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GMDS 2014: 59. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

07. - 10.09.2014, Göttingen

Implementierung des Fire-And-Forget Design Patterns zur empfangsunabhängigen Befragung von Patienten in mobilen Client-Server-Anwendungen

Meeting Abstract

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  • B. Trinczek - Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Münster
  • M. Storck - Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Münster
  • F. Fritz - Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Münster
  • M. Dugas - Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Münster

GMDS 2014. 59. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (GMDS). Göttingen, 07.-10.09.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocAbstr. 325

doi: 10.3205/14gmds056, urn:nbn:de:0183-14gmds0568

Veröffentlicht: 4. September 2014

© 2014 Trinczek et al.
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Gliederung

Text

Einleitung und Fragestellung: Im klinischen Alltag werden digital verarbeitete Patientendaten zwischen einer Vielzahl von Geräten und Applikationen ausgetauscht. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der zeitnahen Bereitstellung der Daten in den (zentralen) Systemen und damit für die Nutzer innerhalb des Krankenhausinformationssystems (KIS) [1]. Spätestens seit der Verbreitung von medizinischen Applikationen (Apps) auf Smartphones und Tablet-PCs und der mobilen Erfassung, Verarbeitung und Kommunikation medizinischer Daten müssen klinische Einrichtungen drahtlose Netzwerk-Infrastrukturen schaffen und flächendeckend erweitern. Während dieses langwierigen und kostspieligen Prozesses stehen nicht immer stabile Netzwerkverbindungen zur Verfügung. Das bedeutet, dass mobile Anwendungen gefunden und genutzt werden müssen, die diesem Umstand Rechnung tragen und die Nutzung mobiler Daten inkl. zeitnaher, datenschutzkonformer Datenübertragung ermöglichen. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie die mobile Applikation „MoPat“ [2] zur Erfassung von Lebensqualitäts-Daten durch die Patienten (Patient-reported Outcome) hinsichtlich ihrer örtlichen Nutzung, Netzwerkverbindung und Implementierung analysiert und bei der Neu-Implementierung an die infrastrukturellen Gegebenheiten angepasst wurde.

Material und Methoden: Im Rahmen der Neu-Implementierung des Systems wurden die bisherigen Nutzer nach ihren Erfahrungen, Problemen, Verbesserungs- und Erweiterungswünschen in offenen Interviews befragt. Aufgrund der Rückmeldungen wurde an den relevanten Eingabeorten abhängig vom Einsatzszenario geprüft, ob an den relevanten Stellen drahtlose Netzwerkkommunikations-Infrastruktur vorhanden und erreichbar ist. Drei verschiedene Unterstützungsmöglichkeiten zur besseren Datenverarbeitung und kommunikation ohne flächendeckende WLAN-Ausleuchtung wurden ermittelt und gegeneinander abgewogen. Aufgrund potentieller Sicherheitsrisiken der ersten und datenschutzrechtlicher Bedenken zur zweiten Möglichkeit wurde das aus dem Umfeld der Service-orientierten Architektur (Service-oriented architecture, SOA) bekannte „Fire and Forget“ Design-Pattern [3] umgesetzt. Anschließend wurden das Systemverhalten und die Erreichbarkeit sowohl von Client als auch Server in den ermittelten Einsatzszenarien getestet.

Ergebnisse: Die Befragung hat zwei verschiedene Einsatzszenarien des Systems zutage gebracht: (1) das Ausfüllen im Wartebereich in der unmittelbaren Umgebung zur Patientenanmeldung und den Diagnose- und Therapieräumen; (2) das Ausfüllen an mehreren Wartebereichen in einer Kette von Kliniken, Stationen und Gebäuden im Rahmen der prä-operativen Anmeldung. Im ersten Szenario bleibt der Patient in der Nähe der Anmeldung und beantwortet in der Regel nur einen bis wenige Fragebögen, um das Gerät dann wieder in der Anmeldung abzugeben und nach Aufruf das nahegelegene Sprechzimmer aufzusuchen. Im zweiten Szenario erhält der Patient das Gerät in der Klinik und wechselt dann im Lauf mehrerer Stunden die Aufenthaltsorte inklusive Gebäudewechsel für unterschiedliche Sprechstunden und bildgebende Verfahren, bevor das Gerät auf der Station abgegeben wird. Während das erste Szenario offensichtlich bei Bedarf durch relativ nahegelegene WLAN-Access Points oder die Installation einiger Weiterer unterstützt werden kann, fordert das zweite eine großflächige Netz-Abdeckung zur konstanten Entgegennahme, Auswertung und Bereitstellung von Daten zwischen Client und Server in einer klassischen, webbasierten Anwendung.

Die drei ermittelten Möglichkeiten sind (1) Nutzung anderer mobiler Datenverbindungen (mobiles Datennetz per SIM-Karte); (2) Datenhaltung auf dem Gerät mit regelmäßiger oder manueller Synchronisation zwischen Gerät und Server; (3) Implementierung des Design-Patterns „Fire and Forget“.

Die erste Möglichkeit birgt mehrere Schwächen. Zum einen kann die Netzanbindung nicht garantiert werden, da das Datennetz unter Umständen nicht konstant zur Verfügung steht, insbesondere in schlecht abgedeckten oder störanfälligen Bereichen wie Keller oder in der Nähe von bildgebenden Verfahren. Zum anderen entstehen zusätzliche Kosten durch passende Geräte und Mobilfunkverträge, außerdem müsste das System zwingend über die Grenzen des Kliniknetzwerks hinaus geöffnet werden. Die zweite Variante hätte zur Folge, dass das Client-System Patientendaten von potentiell mehreren Patienten über einen längeren Zeitraum speichern müsste. Dies ist aus datenschutzrechtlichen Gründen für ein verarbeitendes System ohne eigenes Archiv nach Möglichkeit zu vermeiden. Außerdem stünden Ergebnisse der Befragung nicht rechtzeitig im KIS zur Verfügung.

In der ersten Version von „MoPat“ wurden wie bei jeder klassischen, webbasierten Client-Server-Anwendung bei jedem Fragewechsel (also Seitenaufruf) die gewählten Antworten an den Server übertragen und auf den Inhalt der nächsten anzuzeigenden Frage/Seite als Antwort des Servers gewartet. Aufgrund dessen benötigt der Client eine ständige Netzwerkverbindung, über die die Antworten des Patienten übertragen und die neue Frage des Servers empfangen werden kann. Dem „Fire and Forget“-Pattern folgend schickt der Client in der neuen Version beim Frage-/Seitenwechsel alle Antworten an den Server, ohne auf eine Antwort, egal welcher Art, zu warten. Die Applikationslogik und damit die Darstellung der nächsten Frage/Seite wird im Browser des Clients ausgeführt. Somit ist eine Datenverbindung zwischen Client und Server nicht mehr notwendig. Lediglich zu Anfang und Ende einer Befragung wird die klassische Kommunikationsform genutzt, um einen Patienten im System ordnungsgemäß zu suchen, alle benötigten Fragebögen an den Client zu übertragen und am Ende sicherzustellen, dass alle erfassten Antworten dem Server zur Verfügung gestellt werden. Nach dieser zweiten, notwendigen Kommunikation zwischen Client und Server stehen die Ergebnisse wie gewohnt im KIS den anderen (zentralen) Systemen zur Verfügung.

Diskussion: Aufgrund der Implementierung eines bewährten SOA-Nachrichten-Patterns ist die neue Implementierung von „MoPat“ nicht mehr von einer dauerhaften Netzwerkverbindung abhängig. Das neue Verhalten ermöglicht den Patienten, sich während der Beantwortung an einem beliebigen Ort aufzuhalten; somit stellt das Wechseln von Räumlichkeiten oder Gebäuden kein Problem mehr da. Gleichzeitig ist die Nutzung des Systems nicht mehr an die flächendeckende WLAN-Ausleuchtung der jeweiligen Klinik gebunden, was eine unabhängigere Verbreitung ermöglicht.

Die browserseitige Implementierung, d.h. das Smartphone oder Tablet, muss nun mehr Applikationslogik ausführen, was einerseits eine Verlagerung der Programmierung von reiner Server-Implementierung zur browserseitigen Implementierung und damit andere Programmierkenntnisse erfordert und gleichzeitig die Systemvoraussetzungen für das Client-System erhöhen. Im derzeitigen Einsatz zeigt sich aber, dass auch Smartphones und Tablets älterer Generationen im Abarbeiten der Applikationslogik schneller sind als die Kommunikation zum Server und der dortigen Verarbeitung, sodass insgesamt ein flüssigeres Systemverhalten erzielt werden konnte.


Literatur

1.
Ammenwerth E, Haux R. IT-Projektmanagement in Krankenhaus und Gesundheitswesen: Einführendes Lehrbuch und Projektleitfaden für das taktische Management von Informationssystemen. 1. Aufl. Schattauer; 2005.
2.
Fritz F, Balhorn S, Riek M, Breil B, Dugas M. Qualitative and quantitative evaluation of EHR-integrated mobile patient questionnaires regarding usability and cost-efficiency. Int J Med Inf. 2012;81(5):303-13.
3.
Josuttis N. SOA in der Praxis System-Design für verteilte Geschäftsprozesse. Heidelberg: dpunkt-Verlag; 2008.