Konzeption und Entwicklung einer serviceorientierten Integrationsarchitektur für die Vernetzung von Medizinprodukten im Operationssaal

Ärzte müssen sich mit einer zunehmend größer werdenden Zahl von technischen Systemen im Operationssaal auseinandersetzen, um ihre eigentliche Aufgabe, die Behandlung des Patienten, erfüllen zu können. Zur Unterstützung des OP-Personals bieten Medizintechnikhersteller sog. integrierte Operationssysteme an. Diese sollen die Handhabung der einzelnen Geräte erleichtern und die Kommunikation und den Datenaustausch zwischen den Systemen ermöglichen. Hierbei handelt es sich um proprietäre Lösungen, bei denen ein offener, modularer und herstellerübergreifender Austausch von Modulen und Systemen nur eingeschränkt möglich ist. Die Betreiber sind an diesen Systemhersteller gebunden. Dies wirft ökonomische und ethische Fragen auf. Im Rahmen der Behandlung ist es nicht immer möglich das beste bzw. auch preis-leistungsbezogen günstigste auf dem Markt verfügbar Medizinprodukt einzusetzen, falls dieses von einem anderen, nicht kompatiblen, Hersteller stammt. In dieser Arbeit wird ein neuartiges Konzept für die offene, modulare und herstellerunabhängige Vernetzung von Medizinprodukten im OP vorgestellt. Hierzu erfolgt eine Analyse der Anforderungen an heutige Operationssäle in Bezug auf eine informationstechnische Integration und eine Analyse der eingesetzten Integrationstechnologien in anderen Industriebereichen. Basierend auf diesen Analysen wird für die Konzeption der Integrationsarchitektur für den Operationssaal das Paradigma einer Service Orientierten Architektur (SOA) gewählt. Um den Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen eines medizinischen Netzwerks zu genügen, wurden einerseits zentrale Komponenten für die Verwaltung, Administration und Sicherung des Netzwerks und andererseits Schnittstellen und Protokolle für die Kommunikation spezifiziert. Die Medizinprodukte stellen ihre Funktionen als Services zur Verfügung und nehmen je nachdem, ob sie Services bereitstellen oder nutzen, die Rolle als Service-Provider bzw. -Consumer ein. Die risikotechnische Bewertung hat gezeigt, dass die Risiken einer offenen, modularen und herstellerunabhängigen Vernetzung von Medizinprodukten basierend auf dem Paradigma einer SOA beherrschbar sind. Durch die Vernetzung entstehen neue Risiken, diese können jedoch durch technische und organisatorische Maßnahmen minimiert werden. Eine Voraussetzung für die Risikominimierung sind standardisierte Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle. Das Konzept wurde basierend auf einem Anwendungsszenario für den orthopädischen Operationssaal prototypisch implementiert. Eine erste Evaluierung anhand dieses Prototypen im Hinblick auf die Kommunikationsanforderungen, Sicherheit und Zuverlässigkeit schließt die Arbeit ab. Im Rahmen der Evaluierung konnte gezeigt werden, dass eine Integration von Medizinprodukten auf Basis einer SOA möglich ist, ohne dass die Funktionalitäten der Systeme eingeschränkt werden.