A Novel Conceptual Architecture for Person-Centered Health Records

Personal health records available to patients today suffer from multiple limitations, such as information fragmentation, a one-size-fits-all approach and a focus on data gathered over time and by institution rather than health conditions. This makes it difficult for patients to effectively manage their health, for these data to be enriched with relevant information from external sources and for clinicians to support them in that endeavor. We propose a novel conceptual architecture for person-centered health record information systems that transcends many of these limitations and capitalizes on the emerging trend of socially-driven information systems. Our proposed personal health record system is personalized on demand to the conditions of each individual patient; organized to facilitate the tracking and review of the patient's conditions; and able to support patient-community interactions, thereby promoting community engagement in scientific studies, facilitating preventive medicine, and accelerating the translation of research findings

Public Health and Epidemiology Informatics: Recent Research and Trends in the United States

Objectives To survey advances in public health and epidemiology informatics over the past three years. Methods We conducted a review of English-language research works conducted in the domain of public health informatics (PHI), and published in MEDLINE between January 2012 and December 2014, where information and communication technology (ICT) was a primary subject, or a main component of the study methodology. Selected articles were synthesized using a thematic analysis using the Essential Services of Public Health as a typology. Results Based on themes that emerged, we organized the advances into a model where applications that support the Essential Services are, in turn, supported by a socio-technical infrastructure that relies on government policies and ethical principles. That infrastructure, in turn, depends upon education and training of the public health workforce, development that creates novel or adapts existing infrastructure, and research that evaluates the success of the infrastructure. Finally, the persistence and growth of infrastructure depends on financial sustainability. Conclusions Public health informatics is a field that is growing in breadth, depth, and complexity. Several Essential Services have benefited from informatics, notably, “Monitor Health,” “Diagnose & Investigate,” and “Evaluate.” Yet many Essential Services still have not yet benefited from advances such as maturing electronic health record systems, interoperability amongst health information systems, analytics for population health management, use of social media among consumers, and educational certification in clinical informatics. There is much work to be done to further advance the science of PHI as well as its impact on public health practice

Alcuni abstract di articoli che trattano argomenti relativi all'eHealth

Non utile per esam

Rethink Digital Health Innovation: Understanding Socio-Technical Interoperability as Guiding Concept

Diese Dissertation sucht nach einem theoretischem Grundgerüst, um komplexe, digitale Gesundheitsinnovationen so zu entwickeln, dass sie bessere Erfolgsaussichten haben, auch in der alltäglichen Versorgungspraxis anzukommen. Denn obwohl es weder am Bedarf von noch an Ideen für digitale Gesundheitsinnovationen mangelt, bleibt die Flut an erfolgreich in der Praxis etablierten Lösungen leider aus. Dieser unzureichende Diffusionserfolg einer entwickelten Lösung - gern auch als Pilotitis pathologisiert - offenbart sich insbesondere dann, wenn die geplante Innovation mit größeren Ambitionen und Komplexität verbunden ist. Dem geübten Kritiker werden sofort ketzerische Gegenfragen in den Sinn kommen. Beispielsweise was denn unter komplexen, digitalen Gesundheitsinnovationen verstanden werden soll und ob es überhaupt möglich ist, eine universale Lösungsformel zu finden, die eine erfolgreiche Diffusion digitaler Gesundheitsinnovationen garantieren kann. Beide Fragen sind nicht nur berechtigt, sondern münden letztlich auch in zwei Forschungsstränge, welchen ich mich in dieser Dissertation explizit widme. In einem ersten Block erarbeite ich eine Abgrenzung jener digitalen Gesundheitsinnovationen, welche derzeit in Literatur und Praxis besondere Aufmerksamkeit aufgrund ihres hohen Potentials zur Versorgungsverbesserung und ihrer resultierenden Komplexität gewidmet ist. Genauer gesagt untersuche ich dominante Zielstellungen und welche Herausforderung mit ihnen einhergehen. Innerhalb der Arbeiten in diesem Forschungsstrang kristallisieren sich vier Zielstellungen heraus: 1. die Unterstützung kontinuierlicher, gemeinschaftlicher Versorgungsprozesse über diverse Leistungserbringer (auch als inter-organisationale Versorgungspfade bekannt); 2. die aktive Einbeziehung der Patient:innen in ihre Versorgungsprozesse (auch als Patient Empowerment oder Patient Engagement bekannt); 3. die Stärkung der sektoren-übergreifenden Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Versorgungpraxis bis hin zu lernenden Gesundheitssystemen und 4. die Etablierung daten-zentrierter Wertschöpfung für das Gesundheitswesen aufgrund steigender bzgl. Verfügbarkeit valider Daten, neuen Verarbeitungsmethoden (Stichwort Künstliche Intelligenz) sowie den zahlreichen Nutzungsmöglichkeiten. Im Fokus dieser Dissertation stehen daher weniger die autarken, klar abgrenzbaren Innovationen (bspw. eine Symptomtagebuch-App zur Beschwerdedokumentation). Vielmehr adressiert diese Doktorarbeit jene Innovationsvorhaben, welche eine oder mehrere der o.g. Zielstellung verfolgen, ein weiteres technologisches Puzzleteil in komplexe Informationssystemlandschaften hinzufügen und somit im Zusammenspiel mit diversen weiteren IT-Systemen zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung und/ oder ihrer Organisation beitragen. In der Auseinandersetzung mit diesen Zielstellungen und verbundenen Herausforderungen der Systementwicklung rückte das Problem fragmentierter IT-Systemlandschaften des Gesundheitswesens in den Mittelpunkt. Darunter wird der unerfreuliche Zustand verstanden, dass unterschiedliche Informations- und Anwendungssysteme nicht wie gewünscht miteinander interagieren können. So kommt es zu Unterbrechungen von Informationsflüssen und Versorgungsprozessen, welche anderweitig durch fehleranfällige Zusatzaufwände (bspw. Doppeldokumentation) aufgefangen werden müssen. Um diesen Einschränkungen der Effektivität und Effizienz zu begegnen, müssen eben jene IT-System-Silos abgebaut werden. Alle o.g. Zielstellungen ordnen sich dieser defragmentierenden Wirkung unter, in dem sie 1. verschiedene Leistungserbringer, 2. Versorgungsteams und Patient:innen, 3. Wissenschaft und Versorgung oder 4. diverse Datenquellen und moderne Auswertungstechnologien zusammenführen wollen. Doch nun kommt es zu einem komplexen Ringschluss. Einerseits suchen die in dieser Arbeit thematisierten digitalen Gesundheitsinnovationen Wege zur Defragmentierung der Informationssystemlandschaften. Andererseits ist ihre eingeschränkte Erfolgsquote u.a. in eben jener bestehenden Fragmentierung begründet, die sie aufzulösen suchen. Mit diesem Erkenntnisgewinn eröffnet sich der zweite Forschungsstrang dieser Arbeit, der sich mit der Eigenschaft der 'Interoperabilität' intensiv auseinandersetzt. Er untersucht, wie diese Eigenschaft eine zentrale Rolle für Innovationsvorhaben in der Digital Health Domäne einnehmen soll. Denn Interoperabilität beschreibt, vereinfacht ausgedrückt, die Fähigkeit von zwei oder mehreren Systemen miteinander gemeinsame Aufgaben zu erfüllen. Sie repräsentiert somit das Kernanliegen der identifizierten Zielstellungen und ist Dreh- und Angelpunkt, wenn eine entwickelte Lösung in eine konkrete Zielumgebung integriert werden soll. Von einem technisch-dominierten Blickwinkel aus betrachtet, geht es hierbei um die Gewährleistung von validen, performanten und sicheren Kommunikationsszenarien, sodass die o.g. Informationsflussbrüche zwischen technischen Teilsystemen abgebaut werden. Ein rein technisches Interoperabilitätsverständnis genügt jedoch nicht, um die Vielfalt an Diffusionsbarrieren von digitalen Gesundheitsinnovationen zu umfassen. Denn beispielsweise das Fehlen adäquater Vergütungsoptionen innerhalb der gesetzlichen Rahmenbedingungen oder eine mangelhafte Passfähigkeit für den bestimmten Versorgungsprozess sind keine rein technischen Probleme. Vielmehr kommt hier eine Grundhaltung der Wirtschaftsinformatik zum Tragen, die Informationssysteme - auch die des Gesundheitswesens - als sozio-technische Systeme begreift und dabei Technologie stets im Zusammenhang mit Menschen, die sie nutzen, von ihr beeinflusst werden oder sie organisieren, betrachtet. Soll eine digitale Gesundheitsinnovation, die einen Mehrwert gemäß der o.g. Zielstellungen verspricht, in eine existierende Informationssystemlandschaft der Gesundheitsversorgung integriert werden, so muss sie aus technischen sowie nicht-technischen Gesichtspunkten 'interoperabel' sein. Zwar ist die Notwendigkeit von Interoperabilität in der Wissenschaft, Politik und Praxis bekannt und auch positive Bewegungen der Domäne hin zu mehr Interoperabilität sind zu verspüren. Jedoch dominiert dabei einerseits ein technisches Verständnis und andererseits bleibt das Potential dieser Eigenschaft als Leitmotiv für das Innovationsmanagement bislang weitestgehend ungenutzt. An genau dieser Stelle knüpft nun der Hauptbeitrag dieser Doktorarbeit an, in dem sie eine sozio-technische Konzeptualisierung und Kontextualisierung von Interoperabilität für künftige digitale Gesundheitsinnovationen vorschlägt. Literatur- und expertenbasiert wird ein Rahmenwerk erarbeitet - das Digital Health Innovation Interoperability Framework - das insbesondere Innovatoren und Innovationsfördernde dabei unterstützen soll, die Diffusionswahrscheinlichkeit in die Praxis zu erhöhen. Nun sind mit diesem Framework viele Erkenntnisse und Botschaften verbunden, die ich für diesen Prolog wie folgt zusammenfassen möchte: 1. Um die Entwicklung digitaler Gesundheitsinnovationen bestmöglich auf eine erfolgreiche Integration in eine bestimmte Zielumgebung auszurichten, sind die Realisierung eines neuartigen Wertversprechens sowie die Gewährleistung sozio-technischer Interoperabilität die zwei zusammenhängenden Hauptaufgaben eines Innovationsprozesses. 2. Die Gewährleistung von Interoperabilität ist eine aktiv zu verantwortende Managementaufgabe und wird durch projektspezifische Bedingungen sowie von externen und internen Dynamiken beeinflusst. 3. Sozio-technische Interoperabilität im Kontext digitaler Gesundheitsinnovationen kann über sieben, interdependente Ebenen definiert werden: Politische und regulatorische Bedingungen; Vertragsbedingungen; Versorgungs- und Geschäftsprozesse; Nutzung; Information; Anwendungen; IT-Infrastruktur. 4. Um Interoperabilität auf jeder dieser Ebenen zu gewährleisten, sind Strategien differenziert zu definieren, welche auf einem Kontinuum zwischen Kompatibilitätsanforderungen aufseiten der Innovation und der Motivation von Anpassungen aufseiten der Zielumgebung verortet werden können. 5. Das Streben nach mehr Interoperabilität fördert sowohl den nachhaltigen Erfolg der einzelnen digitalen Gesundheitsinnovation als auch die Defragmentierung existierender Informationssystemlandschaften und trägt somit zur Verbesserung des Gesundheitswesens bei. Zugegeben: die letzte dieser fünf Botschaften trägt eher die Färbung einer Überzeugung, als dass sie ein Ergebnis wissenschaftlicher Beweisführung ist. Dennoch empfinde ich diese, wenn auch persönliche Erkenntnis als Maxim der Domäne, der ich mich zugehörig fühle - der IT-Systementwicklung des Gesundheitswesens

Fog Computing in Medical Internet-of-Things: Architecture, Implementation, and Applications

In the era when the market segment of Internet of Things (IoT) tops the chart in various business reports, it is apparently envisioned that the field of medicine expects to gain a large benefit from the explosion of wearables and internet-connected sensors that surround us to acquire and communicate unprecedented data on symptoms, medication, food intake, and daily-life activities impacting one's health and wellness. However, IoT-driven healthcare would have to overcome many barriers, such as: 1) There is an increasing demand for data storage on cloud servers where the analysis of the medical big data becomes increasingly complex, 2) The data, when communicated, are vulnerable to security and privacy issues, 3) The communication of the continuously collected data is not only costly but also energy hungry, 4) Operating and maintaining the sensors directly from the cloud servers are non-trial tasks. This book chapter defined Fog Computing in the context of medical IoT. Conceptually, Fog Computing is a service-oriented intermediate layer in IoT, providing the interfaces between the sensors and cloud servers for facilitating connectivity, data transfer, and queryable local database. The centerpiece of Fog computing is a low-power, intelligent, wireless, embedded computing node that carries out signal conditioning and data analytics on raw data collected from wearables or other medical sensors and offers efficient means to serve telehealth interventions. We implemented and tested an fog computing system using the Intel Edison and Raspberry Pi that allows acquisition, computing, storage and communication of the various medical data such as pathological speech data of individuals with speech disorders, Phonocardiogram (PCG) signal for heart rate estimation, and Electrocardiogram (ECG)-based Q, R, S detection.Comment: 29 pages, 30 figures, 5 tables. Keywords: Big Data, Body Area Network, Body Sensor Network, Edge Computing, Fog Computing, Medical Cyberphysical Systems, Medical Internet-of-Things, Telecare, Tele-treatment, Wearable Devices, Chapter in Handbook of Large-Scale Distributed Computing in Smart Healthcare (2017), Springe

Design and Implementation of a Collaborative Clinical Practice and Research Documentation System Using SNOMED-CT and HL7-CDA in the Context of a Pediatric Neurodevelopmental Unit

This paper introduces a prototype for clinical research documentation using the structured information model HL7 CDA and clinical terminology (SNOMED CT). The proposed solution was integrated with the current electronic health record system (EHR-S) and aimed to implement interoperability and structure information, and to create a collaborative platform between clinical and research teams. The framework also aims to overcome the limitations imposed by classical documentation strategies in real-time healthcare encounters that may require fast access to complex information. The solution was developed in the pediatric hospital (HP) of the University Hospital Center of Coimbra (CHUC), a national reference for neurodevelopmental disorders, particularly for autism spectrum disorder (ASD), which is very demanding in terms of longitudinal and cross-sectional data throughput. The platform uses a three-layer approach to reduce components’ dependencies and facilitate maintenance, scalability, and security. The system was validated in a real-life context of the neurodevelopmental and autism unit (UNDA) in the HP and assessed based on the functionalities model of EHR-S (EHR-S FM) regarding their successful implementation and comparison with state-of-the-art alternative platforms. A global approach to the clinical history of neurodevelopmental disorders was worked out, providing transparent healthcare data coding and structuring while preserving information quality. Thus, the platform enabled the development of user-defined structured templates and the creation of structured documents with standardized clinical terminology that can be used in many healthcare contexts. Moreover, storing structured data associated with healthcare encounters supports a longitudinal view of the patient’s healthcare data and health status over time, which is critical in routine and pediatric research contexts. Additionally, it enables queries on population statistics that are key to supporting the definition of local and global policies, whose importance was recently emphasized by the COVID pandemic.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Addressing health information privacy with a novel cloud-based PHR system architecture

Patient Health Records (PHRs) shift the ownership of health data from health providers to patients. Such a shift poses important challenges from the data privacy point of view. Patients would like to be able to selectively reveal information to other stakeholders and, at the same time, be assured that their health information will not be used improperly once shared. Current PHR systems partially fail to satisfy these requirements. In this paper, we show that both requirements can be satisfied fully when adopting a novel cloud-based PHR system architecture.We expain the role of remote virtual machines in this architecture and use interaction models to reason about privacy implications. Finally, we evaluate MyPHRMachines, a prototypical implementation of the architecture: we demonstrate that the system enables the execution of third party genome analysis services on patientowned genome data while ensuring that (1) such services cannot maliciously store this data and (2) patients can show the analysis results to experts without sharing along their full genome

Digilego for Peripartum Depression: A Novel Patient-Facing Digital Health Instantiation

Digital health technologies offer unique opportunities to improve health outcomes for mental health conditions such as peripartum depression (PPD), a disorder that affects approximately 10-15% of women in the U.S. every year. In this paper, we present the adaption of a digital technology development framework, Digilego, in the context of PPD. Methods include mapping of the Behavior Intervention Technology (BIT) model and the Patient Engagement Framework (PEF) to translate patient needs captured through focus groups. This informs formative development and implementation of digital health features for optimal patient engagement in PPD screening and management. Results show an array ofPPD-specific Digilego blocks ( My Diary , Mom Talk , My Care , Library , How am I doing today? ). Initial evaluation results from comparative market analysis indicate that our proposed platform offers advantageous technology aspects. Limitations and future work in areas of interdisciplinary care coordination and patient engagement optimization are discussed