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Einleitung: In der biosignalbasierten Forschung ist die visuelle Inspektion multidimensionaler Biosignalaufnahmen fundamentaler Bestandteil des Forschungsprozesses. In der Schlafmedizin ist das die Polysomnographie, eine Langzeitaufnahme des Schlafes mit mehreren Kanälen, deren de facto Standardformat das European Data Format (EDF) ist.

Stand der Forschung: Zur interaktiven Visualisierung von EDF-Dateien existieren diverse Tools, einige davon web-basiert und keines mehrbenutzerfähig. Um kollaborativ zu forschen, bedarf es aber standortunabhängiger Kommunikation.

Konzept: Unser Anwendungsfall betrachtet zwei WissenschaftlerInnen in unterschiedlichen Arbeitsumfeldern, mindestens eine davon an einem Klinik-Rechner ohne Administrationsrechte. Beide möchten eine Polysomnographie besprechen, Dateigrößen von Aufzeichnungen einer Nacht liegen meist zwischen 300 und 500 MB.

Entwickelt wurde eine web-basierte Anwendung, wodurch keine Installation bzw. erweiterte Benutzerrechte nötig sind. Sie erlaubt es, EDF-Dateien simultan interaktiv zu betrachten und zu bearbeiten. Hervorzuhebende Eigenschaften sind: Streaming, wodurch auch sehr große Dateien unterstützt werden, Ende-zu-Ende-Verschlüsselung der gesamten Session und die Möglichkeit zur client-seitigen Pseudonymisierung von Patientendaten.

Implementierung: Die Anwendung nutzt dafür WebRTC (Web Real-Time Communication), das über die letzten Jahre standardisiert und mittlerweile in den populärsten Browsern (Chrome, Firefox, Edge, Safari) integriert wurde. WebRTC ermöglicht peer-to-peer (P2P) Audio-, Video- und Daten-Kommunikation ohne zusätzliche Plugins. Verbindungen sind immer verschlüsselt und Kommunikation mit einem Server ist nur initial zur Bekanntmachung der Parteien nötig.

BenutzerInnen können eine EDF-Datei direkt im Browser öffnen. Die Anwendung akzeptiert als Quellen eine lokale Datei oder eine URL. Von den Quellen werden nur die aktuell benötigten Abschnitte asynchron geladen. Es ist möglich, alle Meta-Informationen einzusehen, bei frei wählbarer Auflösung zeitlich zu scrollen und Events hinzuzufügen, zu ändern und zu entfernen.

Um zusammenzuarbeiten kann eine PIN erzeugt werden, über die sich eine zweite Partei verbinden kann. Beide Teilnehmer sind gleichberechtigt und haben dieselben Möglichkeiten. Alle Aktionen werden synchronisiert und es kann über einen Audiokanal miteinander gesprochen werden. Zusätzlich wird die Position des Mauszeigers der jeweils anderen Partei angezeigt, um die Kommunikation zu erleichtern. Sofern vom Host nicht deaktiviert, wird die EDF-Datei vor der Auslieferung lokal pseudonymisiert. Es werden nur die aktuell nötigen Teile der EDF-Datei gestreamt und nicht mehr benötigte Teile verworfen. Eine darüber hinausgehende Speicherung findet nicht statt. Ein Peer kann aber die komplette Datei über einen Button herunterladen.

Lessons Learned: Es gibt immer noch Inkonsistenzen zwischen den WebRTC-Implementierungen, beispielsweise müssen die EDF-Daten zum Versand in maximal 16 kb große Stücke geteilt werden, wovon maximal acht gleichzeitig gesendet werden können, da Chrome sonst die Verbindung schließt. Zum anderen muss eine EDF-Datei für den Download derzeit komplett im RAM gehalten werden; Abhilfe bringt aber die kommende Stream API.

Schlussfolgerung: Zukünftig soll die Anwendung mit unserer Analyse-Cloud und einem Datenmanagementsystem verbunden werden, um Analyse-Ergebnisse direkt anzeigen und Annotationen speichern zu können. Zudem ist angedacht, die Anwendung für Schulungen einzusetzen, damit Trainer und Trainee nicht mehr physisch beieinander sein müssen.

Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Die Autoren geben an, dass kein Ethikvotum erforderlich ist.