eLifecare Konzept für ein eHealth-System zur mobilen Überwachung von Herzinfarktrisikopatienten Anja Kühnemann Matthias Wicke Torsten Pflug J. Michael Travis Seminare: E-Business Architekturen, E-Business Anwendungen 2. Semester Computer Science in Media Fachhochschule Furtwangen Sommersemester 2004

Einführung Das Herz ist der leistungsfähigste Muskel unseres Körpers. Pumpt zwischen 5 Litern in Ruhe und bei Höchstleistung bis zu 25 l pro Minute durch den Körper. Pro Jahr erleiden ca. 270 000 Menschen in Deutschland einen Herzinfarkt. 65 000 Menschen sterben am plötzlichen Herztod. 2002 starben in Bayern täglich 30 Menschen durch Herzinfarkt.

Ablauf des Vortrages Problemstellung Zielgruppe Vorgehensweise Anforderungsanalyse bestehende Systeme unser System Business Case Architektur aus technischer Sicht Sensoren Medical Markup Language (MML) Bluetooth altengerechte Mobiltelefone Wertschöpfungskette Hersteller Information & Presentation kritische Wertung (Assessment) Ausblick (Future Trends)

1. Problemstellung Symptome sind nicht immer klar erkennbar (Symptome: „drückender“ Brustschmerzen/ Angina pectoris und Schmerzausstrahlung in den linken Arm). Bei älteren Menschen und Diabetikern läuft der Herzinfarkt oft ohne die typischen Schmerzen ab respektive mit unspezifische Beschwerden. Frühe Erkennung und Alarmierung ist für die Behandlung von entscheidender Bedeutung. Lösung: Häusliche/mobile Überwachung für Patienten mit hohem Risiko. Problem: Noch nicht autark, Personalintensiv und damit Kostenintensiv.

2. Zielgruppe Personen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen, z.B. mit Angina pectoris (Anfall von heftigen Herzschmerzen), Personen mit Herzrhythmusstörungen, mit Synkopen (kurzandauernde Bewusstlosigkeit), mit Herzschrittmacher und implantierbarem Defibrillator, Personen mit Diabetes mellitus und einer Erkrankung der Herzkranzgefäße als Begleiterkrankung, Personen mit funktionellen Herzbeschwerden und Patienten in der prä- oder postoperativen Überwachung.

3. Vorgehensweise Recherche zu bestehenden Systemen Interview mit Prof. Dr. Haimerl, Medizintechnik an der Fachhochschule Furtwangen, Standort Schwenningen Anwendungsbereich definiert Entwicklung von Prozessen und Wertschöpfungsketten Architektur Ausblick

4. Anforderungsanalyse Arzt Patient Mobilität geringe Einschränkung der Bewegungsfreiheit seltene Arztbesuche Vertrauen in die Technik Sicherheit der Daten Kosten Arzt aussagekräftige Werte regelmäßige Übertragung gemessener Werte Ausfallsicherheit kontinuierliche Überwachung Krankenkasse Einsparungen durch Reduzierung der Arztbesuche Kosten des Systems geringer als Arztbesuche im long run

5. Bestehende Systeme Mobile Herzfrequenz-Messung über Geräte mit EKG-Funktion; z.B via Multifunktionsuhr + WearLink (Brustgurt), PDA mit EKG-Slot-In oder Mobiltelefon. Polar s510 + WearLink Northeast Medical Center, PDA mit EKG-Übertragung Vitaphone

5.1 System der Vitaphone GmbH Messung und Verbindungsaufbau durch den Patienten. Patienten-Beratung. Auswertung im Service-Center von Vitaphone. Leitung der Ret- tungskräfte.

6. unser System

7. Business Case Bedarfs-ermittlung System-auswahl Ver-schreibung Genehmigung durch Kranken-kasse Bestellung beim Hersteller Bestellver-folgung Eingang beim Arzt Anpassung am Patienten Überwachung (System) Datenerfassung/-speicherung Analyse der Gesundheits-entwicklung Wartung/Support

8. Architektur aus technischer Sicht

8. Architektur aus technischer Sicht

8. Architektur aus technischer Sicht

9. Sensoren Das Multisensor-Armband misst wichtige Körperfunktionen und sendet die Daten über eine Basisstation und das Internet an den Arzt. © Fraunhofer „Intelligentes“ Heftpflaster könnte den Heilungszustand einer Wunde, EKG-Potentialdifferenzen oder die Sauer-stoffsättigung per Funk an einen „Wearable Assistant“ am Gürtel weiter-melden. Foto: IMEC

10. Medical Markup Language Auszeichnungssprache auf Basis von XML Zweck: Austausch von medizinischen Daten MedXML Consortium an der Ohashi Clinic (Tokyo) Modularer Ansatz: einzelne Module für verschiedene Zwecke je ein Namespace pro Modul aktuelle Version: 3.0 vom Januar 2003 Einsatz bei unserem eHealth-System Datenaustausch zwischen Patient und Arzt Datenaustausch zwischen Arzt und Krankenhaus

10. Medical Markup Language wichtige Module Stammdaten des Patienten: patient information module Krankenversicherung: health insurance module Ergebnisse von Untersuchungen: diagnosis record information module Speicherung von Laborergebnissen: test history information module Lebensstil des Patienten: lifestyle information module klinische Basisinformationen: clinical information module klinische Vergangenheit des Patienten: initial-consultation-specific information module Verlauf von Operationen: surgery record information module

10. Medical Markup Language test history information module Speicherung von Informationen/Ergebnissen von Labortests Beispiele Einzelproben im Laborumfeld Hormonwerte im Blut (Endokrin) Messwerte im Harn pro Test ein Modul im MML-Dokument Namespace: xmlns:mmlLb="http://www.medxml.net/MML/ContentModule/test/1.0" Einsatz bei uns: Messwerte der Sensoren beim Patienten Datenformat bei der Übertragung zwischen Smartphone und Server beim Arzt

10. Medical Markup Language

10. Medical Markup Language

11. Bluetooth Nahtlose mobile Konnektivität arbeitet auf der lizenzfreien ISM-Frequenz 2,4 GHz Übertragungsrate maximal 723,2 kBit/s Frequenzsprungverfahren für Sicherheit bei der Übertragung geringer Stromverbrauch geringer Preis Profile für die Datenübertragung: Generic Access Profile Service Discovery Application Profile Serial Port Profile Generic Object Exchange Profile Übertragung

11. Bluetooth-Modul Bluesense OEM Bluetooth-Modul Reichweite größer als 25 Meter im freien Raum stabile Reichweite Stromverbrauch: Stand-by: 200µA Idle-Mode: 1,2mA Datenübertragung: 30-40mA ohne Stromsparmodi Datenübertragung von ca. 10 kbit/s mit aktiviertem Stromsparmodus: 6mA

12. Altengerechte Mobiltelefone Benefon Notrufhandy mit GPS. Vitaphone Mobi-Click Senior-Tel.

13. Wertschöpfungskette Hersteller Beschaffung der Komponenten Herstellung individueller Komponenten Aufspielen der Software Testen/ Qualitäts-sicherung Packaging nach induviduellen Bedürfnissen Verpackung Versand Bestellver-folgung Wartung/Support

14. Information & Presentation

15. Assessment Advantages mobility permanent measurement and monitoring digital values are directly accessible by the physician cost savings (reduced consultations) recognizes risks promptly and sets off an alarm at the hospital saves lives Disadvantages new system may be still to large cost-intensive for physicians if not enough patients use the new system (new computers etc. for the office) acceptance may be uncertain

16. Future Trends Wearable Computers/ MIT Media Lab challenges of wearable computers are: how to minimize their weight and bulkiness devices to communicate with other nearby computers and exchange digital information using the electrical conductivity of the human body as a data network immediate access to important data for doctors Implant to measure blood pressure, the level of blood sugar © Fraunhofer