Healthcare system priorities for successful integration of genomics: An Australian focus

This paper examines key considerations for the successful integration of genomic technologies into healthcare systems. All healthcare systems strive to introduce new technologies that are effective and affordable, but genomics offers particular challenges, given the rapid evolution of the technology. In this context we frame internationally relevant discussion points relating to effective and sustainable implementation of genomic testing within the strategic priority areas of the recently endorsed Australian National Health Genomics Policy Framework. The priority areas are services, data, workforce, finances, and person-centred care. In addition, we outline recommendations from a government perspective through the lens of the Australian health system, and argue that resources should be allocated not to just genomic testing alone, but across the five strategic priority areas for full effectiveness

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

Comparing Attributional and Relational Similarity as a Means to Identify Clinically Relevant Drug-gene Relationships

In emerging domains, such as precision oncology, knowledge extracted from explicit assertions may be insufficient to identify relationships of interest. One solution to this problem involves drawing inference on the basis of similarity. Computational methods have been developed to estimate the semantic similarity and relatedness between terms and relationships that are distributed across corpora of literature such as Medline abstracts and other forms of human readable text. Most research on distributional similarity has focused on the notion of attributional similarity, which estimates the similarity between entities based on the contexts in which they occur across a large corpus. A relatively under-researched area concerns relational similarity, in which the similarity between pairs of entities is estimated from the contexts in which these entity pairs occur together. While it seems intuitive that models capturing the structure of the relationships between entities might mediate the identification of biologically important relationships, there is to date no comparison of the relative utility of attributional and relational models for this purpose. In this research, I compare the performance of a range of relational and attributional similarity methods, on the task of identifying drugs that may be therapeutically useful in the context of particular aberrant genes, as identified by a team of human experts. My hypothesis is that relational similarity will be of greater utility than attributional similarity as a means to identify biological relationships that may provide answers to clinical questions, (such as “which drugs INHIBIT gene x”?) in the context of rapidly evolving domains. My results show that models based on relational similarity outperformed models based on attributional similarity on this task. As the methods explained in this research can be applied to identify any sort of relationship for which cue pairs exist, my results suggest that relational similarity may be a suitable approach to apply to other biomedical problems. Furthermore, I found models based on neural word embeddings (NWE) to be particularly useful for this task, given their higher performance than Random Indexing-based models, and significantly less computational effort needed to create them. NWE methods (such as those produced by the popular word2vec tool) are a relatively recent development in the domain of distributional semantics, and are considered by many as the state-of-the-art when it comes to semantic language modeling. However, their application in identifying biologically important relationships from Medline in general, and specifically, in the domain of precision oncology has not been well studied. The results of this research can guide the design and implementation of biomedical question answering and other relationship extraction applications for precision medicine, precision oncology and other similar domains, where there is rapid emergence of novel knowledge. The methods developed and evaluated in this project can help NLP applications provide more accurate results by leveraging corpus based methods that are by design scalable and robust

Investigating Patient Outcome Measures in Mental Health

This report examines the feasibility of incorporating patient outcomes in mental health into a productivity measure. It examines which outcome measures are most commonly used in mental health, the practical issues about collecting these outcome measures, whether they can be converted into a generic measure, whether there is a time series of data available, and whether the data exists to examine changes in the mix of treatments over time. The criteria that were assumed to be important for an outcome measure to be included in a productivity index, were that it should have wide coverage, should be routinely collected, could readily be linked to activity data, could potentially be converted to a generic outcome measure, and would be available as a time-series. The report focuses predominantly on mental health outcomes within the working age population. Literature searches on outcome measurement in mental health covered numerous databases and retrieved over 1500 records. Around 170 full papers were obtained.

Automation of Patient Trajectory Management: A deep-learning system for critical care outreach

The application of machine learning models to big data has become ubiquitous, however their successful translation into clinical practice is currently mostly limited to the field of imaging. Despite much interest and promise, there are many complex and interrelated barriers that exist in clinical settings, which must be addressed systematically in advance of wide-spread adoption of these technologies. There is limited evidence of comprehensive efforts to consider not only their raw performance metrics, but also their effective deployment, particularly in terms of the ways in which they are perceived, used and accepted by clinicians. The critical care outreach team at St Vincent’s Public Hospital want to automatically prioritise their workload by predicting in-patient deterioration risk, presented as a watch-list application. This work proposes that the proactive management of in-patients at risk of serious deterioration provides a comprehensive case-study in which to understand clinician readiness to adopt deep-learning technology due to the significant known limitations of existing manual processes. Herein is described the development of a proof of concept application uses as its input the subset of real-time clinical data available in the EMR. This data set has the noteworthy challenge of not including any electronically recorded vital signs data. Despite this, the system meets or exceeds similar benchmark models for predicting in-patient death and unplanned ICU admission, using a recurrent neural network architecture, extended with a novel data-augmentation strategy. This augmentation method has been re-implemented in the public MIMIC-III data set to confirm its generalisability. The method is notable for its applicability to discrete time-series data. Furthermore, it is rooted in knowledge of how data entry is performed within the clinical record and is therefore not restricted in applicability to a single clinical domain, instead having the potential for wide-ranging impact. The system was presented to likely end-users to understand their readiness to adopt it into their workflow, using the Technology Adoption Model. In addition to confirming feasibility of predicting risk from this limited data set, this study investigates clinician readiness to adopt artificial intelligence in the critical care setting. This is done with a two-pronged strategy, addressing technical and clinically-focused research questions in parallel

Exploring the impact of telehealth videoconferencing services on work systems for key stakeholders in New Zealand : a sociotechnical systems approach : a thesis presented in partial fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Management at Massey University, Albany, New Zealand

Figure 2.9 is re-used under a Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) license. Figures 2.11 and 2.13 are re-used with the publishers' permission.This thesis explores how the impacts of telehealth videoconferencing services (THVCS) on work systems are perceived by key stakeholders in New Zealand. Telehealth - the use of information and communications technologies to deliver healthcare when patients and providers are not in the same physical location - exemplifies how technological developments are changing the ways in which healthcare is provided and experienced. With the objectives of improving access, quality, and efficiencies of financial and human resources, THVCS use real time videoconferencing to provide healthcare services to replace travel to a common location. Despite the benefits of telehealth reported in the extant literature, there continues to be difficulties with developing and sustaining services. The aim of this inquiry is to understand how THVCS impact key stakeholders in the work system. Specifically, it seeks to examine the characteristics of THVCS in the New Zealand context, identify the facilitators and barriers to THVCS, and understand how the work system can adapt for THVCS to be sustained practice. The research design is framed by a post-positivist approach and underpinned by sociotechnical systems (STS) theory. STS theory and a human factors/ergonomics design approach inform the methodology, including the use of the SEIPS 2.0 model. Forty semi-structured qualitative interviews and contextual observations in a two-phase methodology explore the perceptions of an expert telehealth group, and providers, receivers, and decliners of THVCS. These data are analysed using the framework method of thematic analysis. The key findings suggest that to enable sustained THVCS in New Zealand, factors such as new ways of working; change; human connection; what is best for patient; and equity need to be recognised and managed in a way that balances costs and consequence and ensures fit across the work system. Theoretical contributions to knowledge are made through the development of a conceptual model from the literature, exploring THVCS with an STS theory lens and developing SEIPS 2.0. Methodologically, this inquiry contributes a theory-based, qualitative approach to THVCS research and draws on the perceptions of unique groups of participants. Significantly, the findings make practical contributions to the design of the THVCS in the New Zealand context

Embedding interprofessional education in an Australian university: an exploration of key leadership practices

Little has been published on successful leadership practices in interprofessional education despite these practices being the focus of contemporary leadership theories. This thesis aims to advance our understanding of leadership in the higher education context. The research explores the impact of several leadership practices in facilitating the embedding of interprofessional education into health sciences curricula in an Australian university. A model of leadership in interprofessional education has been developed from the findings

2011 Strategic roadmap for Australian research infrastructure

The 2011 Roadmap articulates the priority research infrastructure areas of a national scale (capability areas) to further develop Australia’s research capacity and improve innovation and research outcomes over the next five to ten years. The capability areas have been identified through considered analysis of input provided by stakeholders, in conjunction with specialist advice from Expert Working Groups   It is intended the Strategic Framework will provide a high-level policy framework, which will include principles to guide the development of policy advice and the design of programs related to the funding of research infrastructure by the Australian Government. Roadmapping has been identified in the Strategic Framework Discussion Paper as the most appropriate prioritisation mechanism for national, collaborative research infrastructure. The strategic identification of Capability areas through a consultative roadmapping process was also validated in the report of the 2010 NCRIS Evaluation. The 2011 Roadmap is primarily concerned with medium to large-scale research infrastructure. However, any landmark infrastructure (typically involving an investment in excess of $100 million over five years from the Australian Government) requirements identified in this process will be noted. NRIC has also developed a ‘Process to identify and prioritise Australian Government landmark research infrastructure investments’ which is currently under consideration by the government as part of broader deliberations relating to research infrastructure. NRIC will have strategic oversight of the development of the 2011 Roadmap as part of its overall policy view of research infrastructure

Advancing Ehealth Education for the Clinical Health Professions

This is the final report of a project that aimed to encourage and support program coordinators and directors of Australian undergraduate and postgraduate coursework programs in all allied health, nursing and medical professions to address the need for Ehealth education for entry-level clinical health professionals

Usability analysis of contending electronic health record systems

In this paper, we report measured usability of two leading EHR systems during procurement. A total of 18 users participated in paired-usability testing of three scenarios: ordering and managing medications by an outpatient physician, medicine administration by an inpatient nurse and scheduling of appointments by nursing staff. Data for audio, screen capture, satisfaction rating, task success and errors made was collected during testing. We found a clear difference between the systems for percentage of successfully completed tasks, two different satisfaction measures and perceived learnability when looking at the results over all scenarios. We conclude that usability should be evaluated during procurement and the difference in usability between systems could be revealed even with fewer measures than were used in our study. © 2019 American Psychological Association Inc. All rights reserved.Peer reviewe