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Modulhandbuch Master Medizinische Informatik ab WS 2019/20

Modul CS4361-KP06

Medizinische Datenintegration - eHealth (MedDatInt)

Dauer:


1 Semester
Angebotsturnus:


Jedes Wintersemester
Leistungspunkte:


6
Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:
  • Master Medizinische Informatik 2019 (Pflicht), eHealth / Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
Lehrveranstaltungen:
  • CS4361-P: Medizinische Datenintegration - eHealth (Praktikum, 1 SWS)
  • CS4361-Ü: Medizinische Datenintegration - eHealth (Übung, 2 SWS)
  • CS4361-V: Medizinische Datenintegration - eHealth (Vorlesung, 2 SWS)
Workload:
  • 30 Stunden Prüfungsvorbereitung
  • 75 Stunden Selbststudium und Aufgabenbearbeitung
  • 75 Stunden Präsenzstudium
Lehrinhalte:
  • Middleware und Informationsintegration bei verteilten Systemen im Gesundheitswesen
  • Standardisierte (generische) Informationsmodelle für eine verbesserte semantische Interoperabilität
  • HL7 Version 3: Framework, inkl. generisches Referenz-Informationsmodell (RIM)
  • HL7 CDA (Clinical Document Architecture)
  • HL7 FHIR (Fast Healthcare Interoperability Resources)
  • ISO 13606 bzw. openEHR-Initiative => 2-Ebenen-Ansatz: Referenzmodell und integrierbare klinische Inhaltsmodelle (Archetypen)
  • Weitere Standards, z.B. DICOM SR (Bilder), ISO/IEEE 11073 (Med.Geräte), CDISC (klin. Studien), ...
  • IHE (Integrating the Healthcare Enterprise): Integrationsprofile
  • Standardisierte Vokabularien: Abgrenzung von Klassifikationen, Terminologien, Ontologien, usw.
  • Unified Medical Language System (UMLS): Terminologieserver und terminologische Dienste
  • Semantic Web Standards: RDF, RDF-Schema, OWL, SPARQL, usw.
  • Beschreibungslogiken: Repräsentation und Inferenz für (formale) Ontologien
  • Referenzterminologie in der Medizin: SNOMED CT
  • Weitere Terminologien/Ontologien: OBO (Bioinformatik), RadLex (Radiologie), usw.
  • Interferenz von Informationsmodellen und kompositionellen Terminologien (TermInfo)
Qualifikationsziele/Kompetenzen:
  • Die Studenten können das Problem syntaktischer, struktureller und semantischer Heterogenität bei verteilten Anwendungssystemen erläutern und Beispiele nennen.
  • Sie können den modell-gestützten HL7 V3 - Standard mit seinen statischen und dynamischen Modellanteilen erläutern, inkl. RIM-Modell und abgeleitete Modelle durch 'Cloning and Constraining'
  • Sie können HL7 CDA Dokumente (inkl. Herkunft, Aufbau, Templates, Verarbeitungsprinzipien, usw.) erläutern und mittels XML-basierten Werkzeugen bearbeiten.
  • Sie können in Abgrenzung von HL7 V3 den alternativen HL7-Standard und Architekturansatz HL7 FHIR erläutern und interoperable Anwendungen mittels entsprechender XML-Ressourcen über REST-Kommunikation implementieren.
  • Sie können weitere Beispiele für (domain-abhängige) Standards mit eigenen Informationsmodellen, Templates (Constraint-Mechanismen), Vokabularien und Identifikatoren nennen und kurz skizzieren, u.a. ISO 13606 bzw. openEHR (Archetypes), ISO/IEEE 11073, DICOM SR, CDISC ...
  • Sie können die IHE-Initiative mit Integrationsprofilen zur konkreten Umsetzung praxisrelevanter Interoperabilität skizzieren, inkl. der Rolle von Connectathons zur Vergabe von Conformance Statements.
  • Sie können ausgehend vom semiotischen Dreieck Termini (inkl. Termrelationen) von Begriffen (inkl. Begriffsrelationen) differenzieren und zusammen mit Kodes aus standardisierten Vokabularien den Bezug zum Thema 'semantische Interoperabilität' diskutieren.
  • Sie können (begriffsorientierte) Terminologien bzw. Ontologien von (statistischen) Klassifikationen und evtl. Thesauren abgrenzen, die auf anderen Ordnungsprinzipien basieren und daher um eine Konzeptebene ergänzt werden (z.B. ICD-11).
  • Sie können Formalisierungen von Inhalten mittels beschreibungslogischer Konstruktoren erstellen bzw. interpretieren, insbesondere unter Beachtung der zugrundeliegenden 'Open World Assumption'.
  • Sie können diese Inhalte über den Ontologie-Editor Protégé abbilden und per Beweissystem (Reasoner) auswerten.
  • Sie können das bei SNOMED CT verwendete OWL 2 Sprachprofil 'EL' inkl. dem SEP-Tripel-Ansatz zur Modellierung von partitativen Begriffsrelationen erläutern.
  • Sie können alternativ zu A-Box-Deduktionen mit Protégé einen Triplestore mit RDF-Fakten und OWL-Konzeptwissen nutzen und mittels SPARQL-Anfragen gewünschte Schlussfolgerungen (z.B. Arzneimittel-Wechselwirkungen) formulieren.
  • Sie können die TermInfo-Problematik skizzieren, d.h. die Überlappung semantischer Repräsentation in Informationsmodellen (wie HL7 RIM) und kompositionellen Terminologien (wie SNOMED CT).
Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:
  • Klausur oder mündliche Prüfung nach Maßgabe des Dozenten
Modulverantwortlicher:
Lehrende:
Literatur:
  • Benson T, Grieve G: Principles of Health Interoperability - SNOMED CT, HL7 and FHIR - Third Edition. London: Springer 2016 (ISBN 978-3-319-30370-3)
  • Elkin P L.: Terminology and Terminological Systems - Springer 2012 (ISBN 978-1-447-12815-1)
  • Baader F, et al.: The Description Logic Handbook: Theory, Implementation and Applications - 2. aktualisierte Auflage. Cambridge University Press 2010 (ISBN 978-0-521-15011-8)
  • Staab S, Studer R.: Handbook on Ontologies - Springer 2009 (ISBN 978-3-540-70999-2)
Sprache:
  • Sowohl Deutsch- wie Englischkenntnisse nötig
Bemerkungen:

Zulassungsvoraussetzungen zur Belegung des Moduls:
- Keine

Zulassungsvoraussetzungen zur Teilnahme an Modul-Prüfung(en):
- Erfolgreiche Bearbeitung von Übungszetteln und Programmierprojekten gemäß Vorgabe am Semesteranfang

Modulprüfung(en):
- CS4361-L1: Medizinische Datenintegration – eHealth, Klausur, 90min, 100% der Modulnote

Letzte Änderung:
13.9.2021