Service-Oriented Framework for Developing Interoperable e-Health Systems in a Low-Income Country

e-Health solutions in low-income countries are fragmented, address institution-specific needs, and do little to address the strategic need for inter-institutional exchange of health data. Although various e-health interoperability frameworks exist, contextual factors often hinder their effective adoption in low-income countries. This underlines the need to investigate such factors and to use findings to adapt existing e-health interoperability models. Following a design science approach, this research involved conducting an exploratory survey among 90 medical and Information Technology personnel from 67 health facilities in Uganda. Findings were used to derive requirements for e-health interoperability, and to orchestrate elements of a service oriented framework for developing interoperable e-health systems in a low-income country (SOFIEH). A service-oriented approach yields reusable, flexible, robust, and interoperable services that support communication through well-defined interfaces. SOFIEH was evaluated using structured walkthroughs, and findings indicate that it scored well regarding applicability, usability, and understandability

Access to Opioids in Palliative Care in Low-and Middle-Income Countries : The Case of Burkina-Faso -How Can Blockchain and Internet of Things Assist? –

Background: People requesting palliative care or suffering from pain are subjected to adhere to opioid-based treatment in order to alleviate their pain. Commonly, access to opioids is strictly controlled. Access to Healthcare delivery services remains challenging in Low-and Middle-Income Countries (LMIC). In Burkina-Faso (BF), a Sub-Saharan African (SSA) country, patients requiring palliative care (PC) are especially facing poor access to pain drugs such as morphine. Facing poor access to pain-alleviating medicine can severely impact the daily quality of life (QoL). On one hand, patients are experiencing poor opioids access. On another hand opioids abuse, leading to drug addiction is noticed. The question arising here is how can they face poor access and at the same time abuse the given drug? One plausible answer is the counterfeit chain, which provides illegal drugs. Beyond the counterfeit issues faced, the public health care system is also facing, amongst others, prescription falsification, fraud in the distribution, and stock shortage. Method & Design:  Mixed-Method-Design was applied to this study. National stipulations, regulations, and the state-of-the-art in the field of palliative care in BF were investigated and analyzed. Based on the investigation‘s outcomes and following the paradigm of design science research, and information system based improvement solution is proposed to tackle the poor access to opioids, improve the supply and distribution chain as well as to efficiently monitor the consumption of opioids in BF, and prevent patients from any health issues, drug addiction, and death. Objectives: The main objectives are to fight against opioid addiction, counterfeits, a stock shortage, and prevent related health safety issues. The main aim is to enable the traceability of any opioids prescription, secure the supply and distribution, and thus early detect any fraud in the system. This editorial paper would, therefore, focus on investigating the reasons underlying the poor access to opioids in palliative care in BF and make suggestions for improvement. A blockchain (BC) and the Internet of Things (IoT) based system to secure and improve opioids supply, distribution, and prescription will be proposed. Results: The contribution analysis reveals the potential of the proposed model to assist in many ways to improve access to opioids and to secure this access. The model could contribute to preventing drug abuse, overprescription, supporting off-label-use of opioids and thus providing a knowledge database for off-label use of opioids. This model shows promise to deliver accurate data and information about the exact opioid’s needs and consumption atlas. This will assist to better distribute the product in the entire country. A proof-of-concept of the proposed model is required. This is ongoing and will be presented in a forthcoming paper. Conclusion: This editorial paper investigates access to opioids in Burkina Faso. It pointed out by analyzing out the computer science perspectives the different causes of the crisis. A contextualized model is provided. A test in situ needs to be performed

Growing an information infrastructure for healthcare based on the development of large-scale Electronic Patient Records

The papers of this thesis are not available in Munin. Paper 1. Silsand, L., Ellingsen, G. (2014). Generification by Translation: Designing Generic Systems in Context of the Local. Available in: Journal of Association for Information Systems, vol. 15(4): 3. Paper 2. Christensen, B., Silsand, L., Wynn, R. and Ellingsen, G. (2014). The biography of participation. In Proceedings of the 13th Participatory Design Conference, 6-10 Oct. Windhoek, Namibia. ACM Digital Library. Paper 3. Silsand, L. and Ellingsen, G. (2016). Complex Decision-Making in Clinical Practice. In: Proceedings of the 19th ACM Conference on Computer-Supported Cooperative Work & Social Computing (CSCW '16). ACM Digital Library. ISBN: 978-1-4503-3592-8. Paper 4: Silsand, L., Ellingsen, G. (2017). Governance of openEHR-based information Infrastructures. (Manuscript). Paper 5. Silsand, L. (2017). The ‘Holy Grail’ of Interoperability of Health Information Systems: Challenges and Implications. Available in: Stigberg S., Karlsen J., Holone H., Linnes C. (eds) Nordic Contributions in IS Research. SCIS 2017. Lecture Notes in Business Information Processing, vol 294. Springer, Cham. This thesis provides empirical insights about socio-technical interdependencies affecting the making and scaling of an Information Infrastructure (II) for healthcare based on the development of large-scale Electronic Patient Records. The Ph.D. study is an interpretive case study, where the empirical data has been collected from 2012 to 2017. In most developed countries, the pressures from politicians and public in general for better IT solutions have grown enormously, not least within Electronic Patient Record (EPR) systems. Considerable attention has been given to the proposition that the exchange of health information is a critical component to reach the triple aim of (1) better patient experiences through quality and satisfaction; (2) better health outcomes of populations; and (3) reduction of per capita cost of health care. A promising strategy for dealing with the challenges of accessibility, efficiency, and effective sharing of clinical information to support the triple aim is an open health-computing platform approach, exemplified by the openEHR approach in the empirical case. An open platform approach for computing EPR systems addresses some vital differences from the traditional proprietary systems. Accordingly, the study has payed attention to the vital difference, and analyze the technology and open platform approach to understand the challenges and implications faced by the empirical process. There are two main messages coming out of this Ph.D. study. First, when choosing an open platform approach to establish a regional or national information infrastructure for healthcare, it is important to define it as a process, not a project. Because limiting the realization of a large-scale open platform based infrastructure to the strict timeline of a project may hamper infrastructure growth. Second, realizing an open platform based information infrastructure requires large structural and organizational changes, addressing the need for integrating policy design with infrastructure design

An Analysis of the Applications of Technology to Health Care within the Caribbean and Latin America

This project aims to investigate and document the evolution of health technology applications and uses within the regions of Latin America and the Caribbean. Originally inspired by the Cayman Islands’ thus far successful handling of the Coronavirus pandemic, I was eager to explore how the applications of technology to the field of healthcare have existed within the region currently and over time. With this foundation, I then explored the regions’ trajectory in terms of technological growth and what the future may hold for these countries and communities

A readiness assessment framework for Blockchain adoption: a healthcare case study

Blockchain technology has been gaining traction across different sectors. It has the potential to immensely benefit the healthcare sector, given the sector's inherent complexities, problems, and inefficiencies. However, to date, no comprehensive, evidence-based effort has been made to understand the readiness of this sector for blockchain adoption. We proposed a readiness assessment framework that encompasses the complex interplay of different underlying factors, social structures, and institutional mechanisms and that covers all key stakeholders. Based on a systematic literature review, the framework is applied to the UAE's healthcare sector and its applicability and usefulness is established. The findings show the multifaceted significance of government readiness in driving blockchain initiatives. Large firms are found to be more willing to leverage the opportunities afforded by blockchain. Lack of clarity on blockchain regulations and laws, and issues pertaining to privacy and trust are found to affect the readiness of all stakeholders. The proposed framework and the study's findings will be useful in guiding policy interventions and developing support mechanisms to strengthen areas related to blockchain adoption

New intelligent network approach for monitoring physiological parameters : the case of Benin

Benin health system is facing many challenges as: (i) affordable high-quality health care to a growing population providing need, (ii) patients’ hospitalization time reduction, (iii) and presence time of the nursing staff optimization. Such challenges can be solved by remote monitoring of patients. To achieve this, five steps were followed. 1) Identification of the Wireless Body Area Network (WBAN) systems’ characteristics and the patient physiological parameters’ monitoring. 2) The national Integrated Patient Monitoring Network (RIMP) architecture modeling in a cloud of Technocenters. 3) Cross-analysis between the characteristics and the functional requirements identified. 4) Each Technocenter’s functionality simulation through: a) the design approach choice inspired by the life cycle of V systems; b) functional modeling through SysML Language; c) the communication technology and different architectures of sensor networks choice studying. 5) An estimate of the material resources of the national RIMP according to physiological parameters. A National Integrated Network for Patient Monitoring (RNIMP) remotely, ambulatory or not, was designed for Beninese health system. The implementation of the RNIMP will contribute to improve patients’ care in Benin. The proposed network is supported by a repository that can be used for its implementation, monitoring and evaluation. It is a table of 36 characteristic elements each of which must satisfy 5 requirements relating to: medical application, design factors, safety, performance indicators and materiovigilance

Towards Smart and Green Features of Cloud Computing in Healthcare Services: A Systematic Literature Review

Background: The healthcare sector has been facing multilateral challenges regarding the quality of services and access to healthcare innovations. As the population grows, the sector requires faster and more reliable services, but the opposite is true in developing countries. As a robust technology, cloud computing has numerous features and benefits that are still to be explored. The intervention of the latest technologies in healthcare is crucial to shifting toward next-generation healthcare systems. In developing countries like Ethiopia, cloud features are still far from being systematically explored to design smart and green healthcare services. Objective: To excavate contextualized research gaps in the existing studies towards smart and green features of cloud computing in healthcare information services. Methods: We conducted a systematic review of research publications indexed in Scopus, Web of Science, IEEE Xplore, PubMed, and ProQuest. 52 research articles were screened based on significant selection criteria and systematically reviewed. Extensive efforts have been made to rigorously review recent, contemporary, and relevant research articles. Results: This study presented a summary of parameters, proposed solutions from the reviewed articles, and identified research gaps. These identified research gaps are related to security and privacy concerns, data repository standardization, data shareability, self-health data access control, service collaboration, energy efficiency/greenness, consolidation of health data repositories, carbon footprint, and performance evaluation. Conclusion: The paper consolidated research gaps from multiple research investigations into a single paper, allowing researchers to develop innovative solutions for improving healthcare services. Based on a rigorous analysis of the literature, the existing systems overlooked green computing features and were highly vulnerable to security violations. Several studies reveal that security and privacy threats have been seriously hampering the exponential growth of cloud computing. 54 percent of the reviewed articles focused on security and privacy concerns. Keywords: Cloud computing, Consolidation, Green computing, Green features, Healthcare services, Systematic literature review

Perspective Chapter Integrating Large Language Models and Blockchain in Telemedicine

This perspective paper examines how combining artificial intelligence in the form of large language models (LLMs) with blockchain technology can potentially solve ongoing issues in telemedicine, such as personalized care, system integration, and secure patient data sharing. The strategic integration of LLMs for swift medical data analysis and decentralized blockchain ledgers for secure data exchange across organizations could establish a vital learning loop essential for advanced telemedicine. Although the value of combining LLMs with blockchain technology has been demonstrated in non-healthcare fields, wider adoption in medicine requires careful attention to reliability, safety measures, and prioritizing access to ensure ethical use for enhancing patient outcomes. The perspective article posits that a thoughtful convergence could facilitate comprehensive improvements in telemedicine, including automated triage, improved subspecialist access to records, coordinated interventions, readily available diagnostic test results, and secure remote patient monitoring. This article looks at the latest uses of LLMs and blockchain in telemedicine, explores potential synergies, discusses risks and how to manage them, and suggests ways to use these technologies responsibly to improve care quality

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