gms | German Medical Science

Im Sonderforschungsbereich / Transregio 19 „Inflammatorische Kardiomyopathie – Molekulare Pathogenese und Therapie“ der DFG wollen Universitätskliniken und Forschungseinrichtungen an den Standorten Berlin (CBF – Charité Campus Benjamin Franklin, CCM – Charité Berlin Campus Mitte, DHZB – Deutsches Herzzentrum Berlin), an den Universitäten Tübingen und Greifswald gemeinsam die Determinanten der Inflammatorischen Kardiomyopathie (DCMi) untersuchen und die Virus-Wirt-Interaktionen auf molekularer Ebene sowie ihre Relevanz für den klinischen Krankheitsverlauf aufklären. Die Ergebnisse dienen neben der Ursachen- und Risikoforschung insbesondere der Entwicklung und Prüfung neuer experimenteller und klinischer Therapieansätze.

Voraussetzung der interdisziplinären und standortübergreifenden Zusammenarbeit ist ein professionelles Management der patientenbezogenen Daten zu Anamnese, Diagnostik, apparativen Untersuchungen, Laborwerten und klinischem Verlauf sowie der innerhalb des SFB/TR gewonnenen Biomaterialien.

Das Querschnittsprojekt Z2, dem zugleich die Netzwerk-übergreifenden Aufgaben der Qualitätssicherung und Qualitätsentwicklung obliegen, wird am Institut für Community Medicine, Abteilung Versorgungsepidemiologie und Community Health, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald durchgeführt.

Aufgaben des Z2 sind die Haltung, Zusammenführung (Record Linkage) und Sicherung sowohl der patientenbezogenen Daten als auch der gewonnenen Biomaterialien einschließlich der Ergebnisse sämtlicher daran durchgeführter Untersuchungen im Quer- und Längsschnitt. Ziel ist es, die Routinedokumentation zeitnah und zentral für ein zeitnahes Monitoring und biometrische und epidemiologische Auswertungen nutzbar zu machen.

Da anamnestische und klinische Patientendaten, sowie Daten aus den apparativen und laborchemischen Untersuchungen und Ergebnisse der immunologischen und virologischen Diagnostik aus Biopsien des erkrankten Herzmuskelgewebes hierbei auf verschiedenen Stationen und an unterschiedlichen Orten entstehen, werden jeweils angepasste Erhebungs- und Erfassungsroutinen implementiert (z.B. Remote data entry über standardisiertes Web-Frontend, Barcode-Scanner, Labordiagnostik-Schnittstellen, Erhebungsbögen).

Abbildung 1 [Abb. 1]

Für eine spätere Auswertung der gesammelten Daten für wissenschaftliche Zwecke ist es essentiell, eine Standardisierung von Vorgängen z.B. Probeneinlagerung, Eingabe von Patientendaten etc. zu erreichen. Dazu werden Standard Operation Procedures (SOP) erstellt, zentral verabschiedet und in Absprache mit den beteiligten Instituten implementiert.

Die Datenhaltung und Verfügbarkeit des umzusetzenden Zentralen Daten- und Probenmanagements muss hohen Sicherheitsansprüchen genügen.

Die Darstellung für die Eingabe der Daten über das Web-Frontend erfolgt durch einen Server, der sich in einem geschützten Bereich des Kliniknetzes der Universität Greifswald befindet und nicht aus dem Internet erreicht werden kann. Die Teilnehmer der beteiligten Projekte greifen über eine Virtual Private Network (VPN) - Verbindung verschlüsselt auf den Server zu. Zusätzlich wird das https-Protokoll (Standard z.B. beim Online-Banking) für das Web-Frontend eingesetzt, um die Datenübertragung zu verschlüsseln und vor unbefugten Zugriff zu schützen.

Um die Datensicherheit auf dem zentralen Server zu erhöhen, wurden zwei Clusterverbünde von je zwei Servern eingerichtet. Von diesen wird jeweils einer als Standby-System jederzeit mit dem aktiven Cluster synchronisiert, um im Ausfall deren Aufgaben mit aktuellen Daten zu übernehmen. Zusätzlich werden die beiden Clusterverbünde täglich gesichert und Sicherungen monatlich in einem Bankschließfach deponiert. Somit ist jederzeit eine Wiederherstellung der Datenbestände mit allenfalls geringen Verlusten möglich. Wegen der System-Belastungsfähigkeit (hohe Skalierbarkeit im Clusterverbund, hohe Verfügbarkeit) wurde als Datenbank Oracle (Standard Edition 10g) und als Anwendungs- und Webserver der Oracle Application Server gewählt.

Für die Implementierung des Zentralen Daten- und Probenmanagements bietet die Nutzung der Java 2 Plattform Enterprise Edition (J2EE) - Plattformarchitektur eine moderne und offene Technologie, die ständig durch die Java-Community an neue Herausforderungen angepasst wird und die Nutzung von Mehrschichtarchitekturen (klare Trennung zwischen der Präsentations- und Geschäftslogik) ermöglicht. Dadurch wird das zu implementierende System flexibel für zukünftige Aufgaben im Sonderforschungsbereich gehalten.

Um eine standardisierte Probeneinlagerung und -entnahme zu gewährleisten wurde ein Barcode – System eingeführt. Dazu werden eineindeutige Barcode-Labels auf jeder Probe und dazugehörigen Dokumenten, einschließlich der Patientenakte aufgebracht. Über das Web-Frontend und einen Barcode-Scanner können an registrierten Kühlkapazitäten in jeder der teilnehmenden Institutionen (Tiefkühlschränke und Lager-Dewars) Proben eingelagert bzw. entnommen werden. Gleichzeitig erfolgt eine automatische Dokumentation des Probenweges durch das Zentrale Daten- und Probenmanagement. Über dieses System wird der Probenaustausch zwischen den Kliniken und den grundlagenwissenschaftlichen / experimentellen Projekten organisiert.

Für eine Vorhaltung der pseudonymisierten Daten und der Probenmaterialen in einer zentralen Datenbank wurde ein Datenschutzkonzept erstellt.

Bei der Implementierung eines Zentralen Daten- und Probenmanagements sind ethische Dimensionen, sowie Anforderungen des Datenschutzes, der Datenqualität und der Praxiskompatibilität gegeneinander abzuwägen. Für das hier vorgestellte Konzept des SFB/TR 19 liegen positive Voten der Ethikkommissionen und der Datenschutzbeauftragten der beteiligten Institutionen vor. Die Praxistauglichkeit des Probenmanagements wurde in einer Pilotphase getestet.

Die Akzeptanz und Effektivität des Systems wird davon abhängen, ob ein objektivierbarer wissenschaftlicher Mehrwert für den SFB/TR 19 gezeigt werden kann. Hierfür werden gegenwärtig Kriterien erarbeitet, die Grundlage einer SFB weiten Evaluation sein werden.