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SAPHIRE

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Hintergrund und Problem / Bedarf

Inpatient rehabilitation following cardiosurgical intervention is a proven and effective method. However, this form of rehabilitation is cost-intensive and often lacks the means to establish a sound basis for sustained long-term success of the intervention. If a patient doesn’t happen to live in the vicinity of a rehabilitation clinic, conventional outpatient rehabilitation is often deemed too impractical. Also, a clinic’s resources for ambulatory rehabilitation can be limited, resulting in waiting lists for patients who want to continue their rehabilitation in such a manner.

With (wireless) biomedical sensors becoming more available and affordable, and with an increasing percentage of homes having access to broadband telecommunications, tele-rehabilitation as a new option for rehabilitation is within reach. Tele-rehabilitation can take place at a patient’s home and offers several advantages: It allows for a shorter inpatient-phase of the rehabilitation, reducing the costs without diminishing the quality of care. An earlier discharge from the inpatient rehabilitation means an earlier return of the patient to their home, which is generally considered to add to the quality of life. The active involvement of the patient and thorough supervision both aid the process of secondary prevention. Feasibility and cost-effectiveness have been demonstrated for patients with cardiovascular diseases.

Ansatz

Zu den Zielen im SAPHIRE Projekt gehört die Entwicklung eines intelligenten Healthcare Monitoringsystem und ein Assistenzsystem für Entscheidungen bei der Therapie. Dazu wird eine Plattform entwickelt, welche die Daten drahtloser medizinischer Sensoren erfasst und diese in das Krankenhausinformationssystem (KIS) integriert. Dieses Patientenmonitoring stützt sich auf Agententechnologie, wobei das „Verhalten“ der Agenten ein intelligentes klinisches Entscheidungsunterstützungssystem ist. Dieses Assistenzsystem basiert auf computerlesbaren Guidelines/Richtlinien, die aus der Praxis der klinischen Behandlung stammen. Durch semantisch angereicherte Web Services, wird den Guidelines Zugriff auf den gesamten in der KIS gespeicherten medizinischen Verlauf eines Patienten ermöglicht und die Interoperabilität des Systems gewährleistet. Somit können für das Assistenzsystem nicht nur die Daten der Sensoren verwendet werden, sondern ebenfalls die bereits gespeicherten Daten zu einem Patienten. Ein grafisches Werkzeug, unterstützt die Mediziner, bei der Erfassung klinischer Abläufe und stellt so sicher, das ein große Anzahl von Abläufen und Guidelines erfasst werden kann und in einem computerlesbaren Format vorliegt.

In zwei Pilotanwendungen wird dieses intelligente Healthcare Monitoring System auf Praxistauglichkeit getestet. In der ersten Anwendung, welche in Rumänien durchgeführt wird, werden Herzpatienten im Krankenhaus 48 Stunden nach der Operation betrachtet. Die zweite Anwendung, in Deutschland, betrachtet den Bereich Rehabilitation im heimischen Umfeld. In beiden Anwendungen stehen dem Mediziner mehrere Möglichkeiten informiert zu werden zur Verfügung. An einem Webfrontend können die Mediziner, entscheiden, über welche Patienten sie Informationen erhalten möchten, auf welchem Weg (SMS/E-Mail/Web/Pager) und die Schwellen bei denen Alarmstufen für einen Patienten individuell festlegen.

OFFIS realisiert in diesem Projekt die Interoperabilitätsplattform. Diese wird auf Basis von OSGi bereitgestellt, wodurch ein komfortabler und einfacher Weg für die Fernwartbarkeit (Heimbereich) und hohe Verfügbarkeit geschaffen worden ist. Durch den modularen Aufbau ist eine hohe Wiederverwendbarkeit garantiert. Erweiterungen oder Anpassungen können zur Laufzeit durchgeführt werden. Die mit dieser Plattform gesammelten drahtlosen medizinischen Sensordaten werden dann von OFFIS durch semantisch angereicherte Webservices dem klinischen Entscheidungsunterstützungssystem (Agenten) zur Verfügung gestellt und ebenfalls in die KIS integriert.

Kooperationen/Förderung

Dieses Projekt wurde zwischen 01/2006 bis 06/2008 am OFFIS-Bereich Gesundheit durchgeführt. SAPHIRE wurde von der Europäischen Union in der Priorität 2.4.13: Strengthening the integration of the ICT research effort in an enlarged Europe focus: eHealth gefördert.

Publikationen

Koslowski, O.; Lipprandt, M.; Busch, C.; Eichelberg, M.; Müller, F.; Willemsen, D.; Hein, A. (2011): The SAPHIRE Project: A Retrospective View on the Homecare Scenario. In Digital Homecare – Successes and Failures (Eds. L. Bos, A. Dumay, L. Goldschmidt, B. Manning, G. Verhenneman, K. Yogesan), Communications in Medical and Care Compunetics, Volume 3, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011, pp. 181-196

Nee, O.; Hein, A. (2010): Clinical Decision Support with Guidelines and Bayesian Networks. In Advances in Decision Support Systems (Edited by: Ger Devlin). ISBN 978-953-307-069-8, IN-TECH, 2010, pp. 117-136.

Busch, C.; Baumbach, C.; Willemsen, D.; Nee, O.; Gorath, T.; Hein, A.; Scheffold, T. (2009): Supervised training with wireless monitoring of ECG, blood pressure and oxygen-saturation in cardiac patients. Journal of Telemedicine and Telecare 2009; 15: 112–114

Nee, O.; Gorath, T.; Hein, A.; Willemsen, D.; Busch, C. (2009): Kardiologische Tele-Rehabilitation mit SAPHIRE. 2. Deutscher AAL-Kongress, Berlin, Germany, 27.-28.01.2009, pp. 177-180.

Nee, O.; Hein, A.; Gorath, T.; Hülsmann, N.; Laleci, G.B.; Yuksel, M.; Olduz, M.; Tasyurt, I.; Orhan, U.; Dogac, A.; Fruntela, A.; Ghiorghe, S.; Ludwig, R. (2008): SAPHIRE: Intelligent Healthcare Monitoring based on Semantic Interoperability Platform - Pilot Applications. IET Communications, Volume 2, Issue 2, February 2008 pp. 192 - 201.

Nee, O.; Ludwig, R.; Hein, A.; Gorath, T.; Willemsen, D.; Stahl, K. (2008): Kardiologische Tele-Rehabilitation mit SAPHIRE. mdi – Forum der Medizin-Dokumentation und Medizin-Informatik. Sonderheft: Tele- und Homecare bei chronischen Erkrankungen. Heft 1 / März 2008 (Jahrgang 10), Vereinigte Verlagsanstalten, Düsseldorf (ISSN 1438-0900), pp 24-29.

Nee, O.; Hein, A.; Ludwig, L.; Willlemsen, D.; Busch, C.; Scheffold, T. (2008): Cardiac tele-rehabilitation with the SAPHIRE system. Med-e-Tel, Luxenbourg, April, 16-18, 2008.

Nee, O.; Gorath, T., Hein, A., Ludwig, R., Willemsen, D., Baumbach, C., Scheffold, T., Stahl, K. (2007): SAPHIRE: Ein System zur kardiologischen Tele-Rehabilitation. Telemedizinführer 2008, pp 146-150.

Hein, A.; Thoben, W.; Appelrath, H.-J.; Jensch, P. (Eds.): European Conference on eHealth 2007. GI-Reihe „Lecture Notes in Informatics - Proceedings", Köllen Druck+Verlag GmbH, Bonn.

Hein, A.; Nee, O.; Willemsen, D.; Scheffold, T.; Dogac, A.; Laleci, G.B.: SAPHIRE - Intelligent Healthcare Monitoring based on Semantic Interoperability Platform - The Homecare Scenario -. 1st European Conference on eHealth (ECEH’06), Fribourg, Switzerland, October 12 – 13, 2006, pp. 191-202.

Webmas4s8vteqiwlrb1 (david.sass@uol.de) (Stand: 07.11.2019)