Summary
TBase combine un dossier de santé électronique avec une base de données de recherche innovante pour les receveurs de greffe de rein. TBase est construit sur une plate-forme de base de données en mémoire, connectée à différents systèmes hospitaliers et utilisée pour les soins ambulatoires réguliers. Il intègre automatiquement toutes les données cliniques pertinentes, y compris les données spécifiques à la transplantation, créant ainsi une base de données de recherche unique.
Abstract
TBase est un dossier de santé électronique (DSE) pour les receveurs de transplantation rénale (KTR) combinant la saisie automatisée de données cliniques clés (par exemple, les valeurs de laboratoire, les rapports médicaux, les données de radiologie et de pathologie) via des interfaces normalisées avec la saisie manuelle de données pendant le traitement de routine (par exemple, notes cliniques, liste de médicaments et données de transplantation). Par ce moyen, une base de données complète pour KTR est créée avec des avantages pour les soins cliniques de routine et la recherche. Il permet à la fois une utilisation clinique quotidienne facile et un accès rapide aux questions de recherche avec la plus haute qualité de données. Ceci est réalisé par le concept de validation des données dans la routine clinique dans laquelle les utilisateurs cliniques et les patients doivent s’appuyer sur des données correctes pour les plans de traitement et de médicaments et ainsi valider et corriger les données cliniques dans leur pratique quotidienne. Ce DSE est adapté aux besoins des soins ambulatoires de transplantation et a prouvé son utilité clinique depuis plus de 20 ans à la Charité - Universitätsmedizin Berlin. Il facilite un travail de routine efficace avec des données à long terme bien structurées et complètes et permet leur utilisation facile pour la recherche clinique. À ce stade, sa fonctionnalité couvre la transmission automatisée de données de routine via des interfaces standardisées à partir de différents systèmes d’information hospitaliers, la disponibilité de données spécifiques à la transplantation, une liste de médicaments avec une vérification intégrée des interactions médicamenteuses et la génération semi-automatisée de rapports médicaux, entre autres. Les éléments clés de la dernière réingénierie sont un concept robuste de confidentialité dès la conception, la modularité et donc la portabilité dans d’autres contextes cliniques, ainsi que la convivialité et l’indépendance de la plate-forme rendues possibles par la conception Web réactive basée sur HTML5 (Hypertext Markup Language). Cela permet une évolutivité rapide et facile dans d’autres domaines de la maladie et d’autres hôpitaux universitaires. Les ensembles de données complets à long terme sont la base de l’étude des algorithmes d’apprentissage automatique, et la structure modulaire permet de les mettre rapidement en œuvre dans les soins cliniques. Les données rapportées par les patients et les services de télémédecine sont intégrés à TBase afin de répondre aux besoins futurs des patients. Ces nouvelles fonctionnalités visent à améliorer les soins cliniques ainsi qu’à créer de nouvelles options de recherche et d’interventions thérapeutiques.
Introduction
Motivation pour un dossier de santé électronique intégré et une base de données de recherche
La recherche clinique est basée sur la disponibilité de données de haute qualité, que des méthodes statistiques classiques ou des techniques d’apprentissage automatique (ML) soient utilisées pour l’analyse1,2. En plus des données de routine (p. ex., données démographiques, de laboratoire et de médicaments), des données propres à un domaine (p. ex., données pertinentes pour la transplantation) sont requises avec une granularité élevée3,4. Cependant, les soins de routine dans de nombreux hôpitaux universitaires sont effectués avec des systèmes d’information hospitaliers (SIH) qui ne permettent pas la collecte systématique de données spécifiques à la recherche ni l’extraction facile de données de routine5,6,7. Par conséquent, les chercheurs cliniques créent des bases de données de recherche spécifiques, qui présentent divers problèmes, notamment un processus complexe de mise en place d’une base de données, la saisie manuelle des données, des questions de protection des données et une maintenance à long terme (tableau 1). La quantité limitée de données, les données manquantes et les incohérences sont un problème majeur pour la recherche clinique en général et entravent l’utilisation des technologies de ML8,9,10,11,12,13. Ces bases de données de recherche autonomes sont généralement axées sur certains aspects de la maladie ou du patient, ne sont pas connectées à d’autres bases de données et sont souvent abandonnées après une certaine période, ce qui entraîne des « silos de données » inaccessibles. En fin de compte, les données de haute qualité à long terme sur divers aspects de la maladie sont rares. À l’ère de la médecine numérique, il existe un besoin croissant d’un dossier de santé électronique (DSE) complet 7,14,15, qui permet une documentation facile des données spécifiques au domaine et la collecte automatisée de données de routine à partir des systèmes de soins hospitaliers et ambulatoires.
Ces considérations générales s’appliquent également à la médecine de transplantation16. Par conséquent, une documentation complète des antécédents médicaux du patient, y compris tous les traitements hospitaliers et ambulatoires, les données de routine clinique ainsi que les données spécifiques à la transplantation est nécessaire pour des soins de suivi réussis17,18. Étant donné que les SIH ordinaires sont statiques et axés sur le traitement des patients hospitalisés, ils ne peuvent pas intégrer de données spécifiques à la transplantation, telles que les données sur les donneurs, les temps d’ischémie froide et les données sur les antigènes leucocytaires humains (HLA). Cependant, ces données sont une condition préalable de base pour la recherche sur la transplantation19,20,21,22 ainsi que pour les soins cliniques de longue durée. Alors que le séjour initial à l’hôpital n’est généralement que de 1 à 2 semaines et que les processus ainsi que les premiers résultats après la transplantation rénale sont comparables entre de nombreux centres de transplantation, les soins post-transplantation à vie sont compliqués et manquent d’une approche structurée commune. Cela motive un DSE intégré et une base de données de recherche pour saisir le parcours post-transplantation à vie du patient. 23
Afin d’intégrer ces fonctionnalités pour les soins de routine et la recherche de KTR, un DSE nommé « TBase » a été développé avec l’idée que l’utilisation de routine pour les soins post-transplantation créera une base de données de recherche unique avec la plus haute qualité de données (tableau 2).
Design et architecture
TBase est basé sur une architecture client-serveur typique. Pour le développement, les composants et les outils de SAP High Performance Analytic Appliance extended application advanced (SAP HANA XSA) ont été utilisés. Basé sur les dernières technologies Web HTML5 (Hypertext Markup Language 5), le DSE a été développé et testé pour le moteur Google Chrome. Ce moteur Web est utilisé par Chrome et le navigateur Microsoft Edge et permet d’utiliser le DSE dans les navigateurs Web les plus fréquemment utilisés24 sans avoir besoin d’une installation locale. La technologie appliquée permet une conception Web réactive et permet d’utiliser le DSE basé sur le Web sur tous les appareils (PC, tablette, smartphone). La plateforme de développement innovante haute performance est composée de différents composants (Web IDE, UI5 et HANA DB) et nous a permis de mettre en œuvre rapidement le projet de DSE TBase avec des outils logiciels de pointe (Figure 1).
Pour la représentation des données des patients, une structure de tableau simple a été mise en œuvre pour une conception intuitive et explicite du DSE. Par exemple, la table patient avec le PatientID comme clé primaire est au centre de la structure de la table. Presque toutes les tables (à l’exception des sous-tables individuelles) sont connectées à cette table centrale via PatientID (Figure 2).
La figure 3 montre une partie de la structure de la table de TBase et les types de données utilisés plus en détail. L’utilisateur final peut accéder aux champs de données via une interface utilisateur graphique (GUI), pour laquelle un exemple est illustré à la figure 4.
Ce DSE contient toutes les données actuelles sur les patients et est utilisé pour les soins ambulatoires de routine. Les données cliniques de routine importantes (p. ex., données de laboratoire, résultats médicaux, radiologie, microbiologie, virologie et pathologie, données hospitalières, etc.) sont directement importées dans TBase via des interfaces normalisées (p. ex., sur la base du niveau de santé sept (HL7) - une norme pour la communication numérique dans le secteur des soins de santé25). Les données spécifiques à la transplantation telles que les temps d’ischémie froide, les données des donneurs, les données HLA ainsi que les notes de suivi, les signes vitaux, les rapports médicaux et la liste des médicaments sont saisies par les utilisateurs via l’interface graphique dans le DSE. Avant que les données ne soient transférées dans la base de données, un contrôle de plausibilité automatisé est effectué pour détecter rapidement la saisie de données erronées, offrant la possibilité de corriger immédiatement. En outre, la validation des données participe à la routine clinique dans laquelle les utilisateurs cliniques rédigent régulièrement des rapports et des lettres aux patients et aux médecins. Ces lettres doivent fournir des données correctes (p. ex., sur les médicaments, les valeurs de laboratoire et les remarques cliniques) pour les plans de traitement et de médication ultérieurs. En conséquence, les médecins et les patients valident et corrigent constamment les données cliniques dans leur pratique quotidienne, un processus qui se traduit par une qualité de données élevée. Si les données sont saisies via des interfaces de programmation d’application (API) ou d’autres interfaces, les contrôles de plausibilité sont effectués dans le backend de la même manière que les contrôles de plausibilité dans le frontend.
Frontend (GUI)
Pour implémenter le frontend, l’infrastructure UI5 est utilisée. Ce framework fournit une bibliothèque étendue pour les éléments frontaux ainsi qu’une variété de fonctionnalités supplémentaires telles que le multilinguisme et les bibliothèques graphiques pour la visualisation des données. Actuellement, les éléments frontaux TBase sont affichés en anglais ou en allemand en fonction du paramètre de langue du navigateur.
Une interface maître-détail est utilisée pour le frontend afin d’assurer une structure de page simple et intuitive. La partie supérieure de la page de visualisation se compose d’onglets individuels pour les pages de détails (données de base, données médicales, données de transplantation, etc.). Cette partie maîtresse reste inchangée quelle que soit la page de détails illustrée ci-dessous (Figure 4). La vue détaillée de chaque page permet une vue d’ensemble facile sur le sujet de la page.
Pour la manipulation des données, le DSE a différents niveaux de droits d’utilisateur (« lecture », « écriture », « suppression » et « administrateur »). Il existe un niveau « modifier » en plus du niveau « vue », qui ne peut être activé que par les utilisateurs disposant de droits supérieurs à « lire ». Si l’utilisateur a le droit d’écrire, tous les champs de saisie pour la saisie des données sont activés et peuvent être remplis de données. Les utilisateurs disposant de droits de suppression peuvent supprimer des données via un bouton correspondant, mais uniquement après confirmation via une fenêtre contextuelle.
Structure et interfaces de la base de données
Le développement de TBase est effectué dans la base de données de développement. Des tests approfondis et détaillés de toutes les modifications logicielles telles que les nouvelles fonctionnalités sont effectués dans la base de données d’assurance qualité. Les mises à jour logicielles qui réussissent les contrôles de qualité sont transférées au système en direct. À des fins de recherche, le système en direct est copié dans la base de données de réplication, qui peut être interrogée via des interfaces ODBC (Open Database Connectivity) standard (par exemple, via le logiciel open source R Studio). Comme il n’y a pas de connexion directe entre la réplication et le système en direct, les données du système en direct sont protégées contre la corruption, la perte ou la manipulation des données. Cette structure modulaire et la séparation claire des quatre bases de données (développement, assurance qualité, système en direct et base de données de réplication), adaptées aux besoins spécifiques des développeurs, des chercheurs et des cliniciens, facilitent la maintenance et la protection des données sensibles des patients.
Le DSE est entièrement intégré à l’infrastructure de données de la Charité et repose sur différentes interfaces pour l’importation de données à partir de diverses sources de données. L’interface avec le SIH importe toutes les données pertinentes telles que les données administratives, les examens, les médicaments, les résultats de laboratoire et les lettres de congé. Cette interface connecte les deux systèmes via une zone de transit. Ici, toutes les nouvelles données (delta de données) sont transférées du HIS vers TBase en temps réel. Les patients sont identifiés via un numéro de patient ou un numéro de cas et les données correspondantes du SIH sont importées (si elles ne sont pas déjà disponibles dans TBase).
Pour les patients ambulatoires, notre partenaire de laboratoire fournit les résultats de laboratoire via des messages HL7. Ceux-ci sont déployés dans une zone partagée du système de laboratoire et ramassés via une interface HL7 et importés dans le DSE. Pour la communication bidirectionnelle et l’échange de données avec KTR (via des applications pour smartphones) et les néphrologues à domicile, une interface HL7 Fast Healthcare Interoperability Resource (HL7 FHIR) a été mise en œuvre26. Cette interface offre interopérabilité et flexibilité pour un échange de données sûr avec d’autres sources de données (par exemple, Eurotransplant, applications pour les patients) à l’avenir.
Gestion des utilisateurs et protection des données
TBase est basé sur la gestion des utilisateurs au niveau de l’application. Ainsi, l’utilisateur ne peut accéder qu’au frontend de l’application, mais pas à la base de données elle-même. Comme décrit ci-dessus, un concept d’autorisation en quatre étapes a été choisi, réservant la gestion des utilisateurs à ceux qui ont des droits d’administration. Les administrateurs utilisent une application « Identity Management Console » pour ajouter de nouveaux utilisateurs du groupe d’utilisateurs Charité pour l’application TBase et pour gérer leurs droits d’utilisateur (Figure 5). La plupart des utilisateurs peuvent accéder à tous les patients de la base de données. Cependant, il est possible de restreindre l’accès pour des utilisateurs spécifiques tels que les moniteurs d’étude à un groupe de patients.
À l’aide de la plate-forme de base de données en mémoire commerciale, une technologie de base de données sécurisée qui protège les données avec des stratégies telles que l’autorisation au niveau de l’application, l’authentification unique (SSO), le protocole MIT-Kerberos et le langage SAML (Security Assertion Mark-up Language) est utilisée. La plate-forme sécurise les services de communication, de stockage de données et d’application à l’aide des dernières techniques de cryptage et de test. Tous les développements de la base de données sont contrôlés par des autorisations. Cela garantit la sécurité des données dès la conception à un niveau élevé. De plus, toutes les données sont conservées derrière le pare-feu certifié Charité. Conformément au dernier règlement général sur la protection des données de l’Union européenne (RGPD de l’UE), un concept robuste de protection des données a été mis en œuvre, comprenant des diagrammes de flux de données, une évaluation des risques liés à la protection des données (DSFA) et un concept d’autorisation. Tous les documents sont déposés dans un répertoire de procédures de l’Office de la protection des données de la Charité.
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Protocol
Le protocole démontre l’utilisation du dossier de santé électronique TBase, comment ajouter des données dans la base de données et comment les extraire à des fins de recherche. Toutes les étapes sont conformes aux directives du comité d’éthique de la recherche humaine de charité - Universitätsmedizin Berlin.
1. Enregistrez un nouveau patient et ajoutez des données de base sur le patient dans TBase
- Lors de l’inscription, transférez les données de base du patient (nom, date de naissance et données d’assurance maladie) de la carte d’assurance maladie du patient au système d’information de l’hôpital. Au cours de ce processus, un nouveau numéro de dossier unique est créé. Si le patient n’a jamais été traité à la Charité - Universitätsmedizin Berlin, un nouveau numéro de patient unique est également créé, qui identifie clairement ce patient particulier dans le système hospitalier.
- Au cours de ce processus d’inscription, obtenez le consentement éclairé écrit du patient pour le traitement des données TBase par charité - Universitätsmedizin Berlin et la clinique externe de la Charité (Ambulantes Gesundheitszentrum der Charité) conformément au RGPD de l’UE.
- Demandez à un employé disposant de l’autorisation appropriée d’ajouter ce nouveau patient à TBase. Tout d’abord, connectez-vous à TBase via l’interface graphique. Pour cela, entrez « https://nephro.tbase.charite.de » dans un navigateur Web basé sur Chrome-Engine dans Charité Intranet. Ensuite, entrez le nom d’utilisateur et le mot de passe attribués par l’administrateur TBase. Cliquez sur Ouvrir une session.
- Ensuite, cliquez sur le bouton Ajouter un nouveau patient en bas du cadre Aperçu du patient à gauche. Ensuite, un écran de saisie apparaît.
- Entrez le nom du patient, la date de naissance, le numéro de patient de l’hôpital de la Charité (voir ci-dessus, ou bien un numéro de dossier de l’hôpital de la Charité) et les informations sur le consentement au traitement des données du patient (s’il est accordé, non accordé ou révoqué par le patient). Cliquez sur le bouton Enregistrer en bas à droite lorsque la saisie des données est terminée.
REMARQUE: Maintenant, un nouveau patient a été ajouté à TBase et automatiquement toutes les données patient disponibles sont maintenant transférées de HIS dans le système de DSE TBase.
2. Affichage et ajout de données à un dossier patient dans TBase dans les sections: Données de base, Données médicales, Médecins, Diagnostic, Procédures, Données de transplantation, Hôpital
- Connectez-vous au DSE comme décrit à l’étape 1.3.
- Recherchez le patient souhaité via le champ de recherche en haut à gauche via le nom ou la date de naissance. Cliquez sur le bouton de recherche à droite du champ de recherche ou appuyez sur Entrée. Dans les résultats du cadre Aperçu du patient à gauche, choisissez le bon patient et cliquez sur le nom. Un nouvel écran apparaît, affichant les données de base du patient sélectionné.
- Après avoir recherché un patient, la page d’affichage des données de base du patient apparaît par défaut. Pour y naviguer à partir d’une autre page, cliquez sur l’onglet Données de base en haut à gauche.
- Pour modifier les données de base, cliquez sur le bouton Modifier en bas à droite. Un nouvel écran de saisie s’affiche.
- Maintenant, modifiez des données telles que le numéro de téléphone du patient, l’adresse, ajoutez ou corrigez un code d’identification en tapant les nouvelles informations dans les champs de saisie désignés. Une fois la saisie des données terminée, soumettez les modifications en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. Après avoir été redirigés vers la page d’affichage des données de base, les modifications peuvent être vues et vérifiées.
- Pour afficher et modifier les données médicales, cliquez sur l’onglet Données médicales en haut à gauche. La vue d’ensemble des données médicales s’affiche et affiche les données médicales existantes. Ils sont structurés comme suit: taille du patient, groupe sanguin, date de première dialyse, maladie primaire, HLA, données génétiques, données de dialyse, données sur les anticorps HLA existants, données transfusionnelles, facteurs de risque, allergies, données d’anamnèse structurée, décès.
- Pour modifier certaines données médicales, cliquez sur le bouton Modifier en bas à droite. Un nouvel écran de saisie s’affiche.
- Par exemple, ajoutez une maladie primaire aux données médicales du patient en cliquant sur Maladie primaire pour développer ou réduire le formulaire de saisie de données. Sur la droite, le champ de saisie de la maladie primaire peut être utilisé pour sélectionner une maladie parmi les suggestions préexistantes (par exemple, dans le tableau des maladies primaires d’Eurotransplant) ou pour entrer une nouvelle maladie. De plus, des informations sur la date du diagnostic, la certitude de la maladie (biopsie prouvée ou non) et un commentaire peuvent être saisis. Après la saisie des données, soumettez-les en cliquant sur le bouton Soumettre les valeurs .
- Une fois que toutes les modifications ont été saisies et soumises, enregistrez les modifications en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. Après avoir été redirigé vers la page d’affichage des données médicales , toutes les modifications peuvent être vues et si elles ont été enregistrées correctement.
- Pour afficher des informations sur les médecins traitants, cliquez sur l’onglet Médecins . La page d’affichage des médecins s’ouvre et affiche les données existantes sur les médecins traitants. Ils sont structurés comme suit : nom et adresse du médecin, spécialisation, type (consultant, médecin généraliste, résident), établissement de travail (service de dialyse, clinique externe, etc.), numéro de téléphone.
- Pour ajouter un nouveau médecin, cliquez sur le bouton Nouveau en bas à droite. Un nouvel écran de saisie s’ouvre. Alternativement, les informations sur les médecins existants peuvent être modifiées en cliquant d’abord sur le nom du médecin, puis en cliquant sur le bouton Modifier en bas à droite.
- Par exemple, un nouveau médecin peut être ajouté au DSE du patient. Recherchez dans la liste des médecins précédemment ajoutés en entrant un nom dans le champ de recherche et en cliquant sur la bonne entrée parmi les différentes suggestions. Sinon, si le médecin souhaité ne figure pas dans la liste, entrez les données dans le champ de saisie ci-dessous après avoir sélectionné Ajouter un nouveau médecin en premier.
- Une fois toutes les modifications saisies, enregistrez-les en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. Après avoir été redirigé vers la page d’affichage Médecins , toutes les modifications sont visibles et l’utilisateur peut vérifier que les modifications ont été appliquées correctement.
- Pour afficher et modifier les diagnostics, cliquez sur l’onglet Diagnostic en haut à gauche.
REMARQUE: La plupart des diagnostics, procédures et investigations sont automatiquement importés via des interfaces prédéfinies à partir du SIH sur les données de traitement des patients hospitalisés.- Entrez les diagnostics effectués dans la clinique externe en cliquant sur le bouton Nouveau en bas à droite.
- Un nouveau diagnostic peut être saisi, basé sur la Classification internationale des maladies 10: Révision (CIM-10). Entrez le code CIM-10 ou le nom du diagnostic dans le champ de recherche au centre de l’écran et sélectionnez le bon dans une liste de suggestions en cliquant dessus. Ensuite, définissez les dates de début et de fin, le cas échéant, et le contexte dans lequel le diagnostic a été posé (hospitalisé ou ambulatoire) en tapant ces données dans les champs de saisie désignés.
- Soumettez les données en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. Après avoir été redirigé vers la page d’affichage Diagnostic , les modifications deviennent visibles et l’utilisateur peut voir si la saisie des données était correcte.
- Pour afficher et modifier les procédures, cliquez sur l’onglet Procédures en haut.
- Entrez les procédures supplémentaires effectuées dans la clinique externe en cliquant sur le bouton Nouveau en bas à droite.
- Une nouvelle procédure peut être saisie, basée sur le code OPS (version allemande des codes de la Classification internationale des procédures en médecine (ICPM)). Entrez le code OPS ou le nom de la procédure dans le champ de recherche au centre de l’écran et sélectionnez le bon dans une liste de suggestions en cliquant dessus. Ensuite, définissez la localisation (gauche, droite, aucune) et le contexte, où la procédure a été effectuée (hospitalisé ou ambulatoire) en tapant ces données dans les champs de saisie désignés.
- Soumettez les données en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. Après avoir été redirigé vers la page d’affichage Procédures , vérifiez que les modifications ont été appliquées correctement.
- Pour afficher et modifier les données sur les enquêtes, cliquez sur l’onglet Enquêtes en haut.
REMARQUE : Étant donné que la plupart des rapports du SIH sont fournis sous forme de fichiers texte, la plupart des résultats correspondants dans le DSE sont également basés sur du texte. En revanche, les rapports pathologiques des biopsies de transplantation rénale sont classés selon la classification banff 201727,28 et les données de classification discrètes qui en résultent sont enregistrées dans un tableau correspondant du DSE.- Pour examiner les résultats d’une enquête spécifique, cliquez sur la droite dans la liste ci-dessous ou utilisez le champ de recherche ci-dessus pour la sélectionner dans la liste de suggestions.
- Entrez les examens supplémentaires effectués dans la clinique externe en cliquant sur le bouton Nouveau en bas à droite.
- Entrez une nouvelle enquête en tapant la date, le type (échographie, holter-monitoring, etc.), l’organe impliqué et les résultats dans les champs de saisie désignés.
- Soumettez les données en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. Après avoir été redirigé vers la page d’affichage Enquêtes , les modifications peuvent être vues et vérifiées par l’utilisateur.
- Pour afficher et modifier les données sur les hospitalisations, cliquez sur l’onglet Hôpital en haut.
NOTE: Régulièrement, les KTR qui ont été transplantés à la Charité sont hospitalisés au centre de transplantation pour des complications ultérieures. Les données générées sont d’abord stockées dans le SIH et les données pertinentes (par exemple, les données sur l’admission ou le congé, les rapports médicaux) sont importées dans le DSE via l’interface HIS. Les hospitalisations externes doivent être saisies manuellement dans le DSE.- Les données sur l’hospitalisation sont structurées comme suit : admission, congé, rapport médical si disponible, hôpital, service et raison de l’hospitalisation. Pour lire le rapport médical, cliquez sur le bon rapport dans la liste ou utilisez le champ de recherche ci-dessus pour le sélectionner dans la liste de suggestions.
- Entrez une hospitalisation supplémentaire (p. ex., hospitalisation externe) en cliquant sur le bouton Nouveau en bas à droite.
- Entrez une nouvelle hospitalisation en tapant les données mentionnées ci-dessus dans les champs de saisie désignés.
- Soumettez les données en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. Après avoir été redirigé vers la page d’affichage de l’hôpital , où les modifications deviennent visibles et peuvent être vérifiées.
- Pour afficher et modifier les données de transplantation, cliquez sur l’onglet Transplantation en haut à droite. La page d’affichage Transplantation s’affiche et affiche les données de transplantation existantes. En haut, naviguez entre les différentes transplantations en cliquant sur le bouton correspondant, si plus d’une transplantation a été effectuée.
- Pour afficher ou modifier les informations sur le donneur, cliquez sur le bouton Afficher le donneur sous la date de transplantation correspondante. Pour entrer ou modifier des informations sur le donneur, cliquez sur le bouton Modifier en bas à droite et entrez les données dans les champs de saisie désignés et enregistrez les modifications en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite par la suite.
- Pour ajouter une nouvelle transplantation au DSE du patient, cliquez sur le bouton Nouveau en bas à droite de la page d’affichage De la transplantation . Entrez des données spécifiques à la transplantation en fonction des champs de saisie (y compris des informations sur le type d’organe, la date de transplantation, l’heure de l’ischémie, les complications procédurales, entre autres). Enregistrez les données dans le DSE en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. L’utilisateur est ensuite redirigé vers la page d’affichage Transplantation pour voir si les modifications ont été enregistrées correctement.
- Pour modifier les informations relatives à une transplantation existante, cliquez sur le bouton Modifier en bas à droite de la page d’affichage De la transplantation , et un nouvel écran de saisie apparaît où les données existantes pour la transplantation sélectionnée sont affichées. Modifiez ces données spécifiques à la transplantation en fonction des champs de saisie (y compris des informations sur le type d’organe, la date de transplantation, l’heure de l’ischémie, les complications procédurales, entre autres). Enregistrez les nouvelles données de saisie dans le DSE en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. Après avoir été redirigé vers la page d’affichage Transplantation , consultez les modifications et vérifiez si les modifications sont entrées correctement.
3. Affichage et sélection des données de laboratoire
- Connectez-vous à TBase et sélectionnez le patient souhaité comme décrit aux points 1.3 et 2.2.
- Pour afficher les données de laboratoire, cliquez sur l’onglet Laboratoire en haut, et un aperçu tabulaire des derniers résultats de laboratoire apparaît. En haut, toutes les données de la dernière enquête sont visibles avec un menu déroulant pour rechercher les données de laboratoire précédentes et un champ de recherche à côté, où l’on peut rechercher des valeurs de laboratoire spécifiques (par exemple, la créatinine).
REMARQUE: Les valeurs de laboratoire sont affichées comme suit: date de réception de l’échantillon, date de traitement, nom de la valeur de laboratoire, valeur, unité, plage de référence, un commentaire (H ... haut, L ... faible, N ... normal), et les deux valeurs de laboratoire historiques précédentes à des fins de comparaison. - Pour modifier une date d’affichage d’une enquête de laboratoire historique, cliquez sur le menu déroulant en haut à gauche et sélectionnez la date souhaitée en cliquant dessus. Toutes les valeurs de laboratoire correspondantes à partir de cette date sont alors affichées comme décrit ci-dessus.
- Pour sélectionner une valeur de laboratoire spécifique telle que la créatinine et examiner son évolution au fil du temps, tapez son nom dans le champ de recherche en haut et sélectionnez le bon dans la liste de suggestions. Après avoir cliqué sur le bouton Afficher le travail , chaque résultat pour la valeur sélectionnée de ce patient est affiché dans le tableau ci-dessous.
- Vous pouvez également cliquer simplement sur la valeur souhaitée dans la présentation tabulaire initiale d’une seule enquête. Cela montre à nouveau tous les résultats précédents et actuels pour cette valeur de laboratoire spécifique.
- Pour tracer l’évolution d’une valeur de laboratoire, cliquez sur le symbole de tracé en regard de la valeur souhaitée. Cela crée automatiquement un graphique de tous les résultats existants pour cette valeur. Si nécessaire, spécifiez la plage de temps du tracé en sélectionnant une date de début et une date de fin dans les champs de saisie en haut à droite et ajoutez une deuxième valeur au tracé en la sélectionnant dans le champ de saisie désigné. Revenez à la page d’affichage du laboratoire en cliquant sur le bouton Précédent en bas à droite.
4. Affichage et modification des données sur les médicaments: création d’une liste de médicaments standardisée conformément à la réglementation allemande (« Bundeseinheitlicher Medikationsplan »)
- Connectez-vous à TBase et sélectionnez le patient souhaité comme décrit aux points 1.3 et 2.2.
- Pour afficher les données sur les médicaments, cliquez sur l’onglet Médicaments en haut. Un aperçu tabulaire du médicament actuel du patient apparaît. Les données sur les médicaments sont indiquées comme suit: date de début, substance active, dose unique (par exemple, en mg), nom commercial, schéma posologique, dose quotidienne, forme posologique, notification, indication, type d’ordonnance (médecin interne ou externe, ou auto-traitement par le patient).
- Pour ajouter un nouveau médicament, cliquez sur le bouton Nouveau en bas à droite. Entrez le nom de la substance (ou le nom commercial), le schéma posologique et la date de début, qui est fixée automatiquement à la date actuelle, mais peut être modifiée si la date de début était dans le passé. En outre, une indication et une remarque peuvent être ajoutées dans les champs de saisie désignés. Ajoutez le médicament à la liste en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite.
- Pour changer un médicament existant, cliquez sur l’élément approprié dans la liste des médicaments et sur le bouton Modifier en bas à droite par la suite. Maintenant, les changements concernant la posologie, le formulaire de demande peuvent être tapés dans les champs de saisie désignés et les modifications peuvent être appliquées en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite.
- Pour arrêter un médicament, cliquez sur le médicament désigné et cliquez sur le bouton Arrêter en haut.
- Pour rechercher des médicaments antérieurs, entrez la substance active dans le champ de recherche en haut à gauche et sélectionnez celui de droite en cliquant dessus dans la liste historique des médicaments. Un tableau avec tous les médicaments précédents apparaît, qui est structuré comme indiqué à la section 4.2.
- Pour créer une liste de médicaments standardisée pour le patient conformément à la réglementation allemande, cliquez sur le bouton Bundeseinheitlicher Medikationsplan en haut à droite. Un fichier PDF est créé et téléchargé automatiquement pour impression.
5. Affichage et ajout d’entrées au cours de médecine: génération d’un rapport médical semi-automatiquement
- Connectez-vous au DSE et sélectionnez le patient souhaité comme décrit aux points 1.3 et 2.2.
- Pour voir le cours de médecine, cliquez sur l’onglet Cours en haut. Un aperçu tabulaire de la documentation des rendez-vous précédents du patient est fourni. Les données sont structurées comme suit : date du rendez-vous, date du prochain rendez-vous, pression artérielle, fréquence cardiaque, température, poids, indice de masse corporelle, volume d’urine et trois champs de texte divisés en évaluation publique pour le patient, évaluation interne à utiliser à la Charité et évaluation médicale pour les autres médecins.
REMARQUE: De plus, il y a un champ de résumé en bas, qui est utilisé pour résumer les informations importantes sur les antécédents médicaux du patient et les rendre visibles à première vue. - Pour ajouter une nouvelle entrée au cours de médecine, cliquez sur le bouton Nouveau en bas à droite. Entrez les renseignements évalués dans les champs de saisie souhaités (p. ex., signes vitaux, médecin traitant, évaluation interne ou évaluation publique). Ajoutez la date du prochain rendez-vous dans le champ de saisie désigné en haut à droite. Soumettez les données en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. Les utilisateurs sont ensuite redirigés vers la page d’affichage du cours .
- Pour modifier une entrée existante, cliquez sur la bonne et cliquez sur le bouton Modifier en bas à droite. Maintenant, entrez des données supplémentaires dans les champs de saisie désignés ou modifiez les données existantes. Modifiez ou mettez à jour les informations dans le champ de notification en le tapant et soumettez les modifications en cliquant sur le bouton Enregistrer en bas à droite. Les utilisateurs sont ensuite redirigés vers la page d’affichage du cours .
- Pour créer un rapport médical automatisé, cliquez sur le bouton Rapport médical en bas à droite. Un nouvel écran apparaît, avec 18 options différentes (allant des résultats de laboratoire au rapport médical complet).
- Par exemple, créez un rapport médical en quelques clics : Cliquez sur Rapport médical ambulatoire. Le nom du patient, le médecin traitant, la dernière date des valeurs de laboratoire et la dernière date du cours médical sont automatiquement remplis, mais peuvent être modifiés si nécessaire. Après confirmation en cliquant sur OK, un fichier de document Word (.doc-) correctement formaté est créé et téléchargé pour impression contenant les informations sélectionnées.
6. Déconnexion
- Pour vous déconnecter activement de TBase, cliquez sur le bouton Déconnexion en bas à droite. De plus, on est déconnecté automatiquement après 60 minutes d’inactivité ou si le navigateur est fermé.
7. Utilisation des données collectées
- Pour interroger les données collectées, utilisez le serveur de réplication (Figure 1) comme décrit dans la section Structure et interfaces de la base de données. Tous les programmes de traitement de données qui peuvent se connecter à une base de données via ODBC (Open Database Connectivity), Java Database Connectivity (JDBC) peuvent être utilisés pour les requêtes. Une fois la connexion à la base de données établie, utilisez le logiciel open source R Studio.
- Pour configurer une connexion à une base de données ODBC, par exemple, dans le système d’exploitation Windows, ouvrez l’outil ODBC et cliquez sur Ajouter pour un nouveau nom de source de données utilisateur (DSN) sous Panneau de configuration et gestion de la sécurité. Là, entrez les données de connexion disponibles dans la base de données de réplication. Entrez les données suivantes : « Nom du pilote », « Nom de la connexion ODBC » (défini par l’utilisateur), « Nom d’hôte » et les détails d’authentification SQL « Nom d’utilisateur », « Mot de passe » et « Nom de la base de données ».
- Afin de générer une requête très simple (par exemple, le nombre de greffes divisé par sexe dans les années 2000-2020) dans le logiciel open source R Studio après la configuration de la connexion à la base de données ODBC, ouvrez Fichier, Nouveau fichier dans l’application R Studio en haut à gauche et cliquez sur R Script. L’exemple de code de script (Code 1) est entré dans la fenêtre de script vide qui s’ouvre.
- Cliquez sur le bouton Source en haut de la fenêtre du script et le script est en cours d’exécution, puis génère le graphique à barres défini dans le script avec les données de la base de données connectée (Figure 6).
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Representative Results
TBase a été publié pour la première fois en 1999 au Charité Campus Mitte et est utilisé depuis. Depuis plus de 20 ans, le TBase-EHR recueille prospectivement des données de tous les KTR. À partir de 2001, les autres programmes de transplantation de la Charité ont également utilisé TBase pour les soins de routine des patients atteints de KTR et des patients sur liste d’attente. Depuis 2007, ce DSE est utilisé pour les soins de routine des donneurs vivants et de tous les patients du service de néphrologie.
En fournissant le logiciel TBase avec ses fonctionnalités, qui a été développé ces dernières années en une base de données de recherche modulaire basée sur le Web avec une architecture logicielle moderne, un total de 6 317 patients avec 7 595 transplantations rénales ont été documentés sur une période de plus de 20 ans. Au total, le KTR compte 220 877 diagnostics, 332 299 procédures, 1 033 941 rapports de laboratoire, 24 478 441 valeurs de laboratoire, 539 922 épisodes de médicaments, 324 339 investigations, 6 489 données de donneurs et 54 350 lettres de congé, entre autres (tableau 3).
En outre, des données portant sur 20 724 patients ont été recueillies, y compris des patients sur la liste d’attente, des donneurs vivants et des patients atteints d’insuffisance rénale chronique. Ces patients ont un total de 232 783 diagnostics, 408 857 procédures, 546 661 rapports de laboratoire, 13 399 048 valeurs de laboratoire, 114 657 épisodes de médicaments, 226 206 investigations et 70 278 lettres de sortie.
Plus de 50 publications scientifiques de la base de données TBase en tant que recherches originales dans des revues à comité de lecture ont été publiées au cours des 10 dernières années1,2,3,4,6,9,10,11,12,13,17,18,19,21, 29,30,31,32,33,34,35
,36. Une évaluation approfondie de la protection des données a été effectuée et établie auprès du délégué à la protection des données. TBase est supervisé par une équipe de développement composée de quatre informaticiens à temps plein avec le soutien du département informatique et du département de néphrologie.
| Inconvénients des systèmes d’information hospitaliers (SIH) | Inconvénients des bases de données de recherche autonomes |
| Les données pertinentes ne sont pas entièrement disponibles | Saisie manuelle des données, pas de transfert automatisé des données cliniques de routine |
| Adaptation nulle ou limitée aux besoins spécifiques du domaine | Saisie de données limitée aux variables clés, entravant ainsi les applications d’apprentissage automatique |
| Conçu pour les soins hospitaliers ou ambulatoires | La validation des données est difficile et prend beaucoup de temps |
| Extraction difficile des données à des fins de recherche | Généralement inemployable pour de nouveaux besoins. Ainsi, une nouvelle base de données est créée. |
| La modification du SIH entraîne souvent la perte de données antérieures. | Les systèmes autonomes mono-utilisateur entraînent souvent des silos de données de courte durée. |
Tableau 1 : Problèmes des bases de données cliniques et des bases de données de recherche autonomes. Ce tableau énumère les problèmes des systèmes d’information hospitaliers (SIH) d’une part et des bases de données de recherche spécifiques avec une variété de problèmes d’autre part.
| Avantages dans la pratique clinique | Avantages pour la recherche |
| Les interfaces réalisent l’importation automatique de | Collecte facile de données pour les études observationnelles cliniques ainsi que pour les rapports de cas / séries de cas |
| · Rapports cliniques (laboratoire, pathologie, radiologie, virologie, microbiologie) | |
| · Données hospitalières | |
| · Données sur les donateurs d’ET (en cours) | |
| Les champs de documentation (partiellement avec des listes de sélection) permettent l’inclusion de nombreuses données spécifiques au sujet et leur maintenance par les médecins traitants | Accès rapide aux données pour la documentation dans les essais / études cliniques |
| · Données démographiques, données personnelles (adresse, numéro de téléphone, e-mail, etc.), données médicales de base, diagnostics, antécédents, procédures, données de laboratoire, médicaments, examens, données hospitalières, données de transplantation, données de donneurs, rejets | |
| Plus de 20 ans de données de suivi pour des patients individuels grâce au développement continu de la même base de données | Suivi à 100 % de la survie du patient et de la transplantation, ensemble de données complet et validé pour les valeurs de laboratoire, les listes de médicaments, les diagnostics, les procédures et les examens, données de donneurs et de greffes disponibles |
| Accès facile à la clinique externe, au service médical et à la salle d’urgence à toutes les données médicales pertinentes, y compris: | Extraction simple de données pour des projets de recherche avec d’autres chercheurs concernant différents aspects (par exemple, Eurotransplant Senior Program, nouvelles thérapies médicamenteuses, séjours en soins intensifs, patients présentant des complications postopératoires) |
| · Données de transplantation | |
| · Résultats d’examens, valeurs de laboratoire, rapports médicaux et notes | |
| · Listes de médicaments (actuelles et historiques) | |
| · Numéros de téléphone et autres données de base | |
| Génération semi-automatisée de | Haute qualité des données grâce à la validation continue des données dans les soins de routine par les utilisateurs cliniques |
| · Rapports médicaux pour les médecins externes | |
| · Listes de médicaments et valeurs de laboratoire pour les patients | |
| Conformité aux exigences de protection des données du RGPD de l’UE | Connexion à différents outils d’analyse statistique (par exemple, SPSS, R) via des interfaces standard |
| Affichage graphique des données historiques (p. ex. plusieurs valeurs de laboratoire au fil du temps et leur corrélation dans un diagramme en quelques clics possibles) | Extraction facile de données à partir de données non structurées (notes, lettres, rapports médicaux) en utilisant des techniques modernes d’exploration de texte |
| Affichage de la baisse annuelle du DFG (prévu) | |
| Tableau de bord de surveillance pour l’affichage en temps réel des paramètres de résultat, de la liste d’attente, des groupes de patients spéciaux (prévu) | |
| Faciliter l’assurance qualité | Les analyses avec des méthodes d’intelligence artificielle permettent le développement de modèles prédictifs |
| · Exportation automatique des données pertinentes vers le module d’assurance qualité de l’hôpital (prévu) | |
| · Requêtes faciles pour le contrôle de la qualité ou d’autres évaluations | |
| Mise en œuvre de nouvelles méthodes dans la routine clinique telles que la télémédecine ou les modèles d’IA prédictive pour identifier les patients à risque | Analyse de nouvelles sources de données provenant de la télémédecine et des trackers d’activité mobiles |
Tableau 2 : Avantages de TBase dans les soins cliniques et la recherche. Ce tableau énumère les avantages d’un DSE intégré et d’une base de données de recherche pour les utilisations cliniques et les recherches.
| patients ayant subi une greffe de rein | N = 6,317 |
| greffe de rein | 7,595 |
| Diagnostics | 2,20,877 |
| procédure | 3,32,299 |
| laboratoire | 10,33,941 |
| valeurs de laboratoire | 2,44,78,441 |
| Médicaments | 5,39,922 |
| Enquêtes | 3,24,339 |
| lettres de décharge | 54,350 |
| données sur les donateurs | 6,489 |
Tableau 3 : Nombre de dossiers de patients et de données sur les patients. Depuis plus de 20 ans, TBase collecte prospectivement des données de tous les KTR. À partir de 2001, les autres programmes de transplantation de la Charité ont également utilisé TBase pour les soins de routine des patients atteints de KTR et des patients sur liste d’attente.
Figure 1 : architecture TBase Le DSE TBase est basé sur quatre bases de données différentes avec le système en direct au cœur permettant à différents groupes d’agents de travailler en parallèle. Les utilisateurs cliniques saisissent les données via l’interface utilisateur graphique (GUI) et maintiennent la haute qualité des données. La plupart des informations sont automatiquement importées via des interfaces provenant des systèmes d’information hospitaliers, des partenaires de laboratoire et des vérificateurs des interactions médicamenteuses. Les développeurs peuvent implémenter de nouvelles fonctionnalités, qui sont testées sur la base de données de qualité avant de les intégrer dans le système en direct. À des fins de recherche, la base de données en direct est répliquée régulièrement, de sorte qu’aucune interférence avec le système en direct n’est nécessaire lorsque des requêtes de base de données sont effectuées par des chercheurs cliniques. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Tables de données TBase. Pour la représentation des données des patients, une structure de tableau simple a été mise en œuvre pour une conception intuitive et explicite. Par exemple, la table patient avec le PatientID comme clé primaire est au centre de la structure de la table. Presque toutes les tables (à l’exception des sous-tables individuelles) sont connectées à cette table centrale via PatientID. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Types de données TBase. Pour illustrer comment différentes données cliniques clés sont représentées dans la base de données sous-jacente à TBase, des parties des tableaux Médicaments, Patient et Transplantation avec les types de données correspondants sont affichées. Les champs de données sont représentés dans l’interface graphique TBase. Par exemple, le tableau Des médicaments est illustré dans le masque Médicaments. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 4: Capture d’écran TBase. en haut, la vue principale affiche le nom du patient et différents onglets pour différents masques de détail , ici le masque de médicament . Sur la gauche, les interactions médicamenteuses sont affichées par des codes de couleur. Dans chaque ligne, la date de début, le nom du médicament et du commerce, le schéma posologique, les notes potentielles et l’indication de prescription sont indiqués. Des boutons supplémentaires dans le masque et ci-dessous indiquent différentes fonctionnalités telles que la recherche historique, le début et l’arrêt des médicaments, ainsi que l’impression du plan de médicaments pour le patient. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : Concept d’autorisation. Le DSE est basé sur la gestion des utilisateurs au niveau de l’application. Ainsi, les utilisateurs ne peuvent accéder qu’au frontend de l’application, mais pas à la base de données elle-même. Un concept d’autorisation en quatre étapes a été choisi pour réserver la gestion des utilisateurs à ceux qui ont des droits d’administration. Les administrateurs utilisent une application « Identity Management Console » pour ajouter de nouveaux utilisateurs du groupe d’utilisateurs Charité pour l’application TBase et pour gérer leurs droits d’utilisateur. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 6 : Résultat d’une requête de base de données très simple. La base de données peut être connectée via une interface de base de données (par exemple, ODBC). Les logiciels de traitement de données (par exemple, le logiciel open source R Studio) peuvent être facilement envoyés à la base de données et des résultats graphiques peuvent être générés. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 7 : TBase sur un système de base de données en mémoire moderne et professionnel. L’utilisation du système de développement facilite le développement simultané d’applications TBase dans différents conteneurs de développement pour d’autres groupes d’utilisateurs avec leurs exigences de domaine uniques. Les conteneurs spécifiques pour différents groupes d’utilisateurs s’exécutent en parallèle et sont introduits dans le système en direct via le modèle maître TBase. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
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Discussion
TBase combine un DSE en ligne pour les soins ambulatoires spécialisés de KTR avec une base de données de recherche, créant ainsi une base de données complète à long terme pour les patients atteints d’insuffisance rénale6,11,15,37. En ce qui concerne la structure organisationnelle, cela est rendu possible par la mise en œuvre d’un processus de conception de logiciels moderne en tant qu’agent institutionnel et par plus de 20 ans d’expérience en tant que développeurs, utilisateurs cliniques et chercheurs pour développer la version actuelle. En outre, il est constamment amélioré et mis à jour en fonction des besoins des utilisateurs cliniques, car il s’agit du principal logiciel de documentation ambulatoire pour les patients néphrologiques à charité - Universitätsmedizin Berlin. Pour l’utilisateur clinique, ce DSE offre une intégration automatisée de toutes les données pertinentes provenant des systèmes hospitaliers et ambulatoires et permet une documentation facile et intuitive des données spécifiques à la transplantation et des parcours à long terme des patients. En ce qui concerne les données sur les médicaments, une base de données disponible dans le commerce est connectée au DSE, fournissant des informations sur chaque produit pharmaceutique approuvé en Allemagne, qui est mise à jour toutes les deux semaines. Les médicaments prescrits sont vérifiés pour les interactions médicamenteuses en coopérant avec un système commercial du département de pharmacologie clinique et de pharmacoépidémiologie de l’hôpital universitaire de Heidelberg par le biais d’un API. À chaque changement de médicament dans TBase, les données de médicament respectives sont envoyées au système sous une forme pseudonymisée. Le logiciel identifie les interactions médicamenteuses potentielles des agents actifs. Les résultats sont renvoyés au DSE, où ils sont stockés et affichés dans le masque de médication en temps réel. Un code couleur marque la gravité des interactions potentielles et une fenêtre contextuelle fournit des informations détaillées sur le type d’interactions (Figure 4). Le patient peut accéder aux mêmes données de médicaments qu’une liste de médicaments standardisée dans le cadre d’un rapport médical semi-automatisé ou via des mises à jour en direct sur le smartphone16.
En ce qui concerne son architecture de base de données, le DSE est basé sur quatre bases de données différentes avec le système en direct au cœur, permettant ainsi à différents groupes d’agents de travailler en parallèle. Il est approuvé par la pratique que le développement, les tests et le travail clinique ne s’entravent pas mutuellement. À des fins de recherche, le système en direct est répliqué chaque semaine mais pas automatiquement, ce qui est en cours de développement. Plus important encore, le système en direct est séparé des développeurs et des chercheurs fournissant le plus haut niveau de protection des données pour les données sensibles des patients dès la conception. En outre, par ce moyen, la manipulation et la corruption des données sont limitées et la validité des données est maintenue autant que possible.
Technologiquement, le DSE est basé sur une technologie de base de données en mémoire moderne composée de divers composants et garantissant une communication et un stockage de données sécurisés. Dans le backend, les données des patients sont protégées par un concept d’autorisation granulaire. À cette fin, la plate-forme de développement est séparée du système en direct et différents niveaux d’autorisation sont déployés. De plus, toutes les données sont enregistrées sur les serveurs charité derrière le pare-feu certifié, ce qui augmente encore la protection des données.
En ce qui concerne le frontend, le DSE est basé sur la technologie HTML5, ce qui permet une conception Web réactive et permet d’utiliser le DSE basé sur le Web sur tous les appareils finaux à n’importe quel endroit de l’hôpital. L’environnement de développement prend en charge de nombreux langages de programmation standard tels que Java, Javascript, PHP et Python, permettant ainsi un recrutement facile et réussi de développeurs. En outre, de nombreuses options de visualisation prédéfinies sont disponibles, générant des graphiques pour le déroulement des paramètres de laboratoire tels que décrits dans le protocole. Au cours des prochaines étapes du développement, la surveillance en temps réel des données des patients (p. ex., la fonction rénale, les signes vitaux) et des résultats importants tels que la survie du patient et du greffon sera intégrée. L’affichage automatisé des patients sur liste d’attente et de leur état actuel améliorera la gestion des processus concernant l’attribution des organes d’Eurotransplant. À cette fin, des interfaces avec des partenaires externes (médecins, services de dialyse, Eurotransplant) sont nécessaires, comme nous le verrons plus loin.
L’un des principaux objectifs lors de la création de TBase était de rassembler toutes les données de routine des patients ambulatoires et hospitalisés dans une seule base de données. Ceci est rendu possible par des API et des interfaces auto-développées, qui, à ce stade, importent différents types de résultats de laboratoire et d’autres investigations issues de traitements hospitaliers et ambulatoires, tandis que de nouvelles interfaces avec Eurotransplant et d’autres partenaires externes sont en cours de développement. En ce qui concerne les données de laboratoire pour les patients ambulatoires, notre partenaire de laboratoire fournit les résultats de laboratoire via des messages HL7. Ceux-ci sont déployés dans une zone partagée du système de laboratoire et ramassés via une interface HL7 et importés dans le système TBase. Comme il s’agit d’un fournisseur externe et qu’il n’a pas accès au système d’information de l’hôpital, le numéro de patient ou les numéros de cas de l’hôpital de la Charité ne peuvent pas être utilisés pour l’identification du patient. Jusqu’à présent, la seule autre possibilité d’identification via les numéros de commande de laboratoire n’a pas pu être utilisée non plus, car les commandes électroniques de laboratoire sont générées dans un système distinct et le DSE n’a pas automatiquement accès à celles-ci. Pour cette raison, les données entrantes ne peuvent être automatiquement identifiées que par nom, prénom et date de naissance. Étant donné que l’orthographe dans les différents systèmes peut différer, il arrive parfois que les données ne puissent pas être automatiquement appariées dans TBase. Ces observations sont mises en cache dans une file d’attente jusqu’à ce qu’elles soient attribuées manuellement par un utilisateur au bon patient dans le DSE. Les identifiants de patient attribués sont stockés dans le système et seront utilisés pour l’identification automatique à l’avenir.
Une préoccupation importante lors de la conception de bases de données cliniques est l’évolution de la qualité des données au fil du temps. Étant donné que les effets dépendent du type de données considérées, nous en délibérons indépendamment pour différents types de données, en fonction de celles mentionnées dans le tableau 3. La plupart des données dans TBase sont des données de laboratoire de routine. Bien que les méthodes de laboratoire aient pu changer, les paramètres eux-mêmes sont restés les mêmes au fil du temps, tels que la créatinine, l’urée, les électrolytes, les tests d’enzymes hépatiques, les paramètres de coagulation et la numération globulaire. Les paramètres et les plages normales correspondantes sont comparables dans le temps, même si ces derniers diffèrent légèrement entre les différents essais. Dans notre laboratoire, la plupart des mesures de laboratoire n’utilisent pas d’unités SI, mais des unités métriques. Bien que cela nécessite la mise en œuvre de facteurs de conversion lors de l’intégration de données externes, cela garantit la comparabilité des données de laboratoire internes au cours des 20 dernières années. Le deuxième groupe en importance sont les données sur les médicaments. Malgré le fait que les régimes immunosuppresseurs standard ont changé, la qualité des données sur les médicaments n’a pas changé au fil du temps. Les procédures sont codées en tant que codes OPS, qui sont l’adaptation allemande de la Classification internationale des procédures en médecine (ICPM) et sont universellement acceptées et utilisées pour assurer une qualité continue des données dans le temps. Il en va de même pour les données de diagnostic, qui sont codées selon la CIM-10 qui est obligatoire pour la médecine ambulatoire en Allemagne depuis 2000. Un autre grand groupe de données sont celles sur les investigations médicales. Dans la transplantation rénale, en particulier les données sur les biopsies de transplantation rénale sont importantes. Pour les données de pathologie des biopsies de transplantation rénale, la classification Banff 2017 est actuellement utilisée, mais la classification des biopsies de transplantation rénale a changé plusieurs fois au cours des 20 dernières années. Nous avons donc décidé de reclasser toutes les biopsies de transplantation rénale effectuées à la Charité Berlin selon Banff 2017 afin d’augmenter remarquablement la qualité des données à des fins de recherche27,28. D’autres données médicales telles que les rapports d’imagerie ou celles provenant d’examens tels que la coloscopie ou la bronchoscopie sont enregistrées sous forme de cordes. Pour restructurer ces données selon les dernières normes médicales et les rendre disponibles à des fins de recherche, nous travaillons actuellement à catégoriser ces données rétrospectivement. Il en va de même pour les dossiers médicaux. Leur formatage et leur structure varient d’un département à l’autre et au fil du temps, nous avons donc décidé de les enregistrer sous forme de chaînes. Cela nous permet d’utiliser les informations incorporées dans la clinique et à des fins de recherche. Le dernier groupe de données, ce sont les données des patients telles que l’âge, le sexe, les médecins traitants, mais aussi les données médicales générales telles que les allergies, la durée et la forme de dialyse. Ceux-ci n’ont pas changé de manière remarquable au cours des deux dernières décennies. Il y a, en effet, une augmentation de la qualité des données sur les maladies rénales sous-jacentes avec les plus grands progrès réalisés dans la détection des maladies génétiques. Rarement, les patients enregistrés pour une deuxième transplantation sont testés pour des maladies génétiques et leur diagnostic est corrigé par la suite, mais pour la plupart des patients, une telle correction ne peut être réalisée. De même, des progrès ont été réalisés en ce qui concerne les données sur la transplantation. En particulier, la détection d’anticorps anti-HLA spécifiques au donneur est un domaine de recherche très dynamique avec des données sources provenant de laboratoires HLA remplissant leurs propres bases de données. Par conséquent, il n’est enregistré que si des anticorps HLA spécifiques au donneur sont présents. Par conséquent, les changements dans la méthode de détection ne sont pas pris en compte. Dans l’ensemble, pour la plupart des types de données, nous garantissons déjà une qualité de données homogène au fil du temps. À l’avenir, nous mettrons en œuvre des méthodes telles que le traitement du langage naturel pour extraire des informations pertinentes à partir de données textuelles telles que des rapports médicaux ou des rapports d’examen.
Outlook - Groupe d’utilisateurs TBase, intelligence artificielle et télémédecine
Étant donné que TBase est conçu de manière modulaire, l’évolutivité dans d’autres centres de transplantation et dans différentes cliniques externes dans d’autres hôpitaux est possible et en cours de développement (Figure 1). En particulier, d’autres centres de transplantation et cliniques externes spécialisées de la Charité mettent maintenant en œuvre le DSE à des fins cliniques et de recherche individuelles. La structure de base est maintenue et des extensions adaptées aux besoins individuels sont programmées pour l’endocrinologie, la rhumatologie, la neurologie, la cardiologie et la gastroentérologie. L’un des principaux avantages pour les différents départements est l’intégration de TBase dans le paysage informatique de la Charité avec un concept de protection des données à la pointe de la technologie. Les différents conteneurs TBase ont été mis en œuvre en peu de temps grâce à la structure modulaire et aux interfaces existantes (Figure 7). Récemment, une base de données pour le suivi et la recherche clinique des patients atteints de COVID-19 basée sur TBase a également été établie.
Le partage et le développement de la base de données intégrée avec d’autres départements et hôpitaux aident à construire une plate-forme de recherche plus durable et ouverte à d’autres centres de transplantation. L’objectif d’un tel processus de développement open source est de créer des synergies via un groupe d’utilisateurs TBase. Cela soulève de nouveaux problèmes liés à la diversité des mesures de protection des données dans les différentes institutions, mais offre la possibilité d’améliorer le développement en incluant également d’autres agents institutionnels dotés d’une expertise supplémentaire. Le groupe d’utilisateurs peut unir ses forces et mettre en œuvre de nouveaux modules (par exemple, pour les essais cliniques) ou interfaces (par exemple, pour Eurotransplant, assurance qualité, registre de transplantation). Une autre perspective importante pour TBase est la certification en tant que dispositif médical, qui peut être mieux réalisée si plusieurs partenaires travaillent ensemble. L’objectif du groupe d’utilisateurs TBase est de créer une plate-forme flexible que chaque département peut utiliser seul, mais qui est également disponible pour des projets de recherche clinique communs plus importants.
Un autre aspect important à prendre en compte est que l’intégration d’algorithmes, en particulier de technologies d’apprentissage automatique, dans les flux de travail médicaux est la plus prometteuse, lorsqu’elle est effectuée sur des données de santé de haute qualité16,38. TBase semble bien adapté au développement et à la mise en œuvre de nouvelles méthodes d’IA dans la transplantation rénale par une variété de variables capturées, la disponibilité de données structurées et non structurées ainsi que des données à long terme de haute qualité. Les futurs systèmes d’aide à la décision clinique basés sur l’IA peuvent être intégrés de manière transparente dans l’interface utilisateur graphique du DSE. Avant que de tels systèmes puissent être déployés, des défis cliniques, techniques, éthiques et juridiques doivent être surmontés. Tout d’abord, l’utilité clinique de tels algorithmes basés sur l’IA doit être prouvée. Par conséquent, nous menons actuellement une étude dans laquelle nous testons la précision d’un algorithme basé sur l’IA pour prédire le rejet, l’échec du greffon de transplantation ou l’infection dans KTR. L’algorithme a été développé par l’Institut allemand de recherche en intelligence artificielle (DFKI) sur la base des données TBase à l’aide d’arbres de régression boostés par gradient. L’étude comparera la capacité des médecins expérimentés à prédire différents critères d’évaluation avec et sans les informations fournies par le modèle d’IA. Dans une prochaine étape, nous appliquerons l’exploration de texte et les méthodes du domaine du traitement du langage naturel. Ainsi, nous visons à créer des données structurées à partir de rapports médicaux et de rapports d’examen pour mettre cet énorme corpus de données précieuses à la disposition de la recherche et du clinicien. Cela améliorera par la suite la précision des modèles de prédiction basés sur l’IA, qui n’intègrent actuellement pas ces données non structurées. Au-delà de ces considérations techniques et médicales, des défis éthiques et juridiques doivent être relevés. Par conséquent, nous examinons également l’interaction homme-machine dans l’expérience susmentionnée pour comprendre quelles opportunités, mais aussi quels risques et inconvénients surviennent lors de la mise en œuvre de tels systèmes du point de vue des médecins. Par conséquent, nous menons des entrevues structurées et examinons comment l’utilisation de tels systèmes d’aide à la décision a changé l’approche des médecins à l’égard de la prise de décisions médicales.
Une troisième expansion modulaire tournée vers l’avenir de TBase consiste à intégrer des solutions de télémédecine. Contrairement à de nombreuses approches de télémédecine, qui ne peuvent pas être transférées dans l’infrastructure numérique existante, l’intégration complète de toutes les données entrantes des patients du projet de télémédecine MACCS1,18,19,21,26,39 dans ces DSE a été activée. À cette fin, un tableau de bord de télémédecine a été construit directement dans TBase, qui est connecté via une interface HL7 FHIR au smartphone du patient et du néphrologue à domicile. Par conséquent, le médecin télémédicain de l’hôpital a accès aux signes vitaux recueillis par le patient à domicile20. La transmission automatique des données pertinentes du patient (y compris les données de laboratoire) du néphrologue à domicile offre un avantage clinique supplémentaire au médecin et crée une base de données plus complète pour la recherche. À l’avenir, avec la mise en œuvre de nouvelles interfaces, le DSE sera en mesure de capturer des données provenant de la communication en ligne avec les patients (par exemple, le chat), des appareils IoT (par exemple, des ECG mobiles, des dispositifs au point de service), et d’intégrer toutes les données entrantes en temps réel ainsi que d’afficher les patients à risque à l’aide d’algorithmes d’IA.
Conclusion
En résumé, TBase offre un dossier patient électronique complet et approuvé par la pratique pour KTR optimisé pour les centres de transplantation axés sur la recherche. Il peut être facilement transféré vers d’autres centres de transplantation en raison de sa modularité et de son indépendance de la plate-forme. Sa conception permet l’intégration des données de la surveillance à domicile et des analyses de données basées sur l’IA. Le groupe d’utilisateurs TBase poursuivra son développement dans le but de favoriser la recherche sur la transplantation.
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Disclosures
Les auteurs correspondants n’ont rien à déclarer.
Acknowledgments
L’élaboration du DSE présenté a été soutenue au cours des 20 dernières années par un financement interne de la recherche et des fonds publics de différentes institutions et fondations.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Developer platform SAP Web IDE | SAP SE | ||
| GUI Toolbox SAPUI5 | SAP SE | ||
| In-memory database SAP-HANA | SAP SE | ||
| Interface Standard HL7 | Health Level Seven International | ||
| Interface Standard HL7 FHIR | Health Level Seven International | ||
| RStudio | RStudio Inc. | ||
| TBase - Electronic Health Record | Charité - Universitätsmedizin Berlin | ||
| Webserver SAP-HANA XSA | SAP SE |
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