Monitoring
Seuchenbekämpfung 2.0: Mit Big Data Epidemien eindämmen
Mit dem Ausbruch einer Epidemie beginnt ein Wettlauf mit der Zeit, denn es zählt jede Stunde, um die Ausbreitung der Seuche zu bremsen. Bislang verlieren die Helfer viel Zeit, weil sie die zahlreichen Kontaktpersonen erfassen müssen, mit denen die Erkrankten zu tun hatten. Denn die medizinischen Mitarbeiter erstellen ihre Abfragen bisher durch Notizen auf Papierbögen. Wissenschaftler des Nigeria Field Epidemiology Laboratory & Training Program, des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung, des Hasso Plattner Instituts, des Robert-Koch-Instituts und des Bernhard-Nocht-Instituts für Tropenmedizin entwickelten zusammen ein System, das mit Hilfe einer App und einer Big-Data-Analyse die Prozesse der Erfassung, Kommunikation und des Managements von Infektionsausbrüchen wie Ebola, Masern, Vogelgrippe und Cholera unterstützen soll.
Report: Sascha Keutel
Der Prototyp des „Surveillance and Outbreak Response Management Systems (SORMAS)“ wird gegenwärtig in zwei Bundesstaaten in Nigeria pilotiert. Das System hat zum Ziel, auf interaktive Weise das Management von Infektionsschutzmaßnahmen bei Epidemien zu unterstützen, Informationen in Echtzeit auszuwerten und Lageanalysen zu erstellen. „SORMAS deckt sowohl die Früherkennung (Surveillance) als auch die Organisation der Ausbruchs-Bekämpfungsmaßnahmen ab,“ erklärt Projektkoordinator Prof. Dr. Gérard Krause, Leiter der Abteilung Epidemiologie am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung.
Einsatz feldtauglicher Technologie
Das System unterstützt verschiedene Personengruppen bei der Seuchenüberwachung. Im Kontext von Ebola führt der Contact Officer tägliche Besuche bei Kontaktpersonen von Infizierten durch – bislang nahm er Informationen wie Symptome wie gesagt in einem Papierbogen auf. Mit SORMAS kann der Contact Officer die detaillierten Fallinformationen nun vor Ort sofort eingegeben und die zuständige Behörde ohne Zeitverlust informieren. Die Daten werden digital gespeichert und auf einen Cloud-Server übertragen, von wo aus sie allen weiteren am Prozess beteiligten und autorisierten Personen zur Verfügung gestellt werden. Dass alle am Prozess Beteiligten integriert sind, ist dem Epidemiologen besonders wichtig: „Wir haben SORMAS von Beginn an so konzipiert, dass es in die bestehenden nationalen und internationalen Informationsprozesse voll integriert ist und sich den gesetzlichen Anforderungen anpasst. Wir wollten kein zusätzliches, separates System entwickeln, sondern ein Instrument zur Verfügung stellen, um die bestehenden Systeme effizienter zu gestalten.“
Grundlage von SORMAS ist die am HPI erforschte In-Memory Database Technology. Sie kombiniert Big Data-Technologien mit intelligenten Anwendungen. Für die mobile Datenerfassung vor Ort kommen handelsübliche Smartphones und Tablet-PCs mit spezieller App zum Einsatz, die auch im ländlichen Bereich funktionieren. Im Hintergrund läuft eine komplexe Prozessstruktur mit einer Cloud-Technologie, die mit der Datenbankstruktur ‚HANA‘ von SAP operiert. Diese bewerkstelligt die komplexen Informationsprozesse auf Big Data-Ebene.
Ende der Pilotphase
Nach seinem Aufenthalt in Nigeria während der Pilotphase berichtet Krause: „Ebola gab es dort zum Zeitpunkt nicht. Deshalb haben wir eine virtuelle Umgebung geschaffen, in der wir einen fiktiven Ausbruch simulieren. So konnten wir die komplexen Prozesse, die bei einem reellen Ebola-Ausbruch entstehen, unter echten Bedingungen mit 100 beteiligten Ärzten, Epidemiologen und Surveillance Officers unterschiedlicher Gesundheitseinrichtungen testen.
Die Projektphase und ihre Finanzierung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung ist ausgelaufen. Seit Ende August werden die Daten wissenschaftlich evaluiert. Auf Basis der wissenschaftlichen Evaluation entscheiden die beteiligten Projektpartner, ob eine Produktfassung tatsächlich entwickelt wird. „SORMAS hat ein enormes Potential. Die Menschen vor Ort wünschen sich ein solches System und von seinen technischen Grundlagen her ist es grundsätzlich einsetzbar. Das Konzept bietet gegenüber anderen derzeitigen Ansätzen mit Mobiltelefonen entscheidende Vorteile,“ so eine erste Einschätzung von Prof. Krause.
PROFIL:
Gérard Krause studierte in Mainz Medizin und promovierte im Fach Tropenhygiene an der Universität Heidelberg. Von 1993 bis 1998 war er als Arzt und Forscher in der Tropenmedizin, Inneren Medizin und Krankenhaushygiene in verschiedenen Kliniken und Universitäten in Heidelberg, Osnabrück und Freiburg tätig, bevor er als epidemic intelligence service officer zu den Centres for Disease Control and Prevention in Atlanta, USA kam. Im Jahr 2000 wechselte an das Robert Koch Institut (RKI) in Berlin als Leiter das Fachgebiets Surveillance. Von 2005 bis 2013 war er Direktor der Abteilung Infektionsepidemiologie am RKI. In Jahr 2011 nahm er einen Ruf an die Medizinische Hochschule Hannover an und wurde Leiter der Abteilung Epidemiologie am Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig.
18.04.2016
