Vernetzte Forschung in der Medizin - IMISE - Universität Leipzig

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Vernetzte Forschung in der Medizin - IMISE - Universität Leipzig

Vernetzte Forschung in der

Vernetzte Forschung in der

Medizin

Matthias Löbe

Universität Leipzig

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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

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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

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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

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Kompetenznetze in der Medizin

• 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

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Krankheitsbilder (1)

Onkologie

• Pädriatische Onkologie und Hämatologie

• Akute und chronische Leukämien

• Maligne Lymphome

Neurologie/ Psychatrie

• Demenzen

• Schizophrenie

• Parkinson

• Depression und Suizidalität

• Schlaganfall

+ Referenzzentrum Brain-Net

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Krankheitsbilder (2)

Infektionen

• Ambulant erworbene Pneumonie

• Hepatitis

• HIV/ AIDS

• Sepsis

Herz-/ Kreislauf

• Vorhofflimmern

• Angeborene Herzfehler

• Herzinsuffizienz

Chronisch entzündliche Erkrankungen

• Rheuma

• Darmerkrankungen

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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

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Vernetzung im KN

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KN Maligne Lymphome

• Struktur

• Organisation

– Engerer Vorstand

– Erweiterter Vorstand

– Ordentliche Mitglieder

• 13 Teilprojekte

• 9 Studiengruppen

• 3 übergreifende Arbeitsgruppen

• 2 assoziierte Projekte

• Industriekooperationen

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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)

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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

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Beispiel: Vernetzung der

Referenzpathologien

• Ziel: Verbesserung der Qualität von

klinischen Studien durch

studienbegleitende

Referenzbegutachtung vor

Therapiebeginn

Kiel

Lübeck

Hamburg

Berlin

Befundsysteme der

Referenzzentren

Studiendatenbanken

Köln

Göttingen

Leipzig

Matching

Meldung

Frankfurt

Matching

Matching

Zentraler

Pathologieserver

Patientenregistrierung

Meldung

Homburg

Würzburg

Matching

Matching

Speicherung

Patientenregistrierung

Meldung

Patientenregistrierung

●Referenzzentren

●Studienzentralen

●IT-Zentrale

Ulm

München

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TP2: Telematik im KML

• Rechnerbasiertes Qualitätsmanagement

– OncoWorkstation

– Onto-Builder

– SOP-Creator

• IT-Infrastruktur

– Kommunikationsnetz

– Informationsdienste

– Sicherheitskonzept

• Datenschutz

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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

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Studienprotokoll HD15 in der OncoWorkstation

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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

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Detailansicht des Begriffs "Randomisation"

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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

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Beispiel-SOP GE04

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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 & address

database

DB

Patientenliste

DB

Projekte Projekte Subprojects

(Radiotherapy, Pathology, etc.)

project

database

DB

information

server

CMS

DB

IT Office

application

server 1

study

database

DB

application

server 2

tissue

database

DB

Projekte Projekte Studygroups

study

database

DB

Kenndatenliste

DB

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DB

DB

encrypted communication

non-enmcrypted communication

database with patient date

database without patient date

services in pilot phase


Informationsdienste

• Zentrale Dienste für Netzwerkpartner

– Internetportal mit Content Management System

– Verzeichnisdienst, Web Datenbanken

– Web- und Applikationsserver, E-Mail, FTP, Instant Messaging

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Zentrenlisting

• dynamisches Listing der Zentren und Praxen, welche

an klinischen Studien der KML-Studiengruppen

teilnehmen (ca. 750)

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Sicherheitskonzept

• Erstellung eines Sicherheitskonzeptes für die

Kommunikationszentrale des KML auf Grundlage des

IT-Grundschutzhandbuch des BSI

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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)

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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

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KN Herzinsuffizienz - Studienzentrale,

Telematik & Informationsdienste

• Studienkoordination

– Planung

– Durchführung

– Dokumentation

– Datenschutz- und

Sicherheitskonzept

IT Office (ZSSB)

information

server

Content

Management

System

application

server

study

database

Hospitals

Projekte

Projekte

Projects

project

database

Laboratories

• IT-Infrastruktur

– EDC und

Studiendatenbanken

(eResNet)

– Informationsportal

Kenndatenliste

Network Office

contact & address

database

DB

tissue

database

DB

DB

DB

DB

DB

DB

DB

encrypted communication

non-enmcrypted communication

tissue transport

database with patient data

database without patient data

Patientenliste

DB

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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.

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Beispiel-CRF-Modul

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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

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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)

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„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

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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

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Organe der TMF

• Strukturübersicht

• 42 Mitglieder (17 KN, 12 KKS, NGFN, 6 seltene

Erkrankungen, 3 infekt.epidem. Netze + 3 weitere)

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Arbeitsgruppen und Foren der TMF

• AG Biomaterialbanken

• AG Datenschutz

• AG IT-Infrastruktur

• AG Management Klinischer Studien

• AG Qualitätsmanagement

• Forum Geschäftsführer

• Forum Öffentlichkeitsarbeit

• Forum Sprecher

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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 Arbeitsanleitungen

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

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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

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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

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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

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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

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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

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Leistungen vernetzter Forschung

• Bündelung von Kompetenzen und Vernetzung von

Experten

• Aufbau einer modernen Infrastruktur, von Biomaterialbanken,

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

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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]

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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]

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Antragstellung GAHB-Studie

• German Acute Hepatitis B Study im KN Hepatitis

• 70 Prüfzentren, 35 beteiligte Ethikkommissionen

• Jeweils unterschiedliche Unterlagen (Qualifikation der

Prüfer und Prüfzentren)

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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

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Was sollte man heute gelernt haben?

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