Vernetzte Forschung in der Medizin

-1-

Vernetzte Forschung in der Medizin

Vernetzte Forschung in der Medizin

Matthias LöbeUniversität Leipzig

-2-

Agenda

1. Vernetzte Forschung und die Kompetenznetze in der Medizin• Aufbau und Vernetzung am Beispiel des KN Maligne

Lymphome• Klinische Studienforschung am KN Sepsis,

Herzinsuffizienz und

2. Die Telematikplattform als Metanetz zur IT-Unterstützung

3. Diskussion und Ergebnisse

-3-

Defizite in der klinischen Forschung in Deutschland

[Nach Prof. K. M. Einhäupl, Vorsitzender des deutschen Wissenschaftsrates]

• Fehlende Strukturen und fehlende Tradition der klinischen Forschung

• Überbetonung der Versorgung gegenüber der Forschung in den Universitätsklinika

• Mangelnde Vernetzung zwischen universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen

• Interdisziplinäre Zusammenarbeit• Schnellerer Wissenstransfer in die Praxis

-4-

Netzwerke in der Klinischen Forschung

• Kompetenznetze (KN)• Koordinierungszentren für Klinische Studien

(KKS)• Weitere: Nationales Genomforschungsnetz,

Netzwerke seltene Erkrankungen• Interdisziplinäre Zentren für Klinische Forschung• Krebshilfe-Verbünde: HNPCC, Mammakarzinom,

MMML, Gliome• Grids (Schaffung einer Infrastruktur)• E-Science (Werkzeuge für vernetzte Forschung)• Internationale Netze (z.B. EU-Rahmenprogramm)• Integrierte Versorgung

-5-

• 17 Kompetenznetze in 5 Gebieten zu spezifischen Krankheitsbildern mit hoher Morbidität und Mortalität

• Strategische Ziele:1. Klinische Grundlagenforschung

– Risikogruppen, Früherkennung– Genvarianten, Therapieprognose

2. Patientenorientierte Forschung– Multizentrische Studien– Neue Diagnose- und Therapiestandards

3. Versorgungsforschung– Verbesserung der Lebensqualität– Schnellere Umsetzung von Forschungsergebnissen

Kompetenznetze in der Medizin

-6-

Onkologie• Pädriatische Onkologie und Hämatologie• Akute und chronische Leukämien• Maligne Lymphome

Neurologie/ Psychatrie• Demenzen• Schizophrenie• Parkinson• Depression und Suizidalität• Schlaganfall+ Referenzzentrum Brain-Net

Krankheitsbilder (1)

-7-

Krankheitsbilder (2)

Infektionen• Ambulant erworbene Pneumonie• Hepatitis• HIV/ AIDS• Sepsis

Herz-/ Kreislauf• Vorhofflimmern• Angeborene Herzfehler• Herzinsuffizienz

Chronisch entzündliche Erkrankungen• Rheuma• Darmerkrankungen

-8-

Zahlen und Fakten

• Förderung im Zeitraum 1999-2008 mit einem Volumen von 0,23 Mrd. Euro– 250 Forschungsprojekte– 500 Personalstellen– Ca. 20 Standorte je Netz

• Alle 36 Universitätskliniken beteiligt• 3.000 niedergelassene Ärzte eingebunden• 328 aktive klinische Studien mit ca. 1.000

Zentren und mehr als 50.000 Patienten

-9-

Vernetzung im KN

-10-

KN Maligne Lymphome

• Struktur• Organisation

– Engerer Vorstand– Erweiterter Vorstand– Ordentliche Mitglieder

• 13 Teilprojekte• 9 Studiengruppen• 3 übergreifende Arbeitsgruppen• 2 assoziierte Projekte• Industriekooperationen

-11-

KML Teilprojekte (1)

• Infrastrukturprojekte– TP1 Zentrale: Geschäftsführung, Öffentlichkeitsarbeit,

Wissenschaftliche Koordination– TP2 Telematik: Informationsdienste und

Kommunikationsnetze, Datenschutz- und Sicherheitskonzepte, Qualitätsmanagement

– TP3 Referenzpathologie: Vernetzung von 6 Referenzzentren für die Lymphknotendiagnostik der Studiengruppen

– TP4 Strahlentherapie: elektronischer Transfer von Röntgenbildern in telemedizinischen Konferenzen

– [Biomaterialbank]: zentrale Datenbank mit Übersicht über Lagerort (Materialtracking) und zusätzliche Eigenschaften, Basis für Verknüpfung von Diagnostikdaten mit Studiendaten (z.B. Genotyp- und Phänotypdaten)

-12-

KML Teilprojekte (2)

• Forschungsprojekte (Auswahl)– TP5 Schwerpunktpraxen: Erarbeitung eines

Qualitätsmanagement für ambulante hämato-onkologische Schwerpunktpraxen

– TP6 Versorgungsepidemiologie: Untersuchung der Versorgungslage und Behandlungsqualität von Lymphompatienten außerhalb klinischer Studien

– TP8 Literaturbewertung: Erstellung von Reviews von publizierten Forschungsergebnissen durch Cochrane HMG als Entscheidungshilfe für das therapeutische Vorgehen

– TP13 Biologische Risikofaktoren: Untersuchung der Häufigkeit von Antigene bei Lymphom-Erkrankungen mit dem Ziel der Identifizierung der idealen Tumorantigene

-13-

Beispiel: Vernetzung der Referenzpathologien

Homburg

München

Köln

GöttingenLeipzig

Ulm

Würzburg

Frankfurt

Berlin

Lübeck

Kiel

Hamburg

●Referenzzentren●Studienzentralen●IT-Zentrale

Befundsysteme der Referenzzentren Studiendatenbanken

Zentraler Pathologie-

server

Matching

Matching

Matching

Matching

Matching

Speicherung

Patientenregistrierung

Patientenregistrierung

Patientenregistrierung

Meldung

Meldung

Meldung

• Ziel: Verbesserung der Qualität von klinischen Studien durch studienbegleitende Referenzbegutachtung vor Therapiebeginn

-14-

TP2: Telematik im KML

• Rechnerbasiertes Qualitätsmanagement– OncoWorkstation– Onto-Builder– SOP-Creator

• IT-Infrastruktur– Kommunikationsnetz– Informationsdienste– Sicherheitskonzept

• Datenschutz

-15-

OncoWorkstation

• Studienmanager und Therapieplaner• Webbasierte Software für die Auswahl,

Planung und Ausführung von onkologischen studienprotokollbasierten Therapien

• Ziel: rechnerbasierte Aufbereitung von studienrelevanten, standardisierten Informationen zur Verbesserung der Qualität und Effizienz– Abbildung von Studienprotokollen– Therapieplanung für behandelnde Ärzte

-16-

Studienprotokoll HD15 in der OncoWorkstation

-17-

Onto-Builder

• Softwarewerkzeug für den Aufbau und die Repräsentation von klinischen Data Dictionaries

• Schaffung einer einheitlichen, wiederverwendbaren Begriffsbasis

• Multiple Definition und Kontexte• Konsensusprozesse• Harmonisierung von Studienprotokollen und

Dokumentationsbögen

-18-

Detailansicht des Begriffs "Randomisation"

-19-

SOP-Creator

• SOPs definieren verbindlich Verfahrensabläufe in klinischen Studien

• Websoftware zum Erstellen und Verwalten von Standardarbeitsanweisungen– Zentrale Datenhaltung mit WWW-Zugriff– Layouttemplates– Metadatenverwaltung– Qualitätssicherungsworkflow mit Statusanzeige– Verwaltung von Anlagen und Referenzen– Protokollieren, Versionierung, Archivierung– Export in HTML, PDF und XML

-20-

Beispiel-SOP GE04

-21-

Kommunikationsnetz

• Aufbau und Betrieb einer Kommunikationszentrale

• Integration der Studiengruppen und der Referenzzentren für Pathologie und Strahlentherapie

• Verschlüsslung über IPSec/ SSH oder dedizierte ISDN-Router

Network Office

contact & addressdatabase

DB

Patientenliste

DB

ProjekteProjekteSubprojects(Radiotherapy, Pathology, etc.)

DB

projectdatabase

IT Office

informationserver

applicationserver 1

studydatabase

DB

CMS

DB

Kenndatenliste

DB

applicationserver 2

tissuedatabase

DB

ProjekteProjekteStudygroups

DB

studydatabase

encrypted communication

non-enmcrypted communication

database with patient date

database without patient date

services in pilot phase

DB

DB

-22-

Informationsdienste

• Zentrale Dienste für Netzwerkpartner– Internetportal mit Content Management System– Verzeichnisdienst, Web Datenbanken– Web- und Applikationsserver, E-Mail, FTP, Instant

Messaging

-23-

Zentrenlisting

• dynamisches Listing der Zentren und Praxen, welche an klinischen Studien der KML-Studiengruppen teilnehmen (ca. 750)

-24-

Sicherheitskonzept

• Erstellung eines Sicherheitskonzeptes für die Kommunikationszentrale des KML auf Grundlage des IT-Grundschutzhandbuch des BSI

-25-

KN Sepsis - Dokumentationszentrale und telematische Infrastruktur (1)

• Unterstützung bei der Erstellung von Studienprotokollen (2+2)

• biometrisches Design (wie werden Patienten randomisiert)– Randomisation– Rekrutierungsüberwachung (Patientenkollektiv)– Fallzahlberechnungen (wieviele Patienten für

Studienziele)– Fall-Kontroll-Matching

• Harmonisierung der Dokumentationsinhalte aller SepNet-Studien (Dokubögen, Standardisierung von Items z.B. Bezeichnung, Genauigkeit)

-26-

KN Sepsis - Dokumentationszentrale und telematische Infrastruktur (2)

• CRF- und SOP-Entwicklung• aktives Datenmanagement und Monitoring

(Mahnung, Stichprobenprüfung)• biostatistische Zwischen- und

Endauswertungen (Studienabbruch)• Berichterstellung und Publikationen• Website

-27-

KN Herzinsuffizienz - Studienzentrale, Telematik &

Informationsdienste• Studienkoordination

– Planung– Durchführung– Dokumentation– Datenschutz- und

Sicherheitskonzept

• IT-Infrastruktur– EDC und

Studiendatenbanken (eResNet)

– Informationsportal

ProjekteProjekteProjects

Network OfficeIT Office (ZSSB)

tissuedatabase

DB

Patientenliste

informationserver

LaboratoriesHospitals

Kenndatenliste

applicationserver

DBDB

project database

studydatabase

DB

Content Management

System

DB

DB

encrypted communication

non-enmcrypted communication

tissue transport

database with patient data

database without patient data

DB

DB

contact & addressdatabase

DB

-28-

TIM

• Trial Item Manager (TIM)• Unterstützt Biometriker und Datenbanker bei

der Planung und Umsetzung von klinischen Studien

• Wiederverwendung bereits definierter Items• Ziel: den Prozess der Studienplanung und den

Aufbau der Studiendatenbanken und Dokumentationsbögen schneller, fehlerärmer und effizienter zu gestalten.

-29-

Beispiel-CRF-Modul

-30-

Koordinierungszentren für Klinische Studien

• KKS existieren an 12 Universitätskliniken

• Förderung im Zeitraum 1999-2005 mit einem Volumen von 2 Mio. Euro je KKS– Degressive Förderung! Anteil des Bundes

sinkt von 75% auf 0%– Nachhaltigkeit durch Drittmitteleinwerbung

• Strategische Ziele:– Verbesserung der Qualität klinischer

Studien– Internationale Konkurrenzfähigkeit und

Reputation

-31-

KKS Leipzig

• Gründung 1999• 26 Mitarbeiter im Bereich Studien und 14

„Halbe“ aus den gemeinsamen Arbeitsgruppen IMISE/ KKSL

• Aufgaben:– Studienbetreuung am KKSL– Studienassistenz vor Ort (Dokumentation,

Monitoring)– Trainingscenter: Kursangebote für Studienärzte, -

assistenten und Wissenschaftler– Durchführung Klinischer Studien (derzeit ca. 30)

-32-

„Metanetze“

• Vernetzte Forschung in der Medizin ohne IT nicht möglich, aber IT-Aspekte in Ausschreibung des BMBF 1998 vernachlässigt

• Folge: zu geringe personelle und finanzielle Ressourcen zum Aufbau von Kommunikationsstrukturen, Datenbanken, ...

• Vorhandene Lösungen der Partner nicht skalierbar, netzfähig, integrierbar

• Abhilfe: Schaffung einer übergreifenden Struktur für IT-Projekte: die Telematikplattform (TMF)– KKS-AG

-33-

Aufgaben der TMF

• Satzungsziele– Optimale Lösungen für jene Probleme finden, die in

allen Netzen auftreten– Plattform für Informationsaustausch und

Weiterbildung (Workshops)– Klärung rechtlicher und ethischer Grundlagen– Verbesserung der IT-Infrastruktur z.B. durch

Beschaffung von Software– Politische Lobbyarbeit für Gesundheitsforschung

• Finanzierung durch Mitgliedsbeiträge

-34-

Organe der TMF

• Strukturübersicht

• 42 Mitglieder (17 KN, 12 KKS, NGFN, 6 seltene Erkrankungen, 3 infekt.epidem. Netze + 3 weitere)

-35-

Arbeitsgruppen und Foren der TMF

• AG Biomaterialbanken• AG Datenschutz• AG IT-Infrastruktur• AG Management Klinischer Studien• AG Qualitätsmanagement• Forum Geschäftsführer• Forum Öffentlichkeitsarbeit• Forum Sprecher

-36-

AG Biomaterialbanken

• Beschäftigt sich mit den technischen und rechtliche Rahmenbedingungen beim Aufbau und Betrieb von Biomaterialbanken

• Biomaterialien sind:– Blut– Gewebe– Genetisches Material

• Projekte:– Generisches Konzept Biomaterialbanken

• Rechtsgrundlagen, Datenschutzkonzept, Patienteneinwilligung, Qualitätssicherung, Betrieb

-37-

AG Datenschutz (1)

• Beratung der TMF-Verbünde in Datenschutz- und Sicherheitsfragen sowie die Klärung offener Datenschutzprobleme

• Projekte:– Generische Datenschutzkonzepte

• Klinisch fokussierte Netze (Versorgung) und wissenschaftliche Netze (Forschung) in Konsens mit Landesdatenschutzbeauftragten

– Einrichtung und Betrieb eines Pseudonymisierungsdienstes

• PID-Generator (Patientenidentifikator)• Integration einer Sicherheitsinfrastruktur (PKI)

– Chipkarten, LDAP, Zertifikate

-38-

AG Datenschutz (2)

• Projekte:– Rahmenbedingungen in

Patienteneinwilligungserklärungen• Aktualisierung der kommentierten Checkliste zur

Erstellung einer Patienteninformation und Einwilligungserklärung

– Sicherheitskonzepte• IT-Grundschutzhandbuch des BSI• verschiedenen Regularien und Gesetze (FDA, GCP, AMG)

– Gutachten zur Pseudonymisierungspflicht 12. AMG• Frage der Pseudonymisierungspflicht von

Forschungsdaten auch bei fortdauerndem Behandlungsbezug

-39-

AG IT-Infrastruktur (1)

• Erstellung von Konzepten zum Betrieb der IT-Infrastruktur, Beschaffung Software, Unterstützung der FV bei der Umsetzung internationaler Standards

• Projekte:– Studienmanagementsoftware

• Marktübersicht und Beschaffung von RDE- (EDC-) Systemen

– Content Management Systeme• Konzeption auf Aufbau von Internetportalen auf Basis von

CMS

– Telemedizinische Infrastruktur• Evaluation vorhandener Kommunikationssysteme

– Systemvalidierung• Validierung der Software zur Durchführung GCP-konformer

Studien

-40-

AG IT-Infrastruktur (2)

• Projekte:– Modellierung von Arbeitsprozessen in klinischen

Studien• Systematisierung und Modellierung von

Arbeitsprozessen in klinischen Studien zur Verbesserung ihrer Qualität und Effizienz

– Mobile Computing• Untersuchung des Bedarfs und der

Einsatzmöglichkeiten von mobilen Endgeräten (PDAs, Tablet-PCs etc.) zur Datenerfassung in klinischen Studien und in der Patientenversorgung (Tagebücher, Aiding)

– SAS-Makro-Bibliothek• Erstellung einer Software-Bibliothek von Makros für

Standardauswertungen im Rahmen von klinischen Studien

-41-

AG IT-Infrastruktur (3)

• Projekte:– CDISC-Projekt

• Evaluation des CDISC-Standards zur Erstellung von Metaanalysen über klinische Studiendaten

– CDISC-Anwendungsfälle• Spezifizierung von Anwendungsfällen für den Gebrauch

des CDISC-Datenformats

– CDISC SDTM-Wandler• Bereitstellung eines durch interaktive Software-

Werkzeuge unterstützten Prozesses zur Transformation von Studiendaten in das CDISC-SDTM-Format

• Clinical Data Interchange Standards Consortium (CDISC) ist ein offener Standard für den Austausch klinischer Daten zwischen Institutionen

-42-

AG Management Klinischer Studien (1)

• Professionalisierung im Management klinischer Studien, Änderungen von Rahmenbedingungen (12. Novelle des AMG), Verbesserung der Kommunikation und des gegenseitigen Austauschs der Forschungsverbünde

• Projekte:– SOPs für klinische Prüfungen

• Entwicklung von harmonisierten, standardisierten Arbeits-anleitungen für die Durchführung klinischer Prüfungen (einschließlich IITs) nach der 12. AMG-Novelle

– SAE-Management• Entwicklung, Evaluation und Realisierung einer Lösung für

die elektronischen Meldeprozesse von Nebenwirkungen und schwerwiegenden Ereignissen aus klinischen Prüfungen

-43-

AG Management Klinischer Studien (2)

• Projekte:– MedDRA-Codierung

• Entwicklung eines Konzeptes für Codierungen in klinischen Prüfungen mit Hilfe des Systems MedDRA (Medical Dictionary for Regulatory Activities)

– Checkliste zur AMG-Novelle• Erarbeitung einer Checkliste mit Ratgeber zur

Durchführung klinischer Studien nach den Bestimmungen des novellierten AMG und der GCP-Verordnung

– Schulungen zur 12. AMG-Novelle• Konzeption von Schulungen und

Informationsmaterialien zu den Konsequenzen der 12. AMG-Novelle für die Durchführung von Therapieoptimierungsstudien

-44-

AG Qualitätsmanagement (1)

• Unterstützung der in der TMF organisierten Forschungsverbünde bei qualitätssichernden Maßnahmen

• Projekte:– Schnittstellen

• Erstellung von Spezifikationen für Schnittstellen zwischen dezentralen Dokumentationssystemen in Kliniken und Praxen einerseits und den TMF-Forschungsverbünden andererseits

– Web Qualitätsmanagement• Entwicklung und Standardisierung von Methoden und

Metriken zur Evaluation und Qualitätssicherung medizinischer Informationsangebote

-45-

AG Qualitätsmanagement (2)

• Projekte:– Richtlinien SOP-Erzeugung

• Hilfestellung zur Erzeugung von SOPs in medizinischen Verbünden

– Leitlinien-Entwicklung• Etablierung einer IT-Unterstützung für die Entwicklung

und Aktualisierung klinischer Leitlinien

– Datenqualität in Kohortenstudien• Entwicklung von wissenschaftlich abgesicherten

Leitlinien zur effizienten Sicherstellung einer hohen Datenqualität in Kohortenstudien und Registern

-46-

Leistungsspektrum KKS-AG

• Verbund aller KKS• Arbeit in Fachgruppen

– Qualitätsmanagement• Harmonisiert Studienabläufe in den einzelnen KKS• Pflegt vereinheitlichte Standard Operating Procedures

(SOPs)• Informiert über aktuelle Entwicklungen der Gesetze,

Richtlinien und Regularien

– Datenmanagement/ Biometrie• Prozessanalyse von Datenmanagement/ Monitoring bei

Einsatz von Remote Data Entry (RDE) Systemen • Aufbau einer Struktur für standardisierte Reports, SAS

Macros

– Fortbildung• Regelmäßige Kurse für Prüfärzte und Studienassistenten • Interne Seminare zu Spezialthemen

-47-

Ergebnisse

• Klinische Grundlagenforschung:– Identifizierung v. Krankheitsgenen bei CED– Frühdiagnostik von Demenz mit 90% Genauigkeit– Test auf genetische Bindegewebsanomalie bei Schlaganfall

• Patientenorientierte Forschung:– Biologisches Medikament für Wirbelsäulenerkr. (Rheuma)– Tiefenhirnstimulation bei Parkinson altern. zu Medikamenten– Resistenztest bei HIV zur Identifizierung res. Virusvarianten

• Versorgungsforschung– Reduktion der Suizidrate um 26% in einem Modellprojekt– Leitliniengestützte Therapie schizophrener Patienten– Register für Vorhofflimmern und langfristige Betreuung

-48-

Leistungen vernetzter Forschung

• Bündelung von Kompetenzen und Vernetzung von Experten

• Aufbau einer modernen Infrastruktur, von Bio-materialbanken, Datenschutzkonzepten, Leitlinien

• Exzellente Qualität in der Durchführung von Studien

• Aufbau neuer Studiengruppen• Bessere Versorgung durch neue Therapien bzw.

Expertenbegutachtung• Höhere Patientenzahlen in klinischen Studien• Bildung leistungsfähiger Cluster im europäischen/

internationalen Vergleich

-49-

Bremsen vernetzter Forschung (1)

• Auf medizinischer Ebene: der klinische Dreisatz– „Das haben wir schon immer so gemacht.“: geringe

Dynamik, fehlende Lernbereitschaft– „Wo kämen wir denn da hin.“: Angst vor Machtverlust

bzw. Datenhoheit– „Da könnte ja jeder kommen.“: Selbstüberschätzung,

No-Reply und geringe informatische Kompetenz bei medizinischem Personal

• Auf informatischer Ebene: It works for me– „Humans are irrelevant. A good user is a dead user.“

Schlechte Benutzbarkeit, komplizierte GUI– „Toys for Boys“: Telematik um ihrer selbst Willen ohne

erkennbaren Mehrwert [DBS>>OOP>>XML, App>>CS>>Web]

– Unrealistische Projektziele und Zeitpläne [Gesundheitskarte]

-50-

Bremsen vernetzter Forschung (2)

• Auf Ebene der Projektführung: Band of hostile brothers– Schwierigkeit objektiver Begutachtung bzw.

Erfolgsmetriken– Langsame Dissemination aktueller Technologien– Fehlende Durchsetzungskraft von Beschlüssen– Forschungsnetze sind Bündnisse auf Zeit [Inter- und

Intrakonkurrenz]

• Auf Seiten des Förderers/ Gesetzgebers– Deutsche Projekte zu klein im Weltmaßstab [caBIG]– Unklare Ziele, konzeptlos [Moving Targets]– Zu kurze Förderperioden, zu stückhaft– Zu bürokratisch und überreguliert [Anträge, Berichte]– Ärzte an maximaler Belastbarkeit angekommen [Bild

GAHB]

-51-

Antragstellung GAHB-Studie

• German Acute Hepatitis B Study im KN Hepatitis

• 70 Prüfzentren, 35 beteiligte Ethikkommissionen

• Jeweils unterschiedliche Unterlagen (Qualifikation der Prüfer und Prüfzentren)

-52-

Zukunft

• Hartes Projektmanagement und –controlling• Europäisierung, 7. Rahmenprogramm• Frage der Nachhaltigkeit der Kompetenznetze:

ungewiss• Frage der Nachhaltigkeit der

Koordinierungszentren: positive Ansätze• Frage nach der Zukunft der TMF: Öffnung für

andere Mitglieder und Zielgruppen