Hausärzten (WHD) basierend auf HL7 Version 3 und Webservices

• Europa
  • Austausch von Daten von Dialysepatienten, Behandlungszentren an Datensammelzentrale national und an das internationale ERA-EDTA Register in Amsterdam
  • epSOS (Smart Open Services for European Patients)

• Deutschland
  • VHitG-Arztbrief
  • Auftragskommunikation
  • Ärztlicher Entlassungsbericht der Deutschen Rentenversicherung
  • Versichertenstammdaten
  • Nephrologie/Dialyse

• Weltweit
  • IHE mit den Integrationsprofilen XDS-MS, XDS-SD, x*LAB, ...
  • ICSR (Individual Case Safety Report)

Zielsetzung von HL7 Version 3

Bei der bisherigen Version 2 von HL7 steht ein pragmatisches Vorgehen des Nachrichtenaustauschs im Vordergrund. Dies erlaubt die Erarbeitung rascher Lösungen für anstehende Kommunikationsbedürfnisse – eines der ursprünglichen Ziele von HL7 –, birgt aber auch die Gefahr der Entwicklung von Inkonsistenzen.

HL7 Version 3 ist auf die Kommunikationsbedürfnisse der gesamten Gesundheitsversorgung abgestimmt. Die Entwicklung an dieser neuen „Generation HL7“ begann 1995, eine erste Standardpublikation erfolgte im Jahre 2005. V3 basiert, im Gegensatz zu Version 2, auf einer formalen Methodologie (HDF) und objektorientierten Prinzipien.

Eines der Hauptziele von HL7 V3 ist, zwischen allen Kommunikationspartnern ein einheitliches Verständnis über Objekte und Prozesse zu erlangen. Hierzu werden unter anderem Vereinbarungen über Form und Inhalt, aber auch über Bedeutung (Semantik), die zu verwendenden Terminologien und die zugrunde liegenden Prozesse getroffen.

Es wird der vollständige Lebenszyklus eines Standards – Entwicklung, Anpassung, Anerkennung des Marktes, Verwendung und Einhaltung des Standards – vereinheitlicht und automatisiert. Das dazu definierte HL7 Development Framework (HDF) basiert auf einer Serie von Modellen, die dem ISO Standard der Unified Modeling Language (UML) folgen. Aus den Modellen werden die erforderlichen Nachrichten direkt abgeleitet und sollen damit auch Anforderungen moderner IT-Systeme, z. B. bei der Softwareentwicklung, unterstützen.

Die HL7 V3 Entwicklungsmethodik ist früheren Wegen zur Entwicklung von Nachrichten bedeutende Schritte voraus. Allerdings bringt der Nutzen einer mehr ausgefeilten Methodik auch die Notwendigkeit mit sich, eine umfassendere Reihe von Begriffen und Verfahren zu verstehen. Neben den normativen Teilen sind daher auch informative Teile in den HL7-Standard aufgenommen. Zusätzlich werden offizielle, jedoch nicht zum Standard gehörende Materialien bereitgestellt.

HL7 und Referenzmodelle

Zur Herstellung einer einheitlichen Sicht auf das Gesundheitswesen wurde ein diese Domäne vollständig beschreibendes Referenz-Informationsmodell – das HL7 Reference Information Model (RIM) – entwickelt. Dieses Klassendiagramm spezifiziert alle Klassen, Attribute und Relationen für die Akteure, Aktivitäten und Informationsinhalte aller im Gesundheitswesen denkbaren Szenarien. Wie schwierig dieser Anspruch zu verwirklichen ist, wird aus der Tatsache deutlich, dass das RIM sehr generisch gehalten wurde und trotzdem noch immer revidiert wird.

Es gibt vier plus zwei generische Kern-Klassen, die entsprechend spezialisiert werden können: entity, act, role und participation sowie act relationship und role relationship.

Die vier RIM Kern-Klassen sind Aktivitäten (act), welches eine Tätigkeit im Gesundheitswesen repräsentiert, an der Entitäten (entity, z. B. Personen) in bestimmte Rollen (role) teilnehmen (participation). Beziehungen zwischen Aktivitäten (ActRelationship) können diese miteinander verbinden, z. B. um so den Zusammenhang zwischen Labor-Anforderung und zugehörigen Labor-Ergebnis darzustellen. In der folgenden Abbildung sind die Kern-Klassen schematisch wiedergegeben.

Figure 1: RIM Core Classes

Modeling in HL7 Version 3 – a Gentle Introduction

Um von der "Wirklichkeit" im Gesundheitswesen zu Modellen spiegelt diese Realität (und dann auf Nachrichten und Dokumente für den elektronischen Informationsaustausch) zu kommen, nutzt HL7 das HL7 Development Framework (HDF). Diese Methode, beginnt inzwischen einen Vorschlag zu einem ISO-Norm (ISO/HL7 27931), mit narrativen Beschreibungen (Storyboards) und Anwendungsfälle. Diese sind als Momentaufnahmen einer Mitteilung als Szenario beschreiben und dynamische Aspekte, d.h. alle Beteiligten und ihrer Wechselwirkungen sowie auch statische Aspekte, dh welche Daten ausgetauscht werden. Die später in eine so genannte Domain Message Information Model (D-MIM) dokumentiert, was die Datensätze und deren Beziehungen in einer bestimmten Domain. Eine Domain in HL7 definiert ist, z. B. von medizinischen Einrichtungen, zB Labor, ambulante Versorgung, Apotheke.

Von der D-MIMs, verfeinerte Modelle (R-MIMs) abgeleitet werden. R-MIMs sind Teilmengen des gesamten Modells, als Beispiel ein Labor und in einer bestimmten Kommunikation Aspekt abzielen, z. B. um ein Labor oder ein Labor führen. Dynamische und statische Aspekte bilden zusammen eine Wechselwirkung, die Vernunft und erforderlichen Maßnahmen für die Nachricht, eine Beschreibung von Sender und Empfänger Zuständigkeiten (application Rollen), und eine komplette Struktur dessen, was gesendet werden soll. Diese Art der Modellierung soll dadurch die Kompatibilität über alle Nachrichten und Dokumente in HL7 Version 3 definiert. Als Ergebnis ist die Kommunikation vereinfacht zwischen den Partnern auf funktionaler Ebene. Der generische Ansatz gewährleistet auch, dass es nicht notwendig, um Nachrichten für jeden einzelnen Aspekt der Kommunikation zu entwickeln. Während allgemein Strukturen definiert sind, in vielen Nachrichten verwendet wird, kann ihre dynamischen Auswirkungen variieren. Häufig verwendete Bausteine wie "Patienten" oder "Anbieter", Bestandteil fast jeder Nachricht werden als konsistente und wiederverwendbare Strukturen ("Mini"-Modelle) definiert.

Je mehr ein generisches Modell definiert ist, desto mehr Begriffe ins Spiel kommt, um das generische Modell hin zu einem gezielten Einsatz zu verfeinern. Als Beispiel sind systolischen und diastolischen Blutdrucks - aus einer HL7-Perspektive - Beobachtungen, eine Spezialisierung einer Tätigkeit (siehe Abbildung 1). Ein generischer Beobachtung kann als ein "Container-Wert" aus einer Modellierung Perspektive betrachtet werden und ist "einreihen" durch einen Code, sagen, dass dieser Beobachtung erfolgt eine Messung des Blutdrucks führt. Der Zeitpunkt der Messung, und vor allem der Wert selbst, ist die Beförderung in einem Attribut-Wert der jeweiligen Klasse und ist somit auch in der Darstellung, die tatsächlich zwischen zwei Systemen ausgetauscht werden. HL7 V3 verwendet die Extensible Markup Language (XML) als Austauschformat.

Abbildung 2: Beispiel einer "Beobachtung"-Klasse aus dem HL7-Modelle mit ihren Eigenschaften (Namen von Attributen, Datentypen und Kardinalitäten), unten ein Fragment eines HL7 Version 3 Nachricht mit einer Identifizierung, Klassifizierung und dem tatsächlichen Wert, 120 mmHg .

Das Beispiel in Abbildung 2 gezeigt, ist nur ein Bruchstück einer ganzen HL7 V3 Nachricht oder ein Dokument. Es ist offensichtlich, dass, wenn es um wirkliche Kommunikation kommt, werden die Daten durch andere Tätigkeiten und Organisationen, etc., vor allem die Patienten begleitet.

HL7 Development Framework - ISO/HL7 27931

The HL7 Version 3 Development Framework (HDF) is a continuously evolving process that seeks to develop specifications that facilitate interoperability between healthcare systems. The HL7 RIM, vocabulary specifications, and model-driven process of analysis and design combine to make HL7 Version 3 one methodology for development of consensus-based standards for healthcare information system interoperability. The HDF is the most current rendition of the HL7 V3 development methodology.

The HDF documents the processes, tools, actors, rules, and artifacts relevant to development of all HL7 standard specifications, not just messaging. Eventually, the HDF will encompass all of the HL7 standard specifications, including any new standards resulting from analysis of electronic health record architectures and requirements.

HL7 specifications draw upon codes and vocabularies from a variety of sources. The V3 vocabulary work assures that the systems implementing HL7 specifications have an unambiguous understanding of the code sources and code value domains they are using.

V3 Messaging

The HL7 version 3 messaging standard defines a series of electronic messages (called interactions) to support any and all healthcare workflows. HL7 v3 messages are based on an XML encoding syntax.

V3 Clinical Document Architecture - ISO 10781

The HL7 version 3 Clinical Document Architecture (CDA) is an XML-based markup standard intended to specify the encoding, structure and semantics of clinical documents for exchange. See Clinical Document Architecture for details.