Bridging the Gap between Research and Health Care Mehrfachnutzung klinischer Daten

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1 Medica Media 18. November 2005 Bridging the Gap between Research and Health Care Mehrfachnutzung klinischer Daten JProf Dr. Ulrich Sax Abteilung Medizinische Informatik CIOoffice Medizinische Forschungsnetze Bereich Humanmedizin Universität Göttingen

2 Bevölkerung Krankheit Patient Epidemiologie Organ / Gewebe Pathologie Zelle Biomedizinische Daten Klinische Praxis, klinische Studien Gesundheitsakte, klin. Vorgeschichte, körperliche Untersuchung, Laborwerte, bildgebende Verfahren Histologie Molekular Biochemische Daten, Gentest-Daten, genomische Daten Adapted from: Martin-Sanchez F, et al. Methods Inf Med 2002

3 Kompetenznetz angeborene Herzfehler (AHF) Praxis / Klinik- Datenbank HBA Klinische Forschung Partner behandelnder Bürger / Arzt Patient AHF Portal Patientensicht Präsentations-Modul Daten / Sicherheit / Transfer / (DST)-Modul Epidemiologisches Versorgungs Register Register Speicher freiwillige Anwendungen egk Klinische Versorgung Übersicht secutrial (ias) und andere secutrial (ias) und andere ixserv (ixmid) ixserv (ixmid) Biobanken Forschungsdatenbanken Archiv 30 Jahre Sonstige Datenbestände Integrating Biology and the Bedside (I2B2) Rohdat en Population Krankheit Organ/Gewe be Patient Molekül Zelle Zugriffskontrolle Suchen, Finden, Selektieren Homogenisieren Zieldaten Korrelieren, Verarbeiten, Analysieren Ergebnisdaten Präsentieren Ergebnis MediGRID

4 Kompetenznetz Angeborene Herzfehler Praxis / Klinik- Datenbank HBA behandelnder Arzt Partner Bürger / Patient egk Speicher freiwillige Anwendungen AHF Portal Patientensicht Präsentations-Modul Daten / Sicherheit / Transfer / (DST)-Modul Klinische Forschung Epidemiologisches Register Versorgungs Register Klinische Versorgung secutrial (ias) und andere secutrial (ias) und andere ixserv (ixmid) ixserv (ixmid) Biobanken Forschungsdatenbanken Archiv 30 Jahre Sonstige Datenbestände

5 Prozesse und Funktionen: komplexe Details! Registermeldung PID-Generator IDAT Organisationsmodul (Berlin) Legende FDB = Forschungs DB IDAT = Identifizierende DATen MDAT = Medizinische DATen MDS = Minimal DataSet IDAT Nationales Register für Angeborene Herzfehler e.v. PID = Patienten IDentifikator PSN = PSeudoNym Patient ggf. Registermeldung (Papier oder Webformular) Patientenliste XML- Schnittstelle PID RDB MDS PSN2 = transformiertes PSN RDB = Register DB RDE = Remote Data Entry SDB = Studien DB Studienteilnahme IDAT PID Export Studienzentrum Integration PID-Generator in RDE-System Dateneingabe RDE Studie 1 Export für Update Register MDS Studie 2 Studie n temp. DB... SDB mit Webzugriff (secusuite) PSN Pseudonymisierungsdienst FDB pseudonymisiert (Göttingen) PSN Forschungseinrichtung PSN- Transformation PSN2 / Chiffrat Export Prüfarzt Bilddatentransfer Bild-DB mit Webzugriff CHILI Studienmodul (Göttingen) Monitor PSN Bild-DB pseudonymisiert (Göttingen/ Berlin) PSN externe Forscher Biometriker

6 Versorungsmodul AHF: lokale und temporale (!) Fragmentierung

7 Standards im Gesundheitswesen

8 Adapted from CDISC 2003 (IT) Standards im (US)-Gesundheitswesen ACR-NEMA ICH U.S. FDA Food and Drug Administration Dept. of Health and Human Services (HHS) NLM ISO CDISC TC HL7 SNOMED MeSH DICOM CDISC Protocol Standard Reference Information Model (RIM) UMLS CCR CDA HL7 V3 LOINC ICD/ICPM ASTM E31 RI WHO

9 Kompetenznetz angeborene Herzfehler (AHF) Praxis / Klinik- Datenbank HBA Klinische Forschung Partner behandelnder Bürger / Arzt Patient AHF Portal Patientensicht Präsentations-Modul Daten / Sicherheit / Transfer / (DST)-Modul Epidemiologisches Versorgungs Register Register Speicher freiwillige Anwendungen egk Klinische Versorgung Übersicht secutrial (ias) und andere secutrial (ias) und andere ixserv (ixmid) ixserv (ixmid) Biobanken Forschungsdatenbanken Archiv 30 Jahre Sonstige Datenbestände Integrating Biology and the Bedside (I2B2) Rohdat en Population Krankheit Organ/Gewe be Patient Molekül Zelle Zugriffskontrolle Suchen, Finden, Selektieren Homogenisieren Zieldaten Korrelieren, Verarbeiten, Analysieren Ergebnisdaten Präsentieren Ergebnis MediGRID

10 Informatics For Integrating Biology And The Bedside (I 2 B 2 ) Vernetzte Forschung: IT-Infrastruktur zur Unterstützung genetischer bzw. genomischer Forschung Schwerpunkt: Integration klinischer und genomischer Daten Proposal to Establish an NIH-Supported National Center for Biomedical Computing PI: Isaac Kohane (2004)

11 Chancen Genomischer Krankheitsfaktoren Medizin Phänotyp Umwelt Diabetes Huntington Monogenetisch Genotyp Polygenetisch Adapted from Genetics, Basis for medicine in the 21 st century, Münchner Rück, 1998

12 Kompetenznetz angeborene Herzfehler (AHF) Praxis / Klinik- Datenbank HBA Klinische Forschung Partner behandelnder Bürger / Arzt Patient AHF Portal Patientensicht Präsentations-Modul Daten / Sicherheit / Transfer / (DST)-Modul Epidemiologisches Versorgungs Register Register Speicher freiwillige Anwendungen egk Klinische Versorgung Übersicht secutrial (ias) und andere secutrial (ias) und andere ixserv (ixmid) ixserv (ixmid) Biobanken Forschungsdatenbanken Archiv 30 Jahre Sonstige Datenbestände Integrating Biology and the Bedside (I2B2) Rohdat en Population Krankheit Organ/Gewe be Patient Molekül Zelle Zugriffskontrolle Suchen, Finden, Selektieren Homogenisieren Zieldaten Korrelieren, Verarbeiten, Analysieren Ergebnisdaten Präsentieren Ergebnis MediGRID

13 MediGRID Teil von D-Grid, BMBF-gefördert Rohdaten Population Krankheit Organ/Gewebe Patient Molekül Zelle Zugriffskontrolle Suchen, Finden, Selektieren Homogenisieren Zieldaten Korrelieren, Verarbeiten, Analysieren Ergebnisdaten Präsentieren Ergebnis

14 Struktur und Pipelining -Prozesse im MediGRID-Projekt Data Data... Data Zugriffskontrolle A Koordinierung E Klassische BioInformatik B Ontologie C Ressourcenfusion Nach Machbarkeit gepipelinede Projekte E Biomed. Informatik F Bildverarbeitung G Klinische Forschung Weitere, z.b. Forstoder Geistes- Wissenschaften H escience,sicherheit, Internationalität D Middleware DGI

15 Lösungsansätze zum Datenschutz Kompetenznetze sind datenschutzrechtlich abgenommen (generische Modelle der TMF) Datenschutz bei Grid-Computing sehr anspruchsvoll Pseudonymisierung und naive Anonymisierung genügen ggf. nicht! K-Anonymität: jeder freigegebene Datensatz soll nicht unterscheidbar sein von k-1 anderen Datensätzen Insbesondere für genomische-daten

16 Take Home Message Mehrfachnutzung klinischer Daten möglich, aber: Sektorale Trennung (ambulant/stationär) Lokale und temporale Fragmenierung Forschungsdaten in Versorgung möglich (Qualität) Versorungsdaten in Forschung schwierig (Qualität) Konsequente Standardisierung auf Genotypseite und vor allem Phänotypseite notwendig Datenschutz schafft Rahmenbedinungen

17 MediGRID

18 TMF KN-AHF

19 Förderung der TMF, des Kompetenznetzes Angeborene Herzfehler, von MediGRID durch:

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21 Header Body SNP Test Beschreibung Sequenzinformation Interpretation Sax U, Cassa C, Kohane IS. Representation of Genomic Data in Personal Health Records. (in Vorbereitung)