Eine moderne IT-Infrastruktur im Krankenhaus ist aktuell entscheidend, um die Vorteile der Digitalisierung voll auszuschöpfen.

Deutschland muss bei der digitalen Transformation des Gesundheitswesens deutlich beschleunigen. Durch die fortschreitende Integration der IT in die verschiedenen Abläufe eines Krankenhauses sind die medizinischen Kernprozesse heute wesentlich enger mit der Informationstechnologie verknüpft als noch vor wenigen Jahren. Durch diese enge Verzahnung haben Verfügbarkeit und Effizienz der IT einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität der medizinischen Leistung und deren Abrechnung.

Digitalisierung und Personalisierung der Medizin ist ein unaufhaltsamer Trend, so dass selbst kleine Krankenhäuser und Arztpraxen nicht mehr davor sicher sind. Da gerade in solchen Gesundheitseinrichtungen häufig das Knowhow rund um IT-Systeme Mangelware ist, stellt sich der Schritt in die digitale Sphäre häufig als aufwendig und teuer heraus. Cloud Computing gewinnt als flexibles Bereitstellungsmodell für Software (Software as a Service), Plattformen (Platform as a Service) und IT-Infrastruktur (Infrastructure as a Service) wachsende Bedeutung. Eine Herausforderung ist, zu entscheiden, welche Anwendungen oder Services zukünftig „aus der Cloud“ bezogen werden sollen. Bisher fehlen in Wissenschaft und Praxis fundierte Modelle, die Unternehmen bei der Entscheidung unterstützen. Von einem Krankenhaus 4.0 in der Fläche sind wir allerdings noch weit entfernt, denn allzu häufig werden Arbeitsabläufe und Prozesse durch IT nur unzureichend unterstützt. Während andere Industrien wie die Medien- oder die Automobilbranche bereits tiefgreifende Veränderungen durchlaufen haben, steht das Gesundheitswesen noch am Anfang des Prozesses. Begründet ist dies zum großen Teil mit der Sicherheit der Patienten und des Datenschutzes.

Fortschritt ist sichtbar

Durch die Virtualisierung des Speichersystems und die Trennung von Hardware und Software ist die IT-Abteilung in der Lage, Leistungen der Infrastruktur zu erhöhen: Patienten profitieren von schnelleren Befunden, die Belegschaft kann mobil, schneller und kosteneffizienter arbeiten und das IT-Team Innovationen vorantreiben. In modernen Krankenhäusern, die auf vernetzte Kommunikation setzen, ist die IT der Schlüssel für zuverlässige Gesundheitsleistungen. Wenn sie nicht funktioniert, wird das Krankenhaus als kritische Infrastruktur gelähmt und das Leben von Patienten gefährdet. Auch bei einem Stromausfall muss die IT funktionieren. Dies kann nur durch ein gut durchdachtes IT-Konzept und Ausfallrechenzentren gewährleistet werden.

Cloud: Ja oder Nein?

An dieser Frage scheiden sich oft die Geister. Während Cloud-Computing in vielerlei Hinsicht das Modell der Zukunft zu sein scheint, ist es für viele Dienste noch nicht im Klinikalltag angekommen. Diverse Vor- und Nachteile von Cloud-Computing oder On-Premises-Strukturen sind schwer einzuschätzen. Im Grunde bedeutet es die Entscheidung, ob die Software-Systeme im Krankenhaus auf eigenen Servern und Computern in den Klinikgebäuden betrieben werden, oder ob dafür ein Dienstleister beauftragt wird, der dies in großen Serverzentren durchführt und die Daten und Programme über das Internet abrufbar macht. Auch das vorhersehbare Wachstum des Krankenhauses ist hier wichtig.

Die Skalierbarkeit ist bei Cloud-Computing ideal. Auch der Kostenfaktor ist oft entscheidend. Ein Backend-Serversystem muss einmalig gekauft, aufgebaut und vernetzt werden, was hohe initiale Kosten verursacht. Bei SaaS und anderen Cloud-Diensten handelt es sich hauptsächlich um fortlaufend monatliche Kosten. Über die Jahre summieren sich diese jedoch, während ein einmal installiertes System möglicherweise längerfristig verwendet werden kann. Die Sicherheit ist ebenso ein wichtiger Faktor. Zwar sind besonders im Hinblick auf Redundanzen und Backups die großen Datenzentren gut aufgestellt, jedoch muss man volles Vertrauen entgegenbringen, da die Verwaltung vollständig in „fremder“ Hand liegt. Wer lieber selbst verantwortlich bleiben möchte, muss jedoch beim Aufbau der Infrastruktur mehr in Redundanz und Datensicherheit investieren.

Für die korrekte Implementierung ist zusätzliche Manpower nötig: Datenschutz nach DSGVO, Netzwerkeinrichtung und Instandhaltung und Serverpflege sollten von internen IT-Fachleuten erledigt werden. Heterogene IT-Lösungen erschweren den sicheren Betrieb und erhöhen den Aufwand für die Administration und das Einbinden der Medizintechnik in die IT-Landschaften der Kliniken. Auch bestimmte Aspekte wie Verfügbarkeit von externen Netzwerken wie etwa in Corona-Zeiten für Mitarbeiter im Home-Office oder Notstrom für die Server müssen aufwendig installiert werden, während sie bei Cloud-Computing zum Standard gehören.

Strukturierte Ordnung schaffen

Der Betrieb einer On-Premises-Infrastruktur ist nicht ganz trivial, vor allem, da im weiteren Ablauf Wartung und Skalierbarkeit der Systeme in Betracht gezogen werden müssen. Daher ist eine sorgfältige Planung der einzelnen Komponenten im Netzwerk wichtig. Eine strukturierte Verkabelung ist dabei der Optimalfall, um die Vernetzung im Gebäude auch über mehrere Stockwerke hinweg zu erleichtern. Die Instandhaltung und Wartung von IT-Systemen sind wesentlich einfacher, wenn die gesamte Struktur sauber dokumentiert und gekennzeichnet ist. So wird von vorneherein eine Verwechselung vermieden.

Neben einer nahtlosen Vernetzung der Geräte untereinander erlaubt SDC, die Brücke zu klinischen Informationssystemen basierend auf HL7 v2 oder HL7 FHIR (Fast Healthcare Interoperability Resources) zu schlagen. Diese dienen vor allem zur Datenverarbeitung von den Geräten im klinikweiten Informationssystem (KIS) oder Patientendaten-Management-Systemen (PDMS). Um dies zu ermöglichen, wird ein Übersetzungs-Gateway benötigt, welches die Daten zu den klinikeigenen Datenservern durchroutet. Nach dem gleichen Prinzip funktioniert auch die Anbindung an Cloud-basierte klinische Informationssysteme. Auf dieser Grundlage ist der bidirektionale Datenaustausch zwischen Medizingerät und beispielsweise dem KIS (Krankenhausinformationssystem) möglich. So kann sich der Arzt beispielsweise den PEEP (positive end-exspiratory pressure) eines Beatmungsgeräts, ein Parameter bei der künstlichen Beatmung, sowohl am Gerätebildschirm als auch an einem entfernt eingesetzten Vitaldatenmonitor anzeigen lassen.

Redundanz hat Priorität

Ausfälle jeder Art sind in Kliniken absolut inakzeptabel. Daher ist es wichtig, großen Wert auf Sicherheit mit Redundanzen zu legen. Das ist bei mehreren Aspekten anwendbar: Strom: Wenn ein Stromausfall den Server betrifft, kann es zu längeren Phasen der Arbeitsunfähigkeit, im schlimmsten Fall zum Verlust wichtiger Daten kommen. Daher ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) eine absolut essentielle Investition. Datenspeicher: Big Data ist das Stichwort. Die Speicherung und Verarbeitung von Massendaten werden in sämtlichen Sektoren immer wichtiger. Daher sollte genügend Speicherredundanz für die ständig wachsenden Datenmengen eingeplant werden. Backup: Sicherheitskopien aller relevanten Geschäfts- und Patientendaten sind im Ernstfall überlebenswichtig für viele Krankenhäuser. Optimal sind mehrere Formen der Redundanz – zusätzlich zu mehreren Speichermedien ist eine georedundante Backup-Datenbank sehr effektiv. Diese befindet sich an einem anderen Ort, damit bei physischen Bedrohungen wie einem Wasserschaden unbeeinflusst bleibt.

Kleine Schritte, große Wirkung

Viele Krankenhäuser erweitern ihre IT-Infrastruktur um die mobile Kommunikation. Ein WLAN-Funknetzwerk ermöglicht z.B. die mobile Pflege oder Visite via Laptop oder Tablet-PC. Der Trend zur mobilen Zusammenarbeit auf den Stationen wird in nächster Zeit noch zunehmen. Durch die Einführung der Technologie Virtueller Privater Netze (VPN) ist es möglich, medizinische, patientenbezogene Daten sicher über das „ungeschützte Internet“ zu übertragen. Damit helfen die VPN-Technologien, den Austausch von Patientendaten zwischen den niedergelassenen Ärzten und Medizinischen Versorgungszentren (MVZ) mit den Krankenhäusern zu organisieren.

Die Einweiser können den Krankenhäusern die umfangreichen Ergebnisse der Voruntersuchungen zur Verfügung stellen, was durch Vermeidung von doppelten Untersuchungen Kosten und wertvolle Zeit spart. Durch die VPN-Technologien können in Notfällen auch Befundungen von zu Hause aus gemacht werden oder ein Spezialist aus einem anderen Krankenhaus kann bei Personalengpässen die Vertretung übernehmen.  Letztlich kann bei komplizierten Fällen mit Hilfe der Vernetzung über die VPN-Technologien von einem Facharzt eines anderen Krankenhauses eine Befundung eingeholt werden.  Krankenhausmanager, Chefärzte und Spezialisten können in kritischen Situationen von unterwegs auf ihre Krankenhaus-IT oder ihre Station zugreifen, wenn ihre Meinung oder ihr Rat gefragt ist.