FHIRによる医療データ統合の簡素化

デジタルヘルスソリューションプロバイダーは、拡張性、セキュリティ、HL7® FHIR®のような標準への準拠を確保しながら、複雑な医療データシステムを統合しなければならないという課題に直面しています。 FHIR (Fast Healthcare Interoperability Resources）は、多様な医療ITシステムが容易に通信できる標準化されたフレームワークを提供することで、医療データ交換に革命をもたらしました。 しかし、単にFHIR標準を遵守するだけでは、医療データ統合の複雑さを克服するには十分ではありません。 ソリューションパートナーは、スケーラブルで効率的なソリューションを構築するために、FHIRブローカー、ファサード、リポジトリなどの高度なアーキテクチャコンポーネントを活用する必要があります。 インターシステムズは、オンプレミス、パブリック・クラウド、またはインターシステムズが管理するクラウドベースのサービスのいずれであっても、医療データにFHIRを実装するために必要なすべての基本機能を提供します。

InterSystems IRIS® for Healthは、FHIRデータを扱い、FHIRアプリケーションを開発するために必要なすべてのビルディングブロックを提供する、包括的なデジタルヘルス開発プラットフォームです。 インターシステムズのプラットフォームには、信頼性が高く効率的なデータ管理スタックが含まれ、FHIR をシームレスに実装しているため、開発者はスケーラブルで相互運用性の高いヘルスケアソリューションを作成することができます。

これらの機能をサポートするために、InterSystems IRIS for Health には、FHIR の統合を簡素化し、相互運用性を最大化するように設計された以下の堅牢な機能一式を提供しています：

• FHIR Server- FHIRファサードのフロントエンドとしても機能する、完全準拠のFHIRサーバー このサーバーは、FHIRリクエストを受け、処理し、基礎となるシステムが使用するレガシー形式に変換することができます。
• Bulk FHIR- 研究、分析、データ移行、その他の用途のために、大規模なFHIRデータセットをインポートおよびエクスポートするユニークな機能セット Bulk FHIRを使用すると、1回の効率的なリクエストで主要なFHIRリソースを簡単に取得し、多くのシステムや場所を横断して大規模なデータセットを管理できます。
• FHIR Transformation- FHIRリソースとレガシーデータフォーマット（HL7 v2、CDA、カスタムスキーマなど）間のシームレスな変換を可能にするユニークなツールセット このプラットフォームは、これらのレガシーフォーマットをリアルタイムでFHIRにマッピングし、効率的なデータ検索と更新を可能にします。
• FHIR SQL Builder- ANSI SQL、Power BI、Tableauなどの使い慣れたツールで、アナリストや開発者がFHIRデータをリアルタイムで安全に照会できるユニークなツール 複雑な有向グラフ（directed graphes）でエンコードされたFHIRは、標準的なSQLでは照会できません。 FHIR SQL Builderを使用すると、追加のSQLリポジトリにデータを移動するコストをかけずに、FHIRリポジトリ自体に基づいてカスタムSQLスキーマを作成できます。
• データの正規化とアクセス- レガシーシステムから取得したデータが構造化され、FHIRフォーマットでアクセスできるように、データの正規化をサポートします。 これは、異なるシステムからのデータを確実に集計し、一貫性をもって表示するために不可欠です。
• FHIRオブジェクトモデル- コード補完とインテリセンスをサポートするFHIRモデルクラスによるカスタムコードプログラミングが可能です。

FHIRは、医療データの相互運用性のための柔軟でスケーラブルなフレームワークを提供します。 FHIRを効果的に活用するには、データ統合とデータ交換を可能にする主要コンポーネント、アーキテクチャ、パターンを理解する必要があります。 高レベルでは、FHIRの機能は以下の構成要素に整理されます：

• FHIRブローカーは、様々なシステム間の健康データの流れと交換を合理化する、マルチルーティングの仲介役として機能します。 トランザクションを管理し、異種システムを調整し、データが効率的かつ安全に移動するようにすることで、シームレスな相互運用性を実現します。 デジタルヘルスソリューションパートナーにとって、FHIRブローカーはデータ交換を簡素化し、「クリアリングハウス」として機能し、データベースからFHIRデータを追加で取得することなく、複雑なエコシステムにおけるアプリケーションの統合と拡張を容易にします。
• FHIRファサードは、基礎となる非FHIRデータベースの複雑さを抽象化する単一のインターフェースとして機能し、開発者は低レベルのデータ管理よりもアプリケーション機能に集中することができます。 ファサードは、FHIRベースの操作がそのシステムで動作できるように、単一の非FHIRシステムの「前に」立たちます。
• FHIRリポジトリは、健康データをFHIRフォーマットでネイティブに管理・提供し、データの整合性、セキュリティ、アクセス制御を保証する集中型データストアを提供します。 リポジトリは、統合や管理が容易で、パフォーマンスが向上し、クエリや更新が効率的になるという利点があります。

これらのFHIRコンポーネントを組み合わせることで、開発者は柔軟で高性能かつ安全なヘルスケアアプリケーションを作成することができ、開発と保守のオーバーヘッドを削減しながら、患者のあアウトカムを向上させることができます。

インターシステムズの FHIR スタックは、FHIR 実装者に選択肢を提供し、堅牢なデータ統合と管理の専門知識を活用して、先行する FHIR コンポーネントをさまざまな方法で組み合わせる主要な FHIR アーキテクチャ・パターンをすべてサポートします。 インターシステムズの FHIR 機能の包括的なスイートは、FHIR 標準への準拠を促進するだけでなく、多様なシステム間のデータ相互運用性を強化します。 インターシステムズは、技術力と深い業界知識を組み合わせることで、開発者が FHIR 採用の複雑さをナビゲートし、ニーズに最適な FHIR ソリューションを実装できるよう支援します。

セキュリティは医療データ管理の重要な側面であり、インターシステムズはFHIRインターフェースの安全性を確保するための堅牢なツールを提供しています。 これには、役割ベースのアクセス制御 (RBAC)、FHIR の OAuth2 サポート、および HIPAA のような医療規制へのコンプライアンスを保証する監査ロギングが含まれます。

これらの FHIR コンポーネントのそれぞれが InterSystems ソフトウェア内でどのように連携しているかを検証し、ニーズに最適なアーキテクチャ・パターンを選択できるようにしましょう。

FHIR Brokers は、FHIR標準を使用して医療データの交換を促進するマルチルーティング仲介機関です。 異種医療情報システム間のコネクタとして機能し、FHIRリソースを変換・ルーティングすることで効果的な通信を可能にします。 FHIR Brokerは、電子カルテ（EHR）、臨床アプリケーション、患者管理システムなど、複数のシステムがFHIR標準に準拠しながらシームレスにデータを共有する必要がある環境では不可欠です。

InterSystems FHIR Brokerの機能は、データ変換、検証、集約のための堅牢なツールを提供することで、FHIRアーキテクチャの礎石として機能します。 これにより、複数のレガシーシステムの統合など、特定の課題に対処できるFHIRベースのソリューションの導入が容易になります。 InterSystems FHIR Broker は、これらのシステムからの情報を集約し、FHIR フォーマットに標準化し、統一されたビューとして表示することができます。 臨床医は、包括的な患者情報にリアルタイムでアクセスすることができ、ケアコーディネーションを改善し、エラーのリスクを減らすことができます。 さらに、FHIR Brokersは、集団健康管理のための安全でスケーラブルなデータ共有を促進することができ、医療提供者は、さまざまな患者層にわたって、例えば心臓病、禁煙、小児肥満などの傾向を分析し、転帰を改善することができます。

InterSystems SDA（Summary Document Architecture）データモデルは、レガシーヘルスケアデータフォーマットをFHIRのような最新の標準に変換するプロセスをより効率的にするために設計されています。 SDAは、HL7 v2、CDA（Clinical Document Architecture）、またはカスタムフラットファイルフォーマットなど、さまざまなレガシーヘルスケアデータフォーマットに対して統一されたデータ表現を提供します。 この中間フォーマットは、高度に構造化されたレガシーシステムとFHIRのよりモジュール化された柔軟な構造とのギャップを埋めるものであり、FHIRブローカーソリューションの一部として理想的に機能します。

SDAはまた、異なるソースからのデータを共通のフォーマットに標準化する抽象化レイヤーとしても機能します。 この抽象化は、SDAが正規化された構造を提供するため、各フォーマットを直接FHIRに変換する複雑さを軽減します。

一度SDAフォーマットに変換されたデータは、複数のシステム間で再利用することができます。 SDAへの変換は、レガシーフォーマットごとに一度だけ行う必要があります。 SDAから、FHIRを含む様々な最新の標準規格にデータをエクスポートすることができるため、複数のポイント・ツー・ポイント変換の必要性を減らすことができます。

インターシステムズは、レガシーフォーマットからSDA、SDAからFHIRへの変換を容易にする組み込みツールとコネクタを提供します。 これには、定義済みのマッピング、パーサー、変換ロジックが含まれます。 インターシステムズはカスタムFHIRプロファイルもサポートしており、SDAデータを特定の組織または規制要件を満たすFHIRプロファイルに変換することが可能です。

FHIRファサードは、既存の非FHIR準拠システムの上にFHIR準拠インターフェースを提供するために医療システムで使用されるアーキテクチャパターンです。 FHIRは、標準化されたFHIRフォーマットでレガシーの非FHIRシステムからのデータとサービスを公開するインターフェースとして機能し、基盤となるレガシーシステムに大きな変更を加えることなく、最新のヘルスケアアプリケーションとの相互運用性を可能にします。 複数のシステムを調整するFHIRブローカーとは異なり、FHIRファサードは単一の非FHIRシステムの「前に」あります。

多くの医療システムは、HL7 v2、CDA（Clinical Document Architecture）、またはFHIRと互換性のないカスタムデータ形式のような古い標準に基づいて構築されています。 FHIRファサードは、古いフォーマットのデータをオンデマンドでFHIRに変換し、最新の相互運用性標準を満たし、電子カルテ（EHR）システム、医療情報交換（HIE）、患者用アプリなどの新しいアプリケーションと統合することで、ソリューションを提供します。

• リアルタイムのデータ変換- FHIRファサードはリアルタイムでデータを変換し、レガシーシステムのネイティブフォーマットとFHIRリソース間のリクエストとレスポンスを変換する。
• 既存システムの中断なし- ファサードがFHIRインタラクションを処理する間、基礎となるシステムはこれまで通り運用されるため、レガシー・インフラストラクチャへのコストと破壊的な変更の必要性を最小限に抑えることができる。
• 段階的な近代化- FHIRファサードは、レガシーシステムを一度にオーバーホールすることなく、FHIR準拠のAPIを外部に公開することで段階的な近代化を可能にする。
• 相互運用性- レガシーフォーマットをFHIRに変換することで、FHIRファサードは、FHIRコンプライアンスを必要とする他の医療システム、アプリケーション、プラットフォームとの相互運用性を可能にする。

InterSystems IRIS for Healthは、FHIRとFHIRデータ変換をネイティブにサポートしているため、FHIRファサードを実装するための理想的なツールとテクノロジーのセットを提供する。

InterSystems IRIS for Healthは、カスタムFHIRプロファイルと拡張機能の使用をサポートし、組織がFHIRファサードを特定のニーズに適合させることを可能にする。 この柔軟性により、FHIRファサードは、FHIR標準に準拠しながら、データ交換に関する地域や組織の要件に対応することができる。

FHIRリポジトリは、FHIRファサードと比較して、より便利で効率的なヘルスケアデータの管理方法を提供します。 どちらのアプローチも相互運用性を提供し、FHIRの利用を促進することを目的としているが、FHIRリポジトリはデータ管理、パフォーマンス、統合の容易さの面で多くの利点を提供します。 FHIRリポジトリは、医療データをFHIRフォーマットでネイティブに保存、管理、提供し、データを効率的に照会、更新できる一元化されたプラットフォームを提供します。 これは、レガシーシステムのフロントエンドとして機能し、非FHIRフォーマットとFHIRフォーマットの間をリアルタイムで変換するFHIRファサードとは対照的です。

InterSystems FHIRリポジトリは、FHIRフォーマットでデータを保存・管理するために特別に設計されており、リアルタイムのデータ変換の必要性を排除します。 FHIR リソースをネイティブに保存することで、リポジトリは複雑な FHIR クエリや更新をより効率的に処理できます。

中間マッピングを必要としない FHIR リポジトリに対する直接クエリは、複数の FHIR リソース（患者、状態、観察など）にまたがる患者記録クエリなどの複雑な検索に特に便利です。 すべてのデータはFHIR形式で一箇所に保存されます。 これにより、データの保存とアクセスの一貫性、効率性、信頼性が向上します。

InterSystems FHIR リポジトリは、医療機関が成長し、大量のデータを扱うようになっても、効率的に拡張できるように設計されています。 リポジトリにはあらかじめ変換されたFHIRデータが保存されるため、複数のシステムからの同時リクエストを処理する際のパフォーマンスが最適化されます。 インターシステムズは、FHIRパフォーマンス・ベンチマークのためのスケーラビリティ・ラボを運営しています。 当研究所では定期的にFHIRベンチマーク一式を実施しており、複雑なFHIR検索クエリにおいて顕著な改善が見られます。 単純なリポジトリ検索では、1秒間に160,000以上のFHIRリソースを検索でき、より要求の厳しいケースでも同様のパフォーマンスが得られます(Jamieson & Banand, 2024)。¹

インターシステムズは、完全準拠のFHIRリポジトリをすぐに提供します。 これにより、複雑な設定が不要となり、医療機関は最新のFHIR標準に準拠したFHIRリポジトリを迅速に導入することができます。 このスタックは、リソースの作成、検索、更新、削除を含むすべての主要なFHIRインタラクションをサポートします。 インターシステムズは、そのFHIRリポジトリが進化するFHIR標準に適合し続けることを保証し、最新のFHIRリソースと機能のサポートを提供します。 これにより、他のFHIRベースのシステムとの互換性が確保され、進化する医療標準に対する将来的な対策が講じられます。

内蔵のFHIRリポジトリは、InterSystems IRIS for Healthデータプラットフォームとネイティブに統合されており、他の医療システムやアプリケーションとのシームレスな相互作用を可能にします。 これにより、複雑さを増すことなく、FHIRリソースの取り込み、保存、取得が容易になります。

InterSystems IRIS for Healthはマルチモデルデータベースを搭載し、高度なアナリティクス、AI、機械学習モデルをサポートしています。 このプラットフォームのFHIRリポジトリは、構造化され正規化されたヘルスケアデータから分析ソリューションを構築するための基盤として使用することができます。 インターシステムズ独自のFHIR SQL Builderツールにより、開発者はFHIRリソースをリレーショナル形式で「プロジェクト」することができ、ANSI SQLや分析用BIツールを簡単に使用することができます。 このプラットフォームは真のマルチモデルデータベースであるため、これらの予測をリアルタイムで行うことができ、分析ユーザーはデータウェアハウスにデータを複製する必要なく、常に最新の情報を得ることができます。

InterSystems IRIS for Healthは、FHIR形式でデータを保存しクエリすることにより、組織が集団健康分析を適用し、患者の転帰を予測し、臨床業務を最適化することを可能にします。

FHIR Broker、FHIR Façade、FHIR Repositoryのいずれを構築するにしても、技術スタックの選択は成功に大きく影響します。 InterSystems FHIR Stackが最良の選択である理由は以下の通りです：

• 包括的でスケーラブルなFHIRサポート- InterSystemsは、すべてのバージョンで最新のFHIR標準をフルサポートしています。 InterSystems IRIS for Healthは、大量の臨床データの処理に実績があり、スケーラビリティを重視して設計されています。 シンプルな FHIR Broker を開発する場合でも、複雑な FHIR Repository を開発する場合でも、InterSystems は、大量の環境であっても、パフォーマンスを損なうことなく効率的に拡張できることを保証します。 当社独自のInterSystems Bulk FHIRコーディネータは、Bulk FHIRをサポートする他のFHIRサーバやEMRからのBulk Exportを可能にし、すべてのFHIRデータを一箇所で簡単に管理できます。
• 既存システムとのシームレスな統合- 医療ITにおける最大の課題のひとつは、新しいソリューションとレガシーシステムとの統合です。 インターシステムズのFHIRスタックは、最新のFHIRベースのアプリケーションと、旧来のHL7 v2、HL7 v3、およびCDA標準間のシームレスなブリッジを提供します。 この相互運用性により、既存のインフラをオーバーホールすることなく、組織のITランドスケープ全体で継続的な通信が保証されるため、FHIR Façadesや当社独自のFHIR Transformationサービスに最適です。
• 実証された性能と信頼性- ヘルスケアでは、信頼性は交渉の余地はありません。 インターシステムズは、高可用性と低レイテンシーを備えたエンタープライズ・グレードのパフォーマンスを提供することで、長年にわたり高い評価を得ています。 FHIRスタックは、医療ワークロードのために特別に設計されたデータプラットフォームであるInterSystems IRIS for Health上に構築されています。 FHIRリポジトリを管理している場合でも、FHIRブローカーとして機能している場合でも、一貫したアップタイムと効率的なリアルタイムのデータ交換を保証します。
• 高度なデータ管理とセキュリティ- データのセキュリティと患者のプライバシーは、医療において最も重要です。 InterSystems FHIR Stackは、機密性の高いヘルスケア・データを保護するための強固な組み込みセキュリティ機能を提供します。 HIPAAやその他のグローバルスタンダードに完全に準拠しており、ロールベースのアクセスコントロール、監査ログ、暗号化機能を提供します。 FHIRリポジトリを構築する組織にとって、このコンプライアンスは、大規模なデータセットを保存し交換する際の安心感を意味します。
• 広範な開発およびカスタマイズ・ツール- API、SDK、FHIR SQL Builderを含む包括的な開発環境により、インターシステムズは、特定のニーズに応じてFHIRソリューションをカスタマイズし、拡張することができます。 軽量なFHIRブローカーが必要な場合でも、機能豊富なFHIRリポジトリが必要な場合でも、当社のツールと堅牢なサポートサービスにより、迅速なカスタマイズが可能になり、市場投入までの時間が短縮されます。
• 卓越したベンダー・サポートとエコシステム- InterSystemsは、24時間365日のテクニカル・リソースへのアクセスや広範な開発者コミュニティを含む、卓越したカスタマー・サポートで有名です。 パートナーやソリューションの強力なエコシステムにより、お客様は決して孤立して働くことはありません。 FHIR ファサードのベストプラクティスに関するご相談や、FHIRリポジトリの技術的なトラブルシューティングなど、いつでもお気軽にご相談ください。

1- FHIR Performance Benchmarking, Patrick Jamieson MD, Product Manager, and Anarsh Banand, FHIR Performance Engineer, InterSystems Corporation, 2024. ビデオ全編は こちらから。