Semantik

1. Einleitung

Im Folgenden werden grundsätzliche Überlegungen zum Umgang mit den Terminologien und Klassifikationen zur Abbildung der mikrobiologischen Diagnostik vorgestellt.

Eine Übersicht aller verwendeten Terminologien und Klassifikationen findet sich im Kapitel Grundlagen-und-Überblick/Terminologien, die value-sets unter Kapitel Ressourcen/Terminologien/ValueSets.

2. Grundsätzliche Überlegungen zur Abbildung mikrobiologischer Diagnostik

Grundsätzlich gilt für die hier vorgestellte Profilierung der FHIR-Ressourcen und den Umgang mit der Semantik, dass das übergeordnete Ziel der Interoperabilität von Gesundheitsdaten in Deutschland und Europa auch für die Antibiotika-Resistenz-Surveillance angestrebt wird.

Für die Abbildung der mikrobiologischen Diagnostik folgen wir Regeln, die die Grundlage für die Nutzung und das Zusammenspiel von v.a. LOINC und SNOMED-CT sein sollen. Diese Regeln sollen es ermöglichen, die Diagnostik so umfassend und so kohärent wie möglich mit LOINC und SNOMED-CT abzubilden.

Die Abbildung der mikrobiologischen Diagnostik soll in einer Form erfolgen, die für verschiedene Anwendungsfälle in Deutschland und Europa trägt. Auch wenn eine für andere Anwendungsfälle relevante Detailtiefe zu Verfahren und Ergebnissen der mikrobiologischen Diagnostik für ARS nicht erforderlich ist, wurde die hier vorgestellte Profilierung und der Umgang mit der Semantik immer wieder darauf überprüft, ob Sie auch für Anwendungsfälle mit einer größeren Detailtiefe trägt.

Die erstellten value-sets sind Gegenstand kontinuierlicher Weiterentwicklungen und Ausarbeitungen auf der Basis der Bedarfe der Teilnehmer im Einklang mit den aufgestellten Regeln zum Umgang mit der Semantik. Zum aktuellen Zeitpunkt finden sich in den LOINC-Codes enthaltenen value-sets auch Codes, die nicht immer den aufgestellten Regeln entsprechen, aber viel genutzte bzw. aktuell verfügbare Codes darstellen. Eine Neubeantragung von Codes erfolgt und wird fortlaufend geprüft. Eine ausführliche Diskussion hierzu findet sich im Abschnitt "4.1. LOINC" und im Unterkapitel Semantikbeispiele.

3. Regeln im Umgang mit der Semantik

Um sicher zu stellen, dass die mikrobiologische Diagnostik über Erreger, Materialien und Methoden hinweg kohärent abgebildet werden kann und die Nutzung der Kodiersysteme für Datensender möglichst gut umsetzbar ist, haben wir Regeln für den Umgang mit der Semantik formuliert. Die Regeln beschreiben das Ziel für den Umgang mit der Semantik für ARS. Für eine vollständige Umsetzung der hier vorgestellten Regeln, müssen sowohl neue LOINC-Codes als auch Codes für SNOMED-CT beantragt werden. Zudem sind voraussichtlich auch Anpassungen in Laborinformationssystemen notwendig, um Inhalte in kodierter Form entsprechend den hier vorgestellten Regeln vorhalten zu können.

Kompromisse sind an verschiedenen Stellen und zu verschiedenen Zeitpunkten nötig und auch Teil der im Rahmen der Beispiele dargelegten Diskussion. Die hier vorgestellten Regeln für den Umgang mit der Semantik sollen Sicherheit für das Ziel der Weiterentwicklungen auf Seiten der Datensender geben und sind anhaltend Gegenstand von Abstimmungsprozessen mit anderen Anwendungsfällen mit Abbilung von Daten zu mikrobiologischer Diagnostik in Deutschland, wie dem MIO Laborbefund und dem Erweiterungsmodul Mikrobiologie der Medizininformatik Initiative, und Europa.

Die Regeln für den Umgang mit den zentralen Terminologien LOINC und SNOMED-CT für ARS sind:

Allgemein:

• Die Schritte der mikrobiologischen Diagnostik als Prozess sollen abgebildet werden können.
• Eine ein-eindeutige Abbildung von Pathogen, Material und Methode in den FHIR-Ressourcen soll möglich sein.
• Der LOINC-Code bildet die Frage ab, die hinter dem diagnostischen Schritt steht.
• Es werden, insbesondere für LOINC-Codes, umschriebene value-sets definiert,
  • dabei werden value-sets für ARS nicht bindend sein und andere als die hier empfohlenen Codes können verwendet werden.
• Grundsätzlich wird wo möglich auf etablierte value-sets, wie das deutsche SNOMED-CT Germany Edition sowie value-sets von HL7 Deutschland und HL7 Europe zurückgegriffen.

Für diagnostische Verfahren zur Erregersuche und -identifizierung, meist basierend auf kulturellen Verfahren:

• Für Verfahren, bei denen es um eine breite Erregersuche und -Identifizierung geht, wird der unspezifische LOINC-Code 41852-5 Microorganism or agent identified in Specimen verwendet.
• Pathogen, Material und Methode werden über SNOMED-CT abgebildet.

Für diagnostische Verfahren, die einer spezifischeren Fragestellung folgen, z.B. dem gezielten Nachweis eines Erregers, von Antikörpern oder Genen:

• Wird mit einem diagnostischen Verfahren erregerspezifischen Fragestellungen nachgegangen, werden auch spezifischere LOINC-Codes verwendet; hierbei soll der LOINC-Code spezifisch für den Analyten (Achse „component“) sein, aber nach Möglichkeit unspezifisch für Methode („method“) und Material („system“).
• Der spezifischere LOINC-Code bildet die Frage, die der Schritt der mikrobiologischen Diagnostik beantworten kann, ab.
• Die Antwort mittels SNOMED-CT ist häufig nominal (z.B. positiv, negativ) oder enthält Ausprägungen bzw. Spezifizierungen (z.B. 70172-2 Neisseria meningitidis serogroup [Identifier] in Specimen).
• Methode und Material werden über SNOMED-CT abgebildet.

4. Diskussion zur Referenzierung der value-set

Die für die Abbildung mikrobiologischer Diagnostik entscheidenden Terminologien sind LOINC, SNOMED-CT und UCUM.

4.1. LOINC

Für direkte und indirekte Erregernachweise in der Bakteriologie, Virologie, Mykologie und Parasitologie, phänotypische und genotypische Resistenztestungen sowie Resistenzmechanismen und -klassifikationen werden für ARS value-sets mit LOINC-Codes angeboten. Dabei soll der LOINC-Code entsprechend den für ARS aufgestellten Regeln im Umgang mit der Semantik die Frage abbilden, die hinter dem diagnostischen Schritt steht. Folgende value-sets werden definiert:

TestBakLOINC; TestVirLOINC; TestMykLOINC; TestParLOINC

• Diese value-sets enthalten einen Code für die unspezifische Erregersuche, der der Fragestellung "Ist ein Erreger in dem eingesandten Material nachweisbar und wenn ja, welcher Erreger ist dies?" entspricht und meist auf kulturellen Verfahren beruht sowie Codes für spezifischere, nicht-kulturelle Verfahren zum Erregernachweis.
• Verfahren zur unspezifischen Erregersuche und -identifzierung
  • für die Erregersuche basierend auf kulturellen Verfahren, hinter der die Frage steht, ob ein Erreger nachweisbar ist und wenn ja, welcher Erreger dies ist, enthalten die value-sets den LOINC-Code "41852-5 Microorganism or agent identified in Specimen". Insbesondere für die bakterielle Erregersuche und den Nachweis von Pilzen in Kulturmaterialien entspricht dieser LOINC-Code der unspezifischen Fragstellung des Einsenders sowie der durchgeführten Testverfahren zur Erregeridentifizierung.
  • Aktuell wird der LOINC-Code "41852-5 Microorganism or agent identified in Specimen" für alle Schritte der nicht-molekularen Diagnostik zur Erregeridentifizierung, angewendet, z.B. kulturelle Anzucht, Mikroskopie, MALDI-TOF). Siehe hierzu auch Beispiel 1, Beispiel 2, Beispiel 3.
• Verfahren zur spezifischen Erregersuche und -identifizierung
  • Sowohl für den bakteriologischen Nachweis wie auch für den Nachweis von Viren, Pilzen, Parasiten kommen aber auch Methoden zum direkten und indirekten Erregernachweis zum Einsatz, die einer spezifischeren Fragestellung folgen. Entsprechend der Regeln im Umgang mit der Semantik soll diese spezifischere Fragestellung, entsprechend dem, was das eingesetzte Testverfahren nachweist, spezifischer in der "component" LOINC-Codes sein und nach Möglichkeit unspezifisch für die Achsen "system" und "method", z.B. Nachweis von Clostridioides difficile mittels Pathogen-spezifischer Kultur (34712-0 Clostridioides difficile [Presence] in Stool). Siehe hierzu auch Beispiel 4 in Unterkapitel Semantikbeispiele).
  • Hier enthalten die value-sets insbesondere für die serologische Diagnostik zum Nachweis von Antigenen und Antikörpern LOINC-Codes, die für die LOINC-Achse "system" Serum oder auch Liquor enthalten. Traditionell werden diese Codes in LOINC mit dem System beschrieben. Die Möglichkeit, auch hier LOINC-Codes mit einem unspezifischen "System" entsprechend den aufgestellten Regeln zum Umgang mit der Semantik zu beantragen, um auch Tests mit einem anderen Ausgangsmaterial wie Plasma, Urin, anderen Körperflüssigkeiten abbilden zu können, steht zur Diskussion.
  • Für die molekularen Verfahren zum Erregernachweis, z.B. 35492-8 Methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) DNA [Presence] in Specimen by NAA with probe detection, liegen in LOINC aktuell überwiegend Codes vor, die als Methode "by NAA with probe detection" bzw. "by NAA with non-probe detection" enthalten. Hier zeichnet sich ab, dass diese Codes zunehmend ohne diesen methodischen Zusatz bereit gestellt werden. Die value-sets werden perspektivisch entsprechend angepasst.

TestResistenzPhänotypischLOINC

• Dieses value-set enthält die vorhandenen LOINC-Codes für in Deutschland zugelassene und in Laboren getestete Wirkstoffe, die in dem folgenden Format vorliegen: component: Wirkstoffname, property: [Susc], time:Pt, system: Isolate, scale: OrdQn, method: (nicht spezifiziert).
• Ergänzt werden muss das value-set insbesondere um LOINC-Codes für Wirkstoffe, bei denen die Interpretation des Ergebnisses entsprechend EUCAST die Angabe über die Applikation des Wirkstoffs (oral, i.v.) bzw. dass zugrunde liegende Krankheitsbild (z.B. unkomplizierte Harnwegsinfektion, Meningitis) erfordert. LOINC sieht vor das zugrundeliegende Krankheitsbild in der Achse "system" abzubilden, z.B. system: isolate.UTI in "103672-2 Amoxicillin+Clavulanate [Susceptibility] for UTI" und die Applikationsart in der Achse "component", z.B. "35783-0 Cefuroxime Oral [Susceptibility]". Fehlende LOINC-Codes für die Abbildung differentieller Breakpoints in EUCAST sind beantragt.

TestResistenzMolekularLOINC

• Carbapenemasen:
  • Immunchromatografische Schnelltests sowie PCRs lassen die Aussagen zu, ob eine Carbapenemase gefunden wurde und wenn ja, zu welcher Carbapenemase-Gruppe diese Carbapenemase gehört. Das value-set enthält LOINC-Codes mit den einzelnen Carbapenemase-Gruppen in der Achse "component".
    • Beispiel-Code für die Carbapenemase-Gruppe mittels Immunchromatografie: 101673-2 KPC carbapenemase [Presence] in Isolate by Rapid immunoassay
    • eispiel-Code für Carbapenemase-Gruppe mittels PCR: 49617-4 Carbapenem resistance blaKPC gene [Presence] by Molecular method
  • Für die Bestimmung der Carbapenemase mittels Sequenzierung stehen LOINC-Codes für 25 Carbapenemasen zur Verfügung, die in diesem value-set enthalten sind. Dieses value-set enthält aktuell vorhandene LOINC-Codes, die eine Abbildung molekularer Resistenznachweise der mikrobiologischen Routinediagnostik ermöglichen.
• Das value-set enthält weitere Codes für den molekularen Nachweis von Methicillin-Resistenz-Genen (mecA, mecC), Colistin-Resistenz-Genen (mcr-1, mcr-2), Vancomycin-Resistenz-Genen (VanA, VanB) und beta-Laktamase-Resistenz-Genen.
  • Ein Code für die Testung auf PBP2a existiert aktuell nicht und wird beantragt
• Bei den molekularen Nachweisen von Resistenzgenen folgen wir im Sinne der Interoperabilität dem Ziel, das Ergebnis der Diagnostik und damit auch den fehlenden Nachweis, explizit angeben zu können. Dies erfordert eine Abbildung der einzelnen Analyten eines Test-Kits wie z.B. einem Carbapenemase-Schnelltest über spezifische LOINC-Codes und eine Übermittlung des Ergebnisses zu jedem Analyten in einzelnen "Observations" (s.a. Beispiel 1).

TestResistenzmechanismusLOINC

• Dieses value-set enthält den aktuell als Platzhalte den unspezifischen LOINC-Code 41852-5 Microorganism or agent identified in Specimen. Beantragt werden LOINC-Codes, die die Abbildung des Nachweises einer ESBL, einer AmpC-beta-Laktamase, von Cefoxitin-resistenten Bakterien sowie Bakterien mit induzierbarer Clindamycin-Resistenz, ermöglichen. Hier wird der Notwendigkeit entsprochen Ergebnisse von automatisierten Verfahren zur phänotypischen Resistenztestung, z.B. durch den VITEK, entsprechend dem ausgegebenen Ergebnis abbilden zu können.

4.2. SNOMED-CT

Value-sets mit SNOMED-CT werden für Pathogene einschließlich Typisierungen, Material, Abnahmeort, Methoden, Gene, nominale Antworten sowie für die Anforderung der Diagnostik angeboten:

AntwortPathogenBakSNOMED; AntwortPathogenVirSNOMED; AntwortPathogenMykSNOMED; AntwortPathogenParSNOMED; AntwortPathogenBeschreibungMikroskopeSNOMED

• Als Referenz für die value-sets zu Pathogenen und deren Typisierung dient das deutsche SNOMED-CT Microorganism Reference Set. Die value-sets enthalten häufige und bereits in ARS enthaltene Erreger. Weitere Erreger als Kind-Konzepte insbesondere von "409822003 Domain Bacteria", "414561005 Fungi", "417396000 Kingdom Protozoa" und "49872002 Virus" können ergänzt werden.
• Das value-set AntwortPathogenBeschreibungMikroskopie enthält Codes der Domäne "organism", die Ergebnisse der Mikroskopie nach Gram-Färbung sowie einer Anfärbung säurefester Stäbchen beinhalten. Die Beschreibung des mikroskopischen Ergebnisses ist für ARS zumeist nachrangig. Das value-set wurde aus Gründen der Interoperabilität aufgenommen und kann erweitert werden.

MaterialSNOMED; AbnahmeortKörperstelleSNOMED; AbnahmeortMorphologischeAnomalieSNOMED;

• Dieses value-set enthält eine Auswahl von Codes aus dem value-set "Material" aus dem deutschen SNOMED-CT Reference Set. Die Auswahl enthält Codes, die für die aktuelle Materialabbildung für ARS bzw. die Mikrobiologie allgemein relevant sind. Dabei werden Codes ausgewählt, die das Material bzw. die Probe, die im Labor ankommt, beschreiben. So werden z.B. eine aerobe und anaerobe Blutkulturflasche als zwei verschiedene Materialien betrachtet.

• Die Codes beschreiben das Material teilweise sehr detailliert, z.B. "258574006 Mid-stream urine specimen (specimen)". Für ARS wird hier nach Übermittlung eine Verdichtung detaillierter Probenmaterialien auf das Körpersystem erfolgen. In dem genannten Beispiel wird der Mittelstrahlurin als "Urin" betrachtet. Die detaillierten Codes werden hier vor dem Hintergrund der Gewährleistung der Interoperabilität mit anderen Anwendungsfällen zugelassen.

• Des Weiteren beschreiben die Codes teilweise neben dem Material den Abnahmeort. So kann ein Rachenabstrich als Material unter "Specimen.type" durch den Code "472881004 Swab from pharynx" beschrieben werden. Es ist aber auch möglich, einen nicht näher spezifizierten Abstrich als Material unter "Specimen.type" anzugeben "257261003 swab (specimen)" und in der Ressource "Specimen" den Abnahmeort unter "Specimen.collection.bodySite" oder über die Ressource "BodyStructure" unter "BodyStructure.location" näher zu spezifizieren. Der entsprechende Code zur vollständigen Beschreibung des Abnahmeortes wäre "54066008 Pharyngeal structure (body structure)". Siehe hierzu auch Beispiel 5.

Möglichkeit 1	Möglichkeit 2	Möglichkeit 3
Specimen.type: - 472881004 Swab from pharynx	Specimen.type: - 257261003 swab (specimen) Specimen.collection.bodySite: - 54066008 Pharyngeal structure (body structure)	Specimen.type: - 257261003 swab (specimen) BodyStructure.location: - 54066008 Pharyngeal structure (body structure)

• Der Abnahmeort einer Probe kann eine Körperstelle sein (value-set mit Codes der Domäne "body structure") oder auch eine Morphologische Abnormalität, z.B. eine Wunde. Aus diesem Grund ist ein zweites value-set bereitgestellt, dass Codes der Domäne "morphologic abnormality" (z.B. 13924000 Wound (morphologic abnormality)) enthält. Die value-sets können durch Codes ergänzt werden, die dem Konzept 442083009 (Anatomical or acquired body structure) bzw. 442083009 (Morphologically abnormal structure) entsprechen.

MethodeSNOMED

• Als Referenz für das value-set zur Methode wird auf das in Erarbeitung befindliche und im Rahmen der Kommentierung des HL7 Europe Laboratory Report veröffentlichte value-set "Laboratory Techniques" zurückgegriffen. In der Erstellung des value-sets "Laboratory Techniques" für den HL7 Europe Laboratory Report wird der Wechsel der Beschreibung der Methoden von (procedure) zu (qualifier value) vollzogen, dem wir für ARS folgen. Das value-set ist durch Methoden ergänzt, die in dem value-set "Laboratory Techniques" für den HL7 Europe Laboratory Report nicht vorlagen, für die mikrobiologische Diagnostik in Deutschland aber bedeutend sind.
• Für Methoden, für die zum aktuellen Zeitpunkt noch keine SNOMED-Codes als "qualifier value" vorliegen, werden Codes beantragt.
• Perspektivisch soll hier auf das Reference Set für Methoden für Deutschland zurückgegriffen werden.

AntwortNominalSNOMED

• Als Referenz für die value-sets für nominale Antworten ist das value-set basierend auf SNOMED-CT definiert.
• Bezüglich der Abbildung der Ergebnisse phänotypischer Resistenztestungen (RIS) und der zur Beurteilung verwendeten Norm wird die Abbildung und Nutzung von SNOMED-Codes aktuell auf nationaler und europäischer Ebene diskutiert. Das value-set enthält aktuell die zugelassenen und verfügbaren Codes zur Beschreibung von RIS.

AntwortResistenzklassifikationSNOMED

• Dieses value-set enthält aktuell den Verweis auf SNOMED-CT als Platzhalter-Codes. SNOMED-Codes für 2MRGN, 3MRGN, 4MRGN werden beantragt.

InterpretationSNOMED

• Für die Interpretation der Laborergebnisse ist eine Kodierung sowohl gemäß dem Basisprofil von HL7 als auch mit SNOMED-CT möglich.

AnforderungSNOMED

• Dieses value-set enthält zwei Codes, die für ARS zwischen die Unterscheidung zwischen einer Screening-Probe und einer Probe bei Verdacht auf eine Infektion unterscheiden. Diese Angabe soll für jede Probe in ARS gemacht werden.

AnforderungMasernSentinelSNOMED

• Dieses value-set enthält Codes, die die Anforderung zur Masern-Diagnostik beschreiben. Siehe hierzu auch Kapitel Integration von Sentinel-Systemen.

AnforderungChlamydienSentinelSNOMED

• Dieses value-set enthält Codes, die die Anforderung zur Chlamydien-Diagnostik beschreiben. Siehe hierzu auch Kapitel Integration von Sentinel-Systemen.

5. FHIR-Profile und Anwendung der Terminologien

Für die Abbildung der Schritte der mikrobiologischen Diagnostik stehen die folgenden FHIR-Ressourcen zur Verfügung:

• Probe (Specimen)
• Labortestung (Observation)

5.1. Probe (Specimen)

Der Prozess der mikrobiologischen Diagnostik beginnt mit dem Eingang einer Probe in das Labor. Die Probe wird in der Ressource "Specimen" abgebildet. Hierbei werden ausschließlich Codes von SNOMED-CT verwendet, wobei hier auf das deutsche SNOMED-CT Reference Set für Material zurückgegriffen wird.

In der Ressource "Specimen" lässt sich ergänzend zum Material als "Specimen.type" der Abnahmeort "Specimen.collection.bodySite" beschreiben, was eine eindeutige Beschreibung von Material und Abnahmeort zulässt. Alternativ wird aus Gründen der Interoperabilität auch eine Beschreibung über die Ressource "BodyStructure", genauer "BodyStructure.location" und "BodyStructure.morphology" ermöglicht. Bei der Abgrenzung von Material und Abnahmeort folgen wir der SNOMED-CT Germany Edition für das Material.

Für Blutkulturen streben wir für ARS an, die aerobe und anaeroben Blutkulturflasche für ARS als jeweils ein Material zu betrachten ("866033003  Blood specimen in aerobic blood culture bottle (specimen) " und "866032008 Blood specimen in anaerobic blood culture bottle (specimen)") (s. Beispiel 1).

Die Beschreibung des Materials soll im Sinne der ein-eindeutigen Abbildung nach Möglichkeit post-koordiniert über die Ressource "Specimen" bzw. "BodyStructure" mit SNOMED-CT erfolgen.

5.2. Labortestung (Observation)

Die “Observation“ ist die zentrale Ressource zur Abbildung der mikrobiologischen Diagnostik. Hier werden unter „Observation.code“ die Frage, die hinter einem diagnostischen Schritt steht, abgebildet, sowie als „Observation.value“ das Ergebnis der Untersuchung und unter „Observation.interpretation“ die Interpretation des Untersuchungsergebnisses. Unter „Observation.method“ erfolgt die Beschreibung der eingesetzten Methoden.

Ziel ist es, die Unterschiede in den diagnostischen Verfahren, wie bakteriologische Kulturverfahren, serologische Verfahren, Verfahren zur Resistenztestung phänotypisch wie genotypisch etc., allein durch die Nutzung der Terminologien LOINC, SNOMED-CT und UCUM in der für ARS profilierten „Observation“ abzubilden. Die vorgestellten value-sets sind so gestaltet, dass dem Prinzip der ein-eindeutige Beschreibung der durchgeführten Diagnostik und ihrer Ergebnisse soweit wie mit den vorhandenen Codes möglich, entsprochen werden kann. Einschränkungen gibt es dort, wo es aktuell LOINC z.B. ohne Spezifizierung des Materials ("specimen") nicht gibt. Die Anwendungsbeispiele sollen das verfolgte Prinzip im Umgang mit der Semantik für die Abbildung der Schritte der mikrobiologischen Diagnostik verdeutlichen.

Für ARS ist eine einzige "Observation" für die Abbildung aller möglichen Testungen profiliert. Sie kann also sowohl quantitative als auch qualitative Ergebnisse abbilden und kann sowohl für bakteriologische, virologische, mykologische als auch parasitologische Diagnostik angewendet werden (s. auch "Abbildung qualitativer und quantitativer Ergebnisse").

Bei Nutzung der "Observation" für die Abbildung der Ergebnisse phänotypischer Resistenztestungen, soll unter "Observation.referenceRange.extension:norm" die Abbildung der zur Interpretation der Ergebnisse eingesetzten Norm (EUCAST, CLSI, Andere) genutzt werden. Auf die Profilierung einer zweiten "Observation" alleine für die Abbildung der phänotypischen Resistenztestung wurde verzichtet. Entsprechend ist die Extension zur Abbildung der Norm mit der Kardinalität 0...1 hinterlegt. Wir bitten die Norm bei Abbildung phänotypischer Resistenztestungen dennoch immer mit anzugeben.

5.2.1. Observation.code und Observation.value

Erregersuche und -identifizierung

Für "Observation.code" ist ein LOINC-Code erforderlich, der entsprechend den oben beschriebenen Regeln die Fragestellung, die hinter einem diagnostischen Schritt steht, abbildet.

Eine Säule der bakteriologischen Diagnostik zur Erregeridentifizierung sind die kulturellen Verfahren mit der unspezifischen Fragestellung, ob ein Erreger kulturell nachweisbar ist. Der kulturellen Anreicherung schließen sich weitere Methoden zur Erregeridentifizierung an.

Für den bakteriologische Erregernachweis und die Erregeridentifizierung und damit für alle diagnostischen Schritte bei denen die Fragestellung ist, ob ein Erreger in einem Material nachweisbar ist und wenn ja, welcher Erreger, kann der unspezifischen LOINC-Code "41852-5 Microorganism or agent identified in Specimen" verwendet werden. In Beispiel 1, Beispiel 2, Beispiel 3 und Beispiel 8 ist dargestellt, dass dieser Code für Methoden zum Erregernachweis und -identifizierung wie der kulturellen Anreicherung, Mikroskopie und massenspektrometrischer Verfahren (für letztere s. "Molekulare Verfahren zur Erregeridentifizierung") etc. einsetzbar ist.

Die Antworten auf die Frage, ob ein Erreger nachweisbar ist, lassen sich kodiert unter "Observation.valueCodeableConcept" durch Beschreibung des Erregers oder dem fehlenden Nachweis geben. Die entsprechenden answer-value-sets werden als "AntwortPathogenBakSNOMED", "AntwortPathogenVirSNOMED", "AntwortPathogenMykSNOMED" und "AntwortPathogenParSNOMED" bereitgestellt. Sollte in der kulturellen Anreicherung kein Erreger angewachsen sein, lässt sich das Ergebnis mit dem Code "264868006 No growth (qualifier value)" aus dem value-set "AntwortNominalSNOMED" abbilden.

Werden für die Erregersuche und -identifizierung bzw. den direkten und indirekten Erregernachweis molekulare Verfahren angewandt, stehen LOINC- Codes in den value-sets "TestBakLOINC", "TestMykLOINC", "TestVirLOINC" und "TestParLOINC" zur Verfügung. Diese Codes haben meist die "property" [PrThr]. Die Antwort kann mittels SNOMED-Codes gegeben werden, die im value-set "AntwortNominalSNOMED" enthalten sind (s.a. Beispiel 4, Beispiel 5, Beispiel 6 und Beispiel 7).

Phänotypische Resistenztestung

Für die phänotypische Resistenztestung ist die Abbildung aller durchgeführten Resistenztestungen für ein vollständiges Antibiogramm notwendig. Das value-set "TestResistenzPhaenotypischLOINC" enthält LOINC-Codes, die den Wirkstoff in der Achse "component" abbilden und als "property" [Susceptibility] haben, z.B. "18864-9 Ampicillin [Susceptibility]". Auf LOINC-Codes, die Methoden bzw. die Einheit des Messergebnisses wie die MHK abbilden wurde entsprechend der vorangestellten Regeln im Umgang mit den Terminologien in ARS verzichtet.

Eine Ausnahme stellen LOINC-Codes dar, die Empfindlichkeitstestungen von Wirkstoffen abbilden, für die nach EUCAST in Abhängigkeit von der zugrundeliegenden Erkrankung oder der Applikatinosart differentielle Breakpoints definiert sind, z.B. "50633-7 Ceftriaxon [Susceptibility] for meningitis".

Die FHIR-Ressource "Observation" ermöglicht als Extension unter "Observation.referenceRange" die Abbildung der verwendeten Norm (EUCAST, CLSI), nach der das Ergebnis der phänotypischen Empfindlichkeitsprüfung interpretiert wurden.

Die im value-set enthaltenen Codes haben die "scale" [OrdQn] und erlauben damit qualitative wie quantitative Antworten, s. hierzu auch Beispiel 1 und Beispiel 2.

Grundsätzlich werden die verschiedenen "Observations", die das Ergebnis der phänotypischen Resistenztestung für einen Wirkstoff beschreiben, als ein Panel verstanden. Alle "Observations" dieses Panels werden mit einer Klammer-"Observation" zusammengefasst. Als "Observation.code" in der Klammer-"Observation" sollte der LOINC-Code "29576-6 Bacterial susceptibility panel" angegeben werden. S. Beispiel 1 und Beispiel 2. Die Klammer-"Observation" referenziert über "triggeredBy" auf die "Observations", die den Erregernachweis beschreiben. Die "Observations" innerhalb des Panels werden über "hasMember" miteinander verbunden.

Molekulare Verfahren

Molekulare Verfahren werden zur Erregeridentifizierung sowie zur Typisierung von Erregern, für genotypische Resistenztestungen, erregerspezifische Ag- und Ak-Nachweise sowie für Nachweise von Virulenzfaktoren, v.a. Exotoxine, angewandt.

Grundsätzlich sollte entsprechend den formulierten Regeln bei dem spezifischen Nachweis z.B. eines Gens, ein für den Analyten (Achse "component") spezifischer LOINC verwendet werden. Aktuell sind die value-sets so aufgebaut, das explizit alle Analyten eines Test-Kits in einzelnen "Observations" abgebildet werden. Die Abbildung einer Multiplex-PCR für Blutkulturen kann damit >40 "Observations" beinhalten. Ob diese Abbildung den optimalen Weg darstellt oder Abbildungswege gewählt werden, die z.B. nur positiv-Nachweise ermöglichen, wird Teil der Diskussion in dieser Pilotphase sein.

Abbildung qualitativer und quantitativer Ergebnisse

Qualitative Ergebnisse können entsprechend der "property" des LOINC-Codes durch die Beschreibung des Nachweises oder der Resistenz bei LOINC-Codes mit der "property" [Presence] bzw. des Erregers oder Resistenzgens bei LOINC-Codes mit der "property" [identified] abgebildet werden, wie in den Abschnitten zuvor dargestellt.

Quantitative Ergebnisse entstehen bei

• phänotypischen Resistenztestungen in Form der Minimalen Hemmkonzentration (MHK) oder dem Hemmhofdurchmesser
• molekularen Verfahren in Form des cycle-threshold (CT-Wert)
• in der Serologie in Form von Ratios

Die im Rahmen der phänotypischen Resistenztestung zur Beurteilung der Ergebnisse verwendeten Breakpoints müssen in "Observation.referenceRange" nicht angegeben werden, wenn stattdessen die verwendete Norm angegeben wird.

Bei serologischen Tests mit Hersteller-abhängigen unterschiedlichen Referenzwerten sollten diese als "Observation.referenceRange" angegeben werden.

Sollte es bei molekularen Verfahren von Bedeutung sein, den cycle-threshold (CT-Wert) als quantitatives Ergebnis abzubilden, kann das quantitative Ergebnis nicht als "Observation.valueQuantity" in Zusammenhang mit einem LOINC-Code mit der "property" [Presence] abgebildet werden. Um CT-Werte abbilden zu können, sollten entsprechend dem etablierten Vorgehen spezifische LOINC-Codes, die nach dem CT-Wert für den Analyten fragen, gewählt werden und in einer eigenen Observation ergänzend zum Erregernachweis übermittelt werden, z.B. "94643-4 SARS-CoV-2 (COVID-19) S gene [Cycle Threshold #] in Specimen by NAA with probe detection".

5.2.2. Observation.interpretation

Die "Observation.interpretation" dient der Beschreibung der Interpretation des Ergebnisses der mikrobiologischen Diagnostik. Ein value-set mit Codes aus SNOMED-CT ist bereitgestellt.

Bei qualitativen Ergebnissen ist die "Observation.interpretation" teilweise eine Dopplung des Ergebnisses als "Observation.valueCodeableConcept". Bedeutung erlangt die "Observation.interpretation" insbesondere bei quantitativen Ergebnissen, z.B. im Rahmen der phänotypischen Resistenztestung. Bei Angabe eines quantitativen Wertes mit Einheit ist die Beschreibung der Interpretation des Ergebnisses (z.B. RIS) unter Anwendung der angegeben Norm von Bedeutung.

5.2.3. Oberservation.method

Für die eingesetzte Methode stehen Codes von SNOMED-CT zur Verfügung. Hierbei wird auf das entsprechende value-set des HL7 Europe Laboratory Reports zurückgegriffen. Das value-set wurde um einige Methoden ergänzt.

Liegt die eingesetzte Methode zum Zeitpunkt der erstmaligen Implementierung der ARS-Schnittstelle im Laborinformationssystem noch nicht vor, kann unter "Observation.method" der allgemeine SNOMED-Code"272394005 Technique (qualifier value)" als Platzhalter eingesetzt werden oder die Angabe nicht gemacht werden (Kardinalität von "Observation.method" 0...1).

6. Zu übermittelnde Inhalte für ARS

Entsprechend der Ziele von ARS sollen finale Befunde zur Erregeridentifizierung sowie zur phänotypischen und genotypischen Resistenztestungen übermittelt werden. Auch wenn der Aufbau der Profile und der Umgang mit der Semantik es möglich machen, jeden Schritt der durchgeführten mikrobiologischen Diagnostik abzubilden, müssen nicht all diese Zwischenergebnisse an ARS übermittelt werden.

Grundsätzlich sollten die Ergebnisse der diagnostischen Schritte bzw. Methoden übermittelt werden, die

• im Rahmen der durchgeführten Diagnostik den Erreger eindeutig phänotypisch und genotypisch identifizieren
  • Beispiel einer diagnostischen Kette aus
    • aerobe Blutkultur: positiv
      • Mikroskopie: gram-positive Stäbchen
      • MALDI-TOF: Klebsiella pneumoniae
      • Multiplex-PCR: Klebsiella pneumoniae
    • anaerobe Bluktlutur: negativ
  • sollten für die aerobe Blutkultur als Ausgangsmaterial das Ergebnis des MALDI-TOF und das Ergebnis der Multiplex-PCR übermittelt werden
  • sollten für die anaerobe Blutkultur als Ausgangsmaterial das negative Ergebnis mit fehlender kulturellen Anreicherung übermittel werden (s.a. Beispiel 1 und Beispiel 2)
• zur phänotypischen Empfindlichkeitsprüfungen genutzt werden
  • hierbei müssen die Ergebnisse aller getesteten Wirkstoffe, d.h. das vollständige Resistogramm, abgebildet werden, unabhängig vom Ergebnis
• zur genotypischen Resistenztestungen genutzt werden
  • hier sollten alle Verfahren und Ergebnisse an ARS übermittelt werden

Sollte es aus Gründen der Interoperabilität mit anderen Anwendungsfällen leichter sein, weitere diagnostische Schritte auch an ARS zu übermitteln, kann auch die vollständige Übermittlung an ARS erfolgen. Eine Bereinigung der Daten erfolgt dann nach Übermittlung an das RKI.