20. Juni 2019 | Presseinformationen:

Big Data für ein virtuelles Notfallregister 1,2 Mio Euro für Forschung, um Rettungsdienste in Zukunft effizienter zu machen

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Das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur und die VolkswagenStiftung fördern ein Forschungsprojekt der Technischen Universität Braunschweig zur Verbesserung der Notfallversorgung durch den Einsatz von Big Data mit 1,2 Mio. Euro für drei Jahre. Das Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Informatik (PLRI) arbeitet dabei gemeinsam mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) an der Verknüpfung bislang isolierter notfallrelevanter Daten in Smart Homes, bei Rettungsdiensten und in Krankenhäusern. Den Zugriff auf die verknüpften Daten ermöglicht eine „International Standard Accident Number“, die kryptografisch abgesichert wird.

Nicht nur in Deutschland, sondern auch im internationalen Vergleich, bleiben Unfalldaten in eigenständigen IT-Systemen isoliert und unerforscht. Zu den Daten gehören zum Beispiel Angaben, die vor Unfällen und Notfällen sowie vor der Ankunft des Rettungsdienstes beim Opfer oder des Opfers im Krankenhaus erfasst werden. Der Zugriff auf diese miteinander verknüpften Daten kann Notfalleinsätze, zum Beispiel bei gefährdeten älteren Menschen oder Opfern bei Autounfällen, optimieren. Vor diesem Hintergrund fördert das „Niedersächsische Vorab“-Programm ein Forschungsprojekt der TU Braunschweig im Bereich der Unfall- und Notfallinformatik.

Das PLRI als gemeinsame Einrichtung der TU Braunschweig und der Medizinischen Hochschule Hannover hat sich mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) zu einem Zentrum für die Unfall- und Notfallinformatik zusammengeschlossen. Unter Leitung von Dr. Siegfried Hackel wird die PTB ihr Wissen aus den Bereichen der vertrauenswürdigen Kommunikation von Messdaten in das Projekt einbringen.

Ziel des Projekts ist die Etablierung einer „International Standard Accident Number“ (ISAN). Diese Nummer wird im Falle eines Notfalls generiert und ermöglicht den Zugriff auf Ort- und Zeitangaben zum Notfall sowie weitere fallrelevante Informationen aus verschiedenen Datenquellen. Gespeichert wird die ISAN im virtuellen Notfallregister Braunschweig. Es wird die Daten bereitstellen, um den Rettungsdienst schneller, besser und effizienter zu machen. „Uns geht es darum, aussagekräftige große Datenmengen virtuell zusammenzuführen und nicht neue, redundante Datenbanken zu betreiben“, sagt Projektleiter Professor Thomas M. Deserno vom PLRI in Braunschweig.

Datenquellen

Mit einer ISAN können Daten aus verschiedenen IT-Systemen in der Notfall- und Rettungskette zusammengasst werden. Neben Systemen der präklinischen und klinischen Phase gehören auch alarmgenerierende Systeme hierzu, die bereits vor der Versorgung unfall- und notfallrelevante Informationen erheben. Technische und medizinische Daten solcher Systeme sind mit dem wachsenden „Internet der Dinge“ und sensorunterstützen Informationssystemen in der menschlichen Umgebung – seien es Smart Homes, Smart Vehicles oder Smart Wearables – potentiell in großer Menge verfügbar. Solche Event Data Recorder (EDR) erzeugen einen Alarm bei Erkennung eines unerwünschten Ereignisses und liefern wertvolle Informationen für den Rettungsdienst. Die IT-Systeme der Rettungsdienste (Emergency Medical Services, EMS) erfassen beispielsweise Rettungsdaten, Erstbefunde und Vitalparameter. In Krankenhäusern werden medizinische Daten der behandelten Patienten erfasst. Diese Daten bilden eine elektronische Patientenakte (Electronic Health Record, EHR).

Das übergeordnete Ziel ist, diese großen Mengen an (medizinischen) Daten im Unfall- und Notfallkontext verfügbar zu machen. Dazu soll eine technologische Grundlage zur Verknüpfung von Daten aus EDR, EMS und EHR – die International Standard Accident Number (ISAN) – geschaffen wird.

Beispielanwendungen und Use Cases

Mithilfe der ISAN können Informationen ausgetauscht werden, die weit über den im europäischen eCall-System definierten Minimaldatensatz hinausgehen. So kann ein Smart Home Informationen liefern, die dem Rettungsdienst eine gezieltere Versorgung erlauben. „Unsere Vision ist eine sichere Kommunikation zwischen allen an der Rettungskette Beteiligten. Zum Beispiel wird das einen Sturz erkennende Smart Home nicht nur den Rettungsdienst selbständig rufen, sondern diesem gleich einen Grundriß zusenden, in das Zimmer mit dem Gestürzten und der schnellste Weg dorthin eingezeichnet ist, und dann auch die Haustür öffnen, wenn im Rettungsdienst die Taste ‚Ziel erreicht‘ gedrückt wird“, sagt Professor Deserno. Ein Missbrauch der Daten und solcher Funktionen werde über die ISAN ausgeschlossen – durch Kryptografie und den Einsatz von Token.

Eine ganzheitliche und zeitbezogene Betrachtung ermöglicht es Stakeholdern – von Gesundheitsdienstleistern über Fahrzeughersteller bis hin zu Smart-Home-Unternehmen – ihre Dienstleistungen und Produkte zu verbessern.

Anhand von zwei Use Cases, einem automatischen Notrufsystem in der häuslichen Umgebung und dem virtuellen Braunschweiger Notfallregister, wird die ISAN konzeptuell validiert und der Mehrwert demonstriert.

Big Data for a virtual emergency register

1.2 million euros for research to make rescue services more efficient in the future

The Lower Saxony Ministry for Science and Culture and the Volkswagen Foundation are funding a research project of the Technische Universität Braunschweig to improve emergency care through the use of Big Data with 1.2 million euros for three years. The Peter L. Reichertz Institute for Medical Informatics (PLRI) is working together with the National Metrology Institute of Germany (PTB) to link previously isolated emergency data in smart homes, rescue services and hospitals. Access to the linked data is made possible by an „International Standard Accident Number“, which is cryptographically secured.

Not only in Germany, but also in an international comparison, accident data remain isolated and unexplored in independent IT systems. The data includes, for example, information that is recorded before accidents and emergencies as well as before the arrival of the rescue service at the victim’s or the victim’s hospital. Access to this interlinked data can optimize emergency operations, for example for elderly people at risk or victims of car accidents. Against this background, the „Niedersächsische Vorab“-Programm supports a research project of the TU Braunschweig in the field of accident and emergency informatics.

PLRI as a joint institution of TU Braunschweig and Hannover Medical School has joined forces with the PTB to form a centre for accident and emergency informatics. Under the direction of Dr. Siegfried Hackel, the PTB will contribute its knowledge from the fields of trustworthy communication of measurement data to the project.

The aim of the project is the establishment of an „International Standard Accident Number“ (ISAN). This number is generated in the event of an emergency and enables access to location and time data of the emergency as well as further case-relevant information from different data sources. The ISAN is stored in the virtual emergency register Braunschweig. It will provide the data to make the rescue service faster, better and more efficient. „Our aim is to bring together meaningful large amounts of data virtually and not to operate new, redundant databases,“ says project manager Professor Thomas M. Deserno of PLRI in Braunschweig.

Data sources

With an ISAN, data from different IT systems can be combined in the emergency and rescue chain. In addition to preclinical and clinical phase systems, this also includes alarm generating systems, which collect accident and emergency relevant information prior to care. With the growing „Internet of Things“ and sensor-supported information systems in the human environment – be it Smart Homes, Smart Vehicles or Smart Wearables – technical and medical data of such systems are potentially available in large quantities. Such Event Data Recorders (EDR) generate an alarm when an unwanted event is detected and provide valuable information for the rescue service. Emergency Medical Services (EMS) IT systems record, for example, rescue data, initial findings and vital parameters. In hospitals, medical data of treated patients is collected. This data forms an Electronic Health Record (EHR).

The overriding goal is to make these large amounts of (medical) data available in the accident and emergency context. To this end, a technological basis for linking data from EDR, EMS and EHR – the International Standard Accident Number (ISAN) – is to be created.

Example applications and use cases

With the help of the ISAN, information can be exchanged that far exceeds the minimum data set defined in the European eCall system. For example, a Smart Home can provide information that allows the emergency services to provide more targeted care. „Our vision is secure communication between all those involved in the rescue chain. For example, the Smart Home, which detects a fall, will not only call the rescue service on its own, but also send it a floor plan with the person who has fallen and the quickest route to the room, and then open the front door when the ‚Destination reached‘ button is pressed in the rescue service,“ says Professor Deserno. Misuse of the data and such functions is ruled out via the ISAN – through cryptography and the use of tokens.

A holistic and time-based approach enables stakeholders – from healthcare providers to vehicle manufacturers to smart home companies – to improve their services and products.

Two use cases, an automatic emergency call system in the domestic environment and the virtual Braunschweig emergency register, will be used to validate the ISAN concept and demonstrate the added value.