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53. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

15. bis 18.09.2008, Stuttgart

Ein Image-Tracking-System für den webbasierten Austausch von Spaltlampenbildern in der klinischen Forschung

Meeting Abstract

  • Andreas Klein - Lehrstuhl für Medizinische Informatik, Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Deutschland
  • Maike Kunze - Interdisziplinäres Zentrum für klinische Forschung (IZKF), Augenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen, Deutschland
  • Felix Bock - Interdisziplinäres Zentrum für klinische Forschung (IZKF), Augenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen, Deutschland
  • Katrin Starke - Lehrstuhl für Medizinische Informatik, Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Deutschland
  • Hans-Ulrich Prokosch - Lehrstuhl für Medizinische Informatik, Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Deutschland
  • Claus Cursiefen - Interdisziplinäres Zentrum für klinische Forschung (IZKF), Augenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen, Deutschland
  • Thomas Ganslandt - Lehrstuhl für Medizinische Informatik, Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie. 53. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds). Stuttgart, 15.-19.09.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. DocMI8-6

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/gmds2008/08gmds144.shtml

Veröffentlicht: 10. September 2008

© 2008 Klein et al.
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Gliederung

Text

Einleitung und Fragestellung

Die Telemedizin mit ihren vielfältigen Anwendungen und Möglichkeiten hat viel zur Verbesserung der Praxis und der Verbreitung von ophthalmologischen Diensten beigetragen. Zwar stellt die Teleophthalmologie keinen vollständigen Ersatz für die traditionelle Augenversorgung dar [1], jedoch kommt sie auch zunehmend bei der Nachsorge von Patienten mit Hornhauttransplantationen zum Einsatz [2], [3].

Die Teleophthalmologie hat verschiedenste Einsatzzwecke und Einsatzziele und ist meist mit internetbasierten IT-Lösungen verbunden. Neben etablierten Szenarien wie dem Austausch von Bildern zur Überbrückung großer Distanzen [4], dem Einsatz als Kommunikationsplattform [5], oder als ophthalmische elektronische Gesundheitsakte [6] werden auch spezialisierte Einsatzzwecke wie z.B. in der ophthalmischen Notaufnahme [7] als auch als Bildkommentierungssystem [8] aufgegriffen und haben zu einer Verbesserung der Patientenversorgung geführt [9]. Ursprüngliche Bandbreitenprobleme konnten durch geeignete Komprimierungs-verfahren gelöst werden. Der stark komprimierende JPEG-Algorithmus wurde hierbei für den Bilddatenaustausch in der Teleophthalmologie als geeignet bewertet [10], [11]. Ein wichtiges Einsatzgebiet der Teleopthalmologie ist die postoperative Nachsorge von Hornhauttransplantationen zur frühzeitigen Erkennung und Therapie von Abstoßungsreaktionen [2], [3].

Bestandteil des Nachsorgemoduls der klinischen Studie "LUCIDA" (Lux Corneal Transplant Implant Development and Advancement of Therapy), bei der ein immunsuppressives Augenimplantat Abwehrreaktionen des Körpers unterdrücken soll, ist die regelmäßige Kontrolle mit Hilfe von Spaltlampenbildern, die in der Studienzentrale standardisiert ausgewertet werden [12]. Das Ziel dieser Arbeit war die Etablierung einer Image-Tracking-Plattform, die sowohl die Bereitstellung von digitalen Spaltlampenbildern durch die teilnehmenden Zentren als auch ihre zentrale Überprüfung und Überwachung in Bezug auf die Einhaltung der Vorgaben des Studienprotokolls ermöglicht.

Material und Methoden

Die LUCIDA-Studie umfasst 49 beteiligte Zentren in Deutschland (9), Indien (10) und den USA (29). Im Rahmen zweier Teil-Studien müssen nach einem ersten Eingangsscreening in regelmäßigen Abständen zu entsprechenden Visiten jeweils 3 Bilder durch die Zentren bereitgestellt werden. Ein generisches System, das bereits beim Bilddatenaustausch in der Kinderonkologie zum Einsatz kommt [13], wurde für die Abläufe der klinischen Studie angepasst. Neben den Workflows des Systems mussten auch entsprechende Strukturen aus der Studie abgebildet werden um einen effektiven Umgang mit dem System zu ermöglichen. Unter Verwendung der Extreme-Programming-Methode [14] wurde gezielt auf die kundennahe Entwicklung Wert gelegt und in mehreren Iterationsschritten gemeinsam mit den Studienbeteiligten notwendige Anforderungen analysiert und schrittweise umgesetzt.

Das System selbst basiert auf einer LAMPS-Architektur (Linux, Apache, MySQL, Perl, SSL) und ist aufgrund seines EAV-Datenbankschemas [15] sehr flexibel für die verschiedensten Entitäten (Bilder, strukturierte Daten, etc.) einsetzbar. Für das eigentliche Image-Tracking wurde nach Rücksprache mit den Studienbeteiligten ein Auswertemodul für die Generierung von Trackingreports in Form von MS ExcelTM-Dateien entwickelt. Das System ermittelt dabei ausgehend vom Datum des Eingangsscreenings die Zeiträume der Folgeuntersuchungen und stellt für jeden Studienpatienten den Status aller vorhandenen oder ausstehenden Bilder farblich markiert dar. Die Zuordnung der von den Studienzentren hochgeladenen Bilder zu den jeweiligen Visiten erfolgt durch Analyse der standardisiert formatierten Dateinamen. Das System stellt die Konformität der Dateinamen durch eine Überprüfung direkt beim Hochladen sicher. Die klinische Bewertung der erhobenen Bilddaten wird mit dem cell^F Fluoreszenz Imaging System der Firma Olympus durchgeführt. Eine Monitoringfunktionalität wurde ins System integriert, um dem Studienmonitor die Kennzeichnung von Bilddateien entsprechend ihrer Konformität zum Studienprotokoll zu ermöglichen. Die Accountvergabe erfolgt online durch Registrierung der jeweiligen Benutzer. Eine Freischaltung der Accounts erfolgt jedoch erst nach erfolgreichem Eingang einer Faxbestätigung.

Ergebnisse

Das System ist seit August 2007 im Produktivbetrieb und umfasst mittlerweile 95 Patienten (64 in Studie 1 bzw. 31 in Studie 2) die durch 21 Zentren (8 mal Deutschland, 13 mal USA) hochgeladen wurden. Insgesamt wurden 525 korrekte Spaltlampenbilder hochgeladen

Diskussion

Die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten der Teleophthalmologie werden zwar im zunehmenden Maße in der Patientenversorgung eingesetzt, jedoch ist der Einsatz in der ophthalmischen klinischen Forschung eher gering. Eine mögliche Anwendbarkeit der Teleophthalmologie für das ophthalmische klinische Forschen wird durch das hier in der LUCIDA-Studie integrierte System gezeigt.

Dieses System unterstützt das kooperative Arbeiten während des Bilddatenaustausches in der ophthalmischen Forschung. Es erfüllt die Anforderungen für einen effizienten und effektiven Austausch von Spaltlampenbildern und erlaubt ein einfaches und benutzerfreundliches Monitoring des Hochladevorganges der Bilder durch die beteiligten Zentren.

Durch Einsatz des Systems kann ein weiterer zusätzlicher Arbeitsaufwand zur Pflegung von Listen über hochgeladene Bilder und der Bilddatenaustausch per Postweg oder per Email vermieden werden. Die Verwaltung der Anwender und der Zentren kann direkt durch den Monitor erfolgen, so dass weitere Kosten und Aufwände durch IT-Administratoren entfallen.

Durch die Verwendung der Konzepte des Extreme Programming und den iterativen Rückkopplungsschritten zwischen Entwicklern und Medizinern kann eine kundennahe, zeitnahe und den Anforderungen gerechte Implementierung erreicht werden. Die Einbindung des Systems in die Studie und das Studienprotokoll als auch die vorhandenen Abläufe innerhalb der Studie dürfen bei der Entwicklung eines solchen Systems ebenfalls nicht außer Acht gelassen werden.

Durch das flexibel anpassbare System können somit weitere zukünftige ophthalmische klinische Studien die Vorteile dieses Systems bei einer zeitnahen Integration in ihre Abläufe nutzen.


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