gms | German Medical Science

Hintergrund und Zielsetzung: Die PMV forschungsgruppe und deren Vorgänger beschäftigen sich seit den 1980er Jahren mit der Analyse von medizinischen Routinedaten. Die durchgeführten Projekte verlaufen wie nahezu jede datenbasierte Forschung in der Regel nach einem uniformen Schema: Nach Erhebung und Aufbereitung der Daten werden diese mit deskriptiver und schließender Statistik analysiert und die Ergebnisse in gedruckter oder elektronischer Berichtsform veröffentlicht. Für die einzelnen Schritte existieren je nach Einsatzgebiet unterschiedliche Softwarelösungen und –konzepte. Innerhalb von Forschungsabteilungen wird die eingesetzte Standardsoftware in einem iterierenden Prozess durch spezifische Programme, Skripte und Module permanent erweitert, Schnittstellen müssen sicherstellen, dass die Daten zwischen den Programmen portiert werden können. Neben diesen technisch motivierten Anforderungen ergeben sich aber auch Herausforderungen aus organisationstechnischer Sicht. Selbstentwickelte Module müssen validiert und dokumentiert werden und in einem Softwarepool allen Mitarbeitern der Organisationseinheit zur Verfügung gestellt werden. Alle Datenverarbeitungsschritte eines Projekts müssen transparent dokumentiert werden, so dass die zur Generierung der Projektergebnisse genutzten Schritte und Verfahren jederzeit nachvollzogen und geprüft werden können. Vor dem Hintergrund dieses Katalogs wird deutlich, dass Standardsoftware allein nicht alle genannten Anforderungen abdecken kann. Wir entschlossen uns daher zur Entwicklung und Implementierung einer integrierten Auswertungsumgebung – REX (Report-Expert).

Material und Methodik: Die integrierte Auswertungsumgebung wurde mit C++ unter Microsoft Visual Studio entwickelt (aktuelle Version 2013). Als Standardsoftware zur Datenhaltung und -aufbereitung kommt der Microsoft SQL-Server in der Version 2012 zum Einsatz. Für die statistischen Verfahren wird SAS (Version 9.3 deutsch) und R (Version 3.10) genutzt, die Berichterstellung erfolgt mit Microsoft Office 2013. Innerhalb dieser Softwareprodukte werden Skripte in der jeweiligen Programmiersprache (SQL, SAS, R, VBA) entwickelt. Die Steuerung dieser Programme wird durch die integrierte Auswertungsumgebung realisiert, so dass über eine einheitliche Oberfläche die skriptbasierten Programme (SQL, SAS und R) direkt angesprochen werden können. Die Kommunikation mit Office und die Berichterstellung mit automatischer Einbindung von Abbildungen und Tabellen erfolgt über eine VBA-Schnittstelle. Innerhalb der Auswertungsumgebung wurde eine Skriptsprache (REX) entwickelt, die zur Laufzeit interpretiert und ausgeführt wird. Diese Skriptsprache ermöglicht eine Schleifenprogrammierung auch über mehrere Skriptmodi hinweg (z. B. SQL und SAS), realisiert den Datenimport und -export von unterschiedlichen Datenformaten (CSV, EXCEL, SQL, SAS), stellt Variablen zur Verfügung, die in den Skripten und im Berichtstext genutzt werden können, generiert Abbildungen und Tabellen im Excel-Format direkt aus SQL-Tabellen und steuert die Berichtserstellung in Word, Excel oder PowerPoint. Alle Skripte sind in Sections (im Sinne von Funktionen) organisiert, die mit Argumenten aufgerufen werden können. Die Sections wiederum sind in Dateien und Ordnern organisiert, eine Navigationsleiste dokumentiert im Sinne eines Ablaufplans die Ausführungsabfolge der Sections. Die Entwicklung von Modulen erfolgt als aufrufbare Sections, die nach Durchlaufen eines standardisierten Validierungsverfahrens in einem Softwarepool allen Mitarbeitern als parametrisierbare Module zur Verfügung stehen. Das Neuanlegen eines Projekts erfolgt auf der Basis eine Projekttemplates mit SQL-Datenbank und Standardbericht.

Ergebnisse: Die Basisentwicklung der integrierten Auswertungsumgebung REX erfolgte in den Jahren 2007 bis 2011 innerhalb der PMV forschungsgruppe. In einem iterativen Prozess wurden hierbei Anforderungen festgelegt und Draftversionen getestet. Da diese Entwicklungsschritte intern erfolgten, konnten die Programmier- und Testzyklen sehr kurz gehalten werden. Seit 2012 läuft diese integrierte Auswertungsumgebung in einer stabilen Produktivversion. Die Weiterentwicklung bezieht sich vor allem auf die Erweiterung der internen Skriptsprache und die genutzten Module.

Schlussfolgerung: Mit Hilfe der integrierten Auswertungsumgebung REX konnte in der PMV forschungsgruppe eine Software implementiert werden, die sämtliche der oben dargestellten Anforderungen erfüllt. Die Projektabläufe sind seit der Implementierung transparenter geworden, auch das arbeitsteilige Arbeiten mehrere Mitarbeiter an verschiedenen Stufen der Projekte, wie Datenaufbereitung, Analyse und Berichterstellung wird durch die Auswertungsumgebung unterstützt.