C. Jürgens

Predictive neural networks for learning the time course of blood glucose levels from the complex interaction of counterregulatory hormones

Diabetes mellitus is a widespread disease associated with an impaired hormonal regulation of normal blood glucose levels. Patients with insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM) who practice conventional insulin therapy are at risk of developing hypoglycemia (low levels of blood glucose), which can lead to severe dysfunction of the central nervous system. In large retrospective studies, up to approximately 4 of deaths of patients with IDDM have been attributed to hypoglycemia (Cryer, Fisher, & Shamoon, 1994; Tunbridge, 1981; Deckert, Poulson, & Larsen, 1978). Thus, a better understanding of the complex hormonal interaction preventing hypoglycemia is crucial for treatment. Experimental data from a study on insulin-induced hypoglycemia in healthy subjects are used to demonstrate that feedforward neural networks are capable of predicting the time course of blood glucose levels from the complex interaction of glucose counterregulatory (glucose-raising) hormones and insulin. By simulating the deficiency of single hormonal factors in this regulatory network, we found that the predictive impact of glucagon, epinephrine, and growth hormone secretion, but not of cortisol and norepinephrine, were dominant in restoring normal levels of blood glucose following hypoglycemia.

[Home-monitoring in ophthalmology--prerequisites for an improvement in quality of life: conclusions from the management research study Teletonometry Mecklenburg-Vorpommern].

Home-monitoring represents an innovative and growing health service area in which suitable conditions have to be created for the attending doctor and also for the patient. For this it is necessary to offer the technical supply and also to establish simultaneously organisational structures in the cooperation between the doctor and the patient based on prevalent experiences of general ambulant care. The medical care as a whole can be optimised to be more patient-orientated by integrating assistant medical staff and by establishing modern IT communication channels. The evolving home-monitoring in consideration of the doctor-patient experiences can contribute to an improvement in the patients quality of life.

Fortschritte in der geriatrischen Betreuung durch Telemedizin

ZusammenfassungIn der täglichen Praxis ist die Versorgung geriatrischer Patienten von wachsender Bedeutung, denn eine überalternde Bevölkerung führt zu einem Anstieg chronischer Krankheiten. Die besondere Gesundheits- und Lebenssituation dieser Patientengruppe erfordert intensive Betreuungskonzepte, die sich mit den bestehenden Mechanismen der Regelversorgung nur äußerst kosten- und zeitaufwändig umsetzen lassen. Durch den Einsatz der Telemedizin lassen sich neue Versorgungsformen realisieren, wenn sie in die bewährten Betreuungsstrukturen integriert werden. Der vorliegende Beitrag erläutert allgemeine Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Gesundheitstelematik zur Betreuung geriatrischer Patienten sowie erste praktische Erfahrungen in einem Projekt zum telematikgestützten Glaukommanagement in Mecklenburg-Vorpommern.AbstractA constantly aging population leads to an increasing number of elderly patients. As a result, the treatment of chronic illnesses becomes a significant part of daily routine. Today’s concepts in social services and healthcare require time consuming and barely cost-effective efforts for the special needs of geriatric care. The use of telemedicine offers a possible solution, because telemedical methods may help to realize improved monitoring systems for optimized and effective patient management. This report provides an overview of the scenarios and advantages of telemedicine in general. In addition, we provide information on practical experiences in a project on telemedical glaucoma management in Mecklenburg-Vorpommern.

Computergestützte Erstellung grafischer Netzhautbefunde

ZusammenfassungZielDie grafische Dokumentation von Netzhautbefunden wird im klinischen Alltag häufig mit Hilfe von Freihandzeichnungen und handschriftlichen Textbausteinen durchgeführt. Der Funktionsumfang bekannter Softwareprodukte zur Befundung retinaler Veränderungen geht nicht über die Funktionalität eines Zeichenprogramms hinaus, das ein Platzieren, Skalieren und Färben von Grafikprimitiven (Kreis, Rechteck, Pfeil, Textfeld usw.) erlaubt. Eine schnelle und einheitlich standardisierte Befunderstellung mit grafischer Dokumentation ist so nur schwer zu realisieren, was durch die Entwicklung und den Einsatz moderner Softwaretools ermöglicht werden soll.MethodeEs wurde ein Softwarepaket entwickelt, das ein schnelles und intuitives Erstellen eines Fundusschemas zum digitalen Archivieren oder Ausdrucken ermöglicht. Eigens für den klinisch-augenärztlichen Nutzen wurden standardisierte Symbole zur Netzhautbefundung digital umgesetzt und in einer grafischen Symbolbibliothek integriert, die sich in folgende Kategorien gliedert: präoperativ, postoperativ, Gefäßneubildungen und Tumoren, Frühgeborenenretinopathie. Das benötigte Symbol wird einfach mit einem Mausklick ausgewählt und per drag-and-drop auf dem Augenhintergrund platziert.ErgebnisseDie bisherigen Möglichkeiten der grafischen Dokumentation von Netzhautbefunden sind unbefriedigend, weil sie zeitlich zu aufwändig sind und handschriftliche Interindividualabweichungen eine eindeutige Interpretation erschweren bzw. im Einzelfall unmöglich machen. Die Computergestützte Erstellung einer Skizze des Augenhintergrunds ist schneller durchführbar als die Freihandzeichnung und erhöht gleichzeitig die Qualität der medizinischen Dokumentation durch die Verwendung standardisierter Symbole, die zudem fachlich kategorisiert sind.SchlussfolgerungenGrafische Symbole zur Dokumentation von Netzhautbefunden gehören zum klinischen Allgemeingut von Augenärzten, das durch die Auswahlmöglichkeit aus einer vorgegebenen standardisierten Symbolbibliothek praktikabler als bisher in der klinischen Routine verfügbar gemacht wird.AbstractAimTo develop a software package that improves the standardized clinical documentation of retinal findings. In the clinical routine, retinal findings are usually documented with sketchy freehand drawings and supplementary handwritten remarks. Documentation features of common ophthalmologic software products include only simple sketching functions, which are limited to a change in location, size, or color of graphic primitives (e.g., ovals, rectangles, lines, textboxes). As a result, a feasible creation of standardized graphic documentation in retinal imaging is almost impossible.MethodsWe developed a Java-based software tool that features quick and intuitive generation of fundus schemes, which can be printed as a findings sheet or digitally archived. Particularly for clinical ophthalmologists, we created a set of standardized symbols that can be digitally rendered for graphic documentation. All symbols were integrated into a graphics library and separated in specific categories: preoperative, postoperative, angiomas and tumors, and retinopathy of prematurity. The user can simply choose the required symbol from the library and place it onto the retina scheme using drag-and-drop functionality.ResultsThe practicability of existing features for graphic documentation of retinal findings is not sufficient because freehand drawings are too time-consuming and also share the risk of false interpretation due to individual handwriting. In contrast to freehand sketching, our software tool not only allows faster graphic creation but also improves medical documentation using a standardized symbol library, which is also specifically categorized.ConclusionsGraphic symbols for retinal documentation have found universal acceptance by ophthalmologists for a long time, but their practical use is still not efficient in clinical routine. This report shows how the appropriate use of software technology can contribute to documentation quality and clinical practice.AIM To develop a software package that improves the standardized clinical documentation of retinal findings. In the clinical routine, retinal findings are usually documented with sketchy freehand drawings and supplementary handwritten remarks. Documentation features of common ophthalmologic software products include only simple sketching functions, which are limited to a change in location, size, or color of graphic primitives (e.g., ovals, rectangles, lines, textboxes). As a result, a feasible creation of standardized graphic documentation in retinal imaging is almost impossible. METHODS We developed a Java-based software tool that features quick and intuitive generation of fundus schemes, which can be printed as a findings sheet or digitally archived. Particularly for clinical ophthalmologists, we created a set of standardized symbols that can be digitally rendered for graphic documentation. All symbols were integrated into a graphics library and separated in specific categories: preoperative, postoperative, angiomas and tumors, and retinopathy of prematurity. The user can simply choose the required symbol from the library and place it onto the retina scheme using drag-and-drop functionality. RESULTS The practicability of existing features for graphic documentation of retinal findings is not sufficient because freehand drawings are too time-consuming and also share the risk of false interpretation due to individual handwriting. In contrast to freehand sketching, our software tool not only allows faster graphic creation but also improves medical documentation using a standardized symbol library, which is also specifically categorized. CONCLUSIONS Graphic symbols for retinal documentation have found universal acceptance by ophthalmologists for a long time, but their practical use is still not efficient in clinical routine. This report shows how the appropriate use of software technology can contribute to documentation quality and clinical practice.

Neues Konzept einer computergestützten Dokumentation von Netzhautbefunden bei Frühgeborenenretinopathie

BACKGROUND Pathological findings and clinical course of retinopathy of prematurity (ROP) are often documented with hand drawings. The use of software-based standardised symbols for ROP staging leads to improved documentation quality. METHODS We developed graphical symbols for all ROP stages as well as plus disease. All of the symbols were integrated into a java-based application as a particular ROP category of a complete symbol library for retinal changes. The symbols can be placed on a schematic retina with a mouse click. Using anchors each symbol can be individually adapted to the specific finding (size, position, shape). RESULTS The use of standardised symbols in a software package allows the computer-aided manufacturing of graphically high-quality documentation in affordable time. The distinct assignment of all symbols to the ROP stages prevents misinterpretation and sketchy, illegible hand drawings. CONCLUSIONS The digital documentation of pathological changes of ROP provides an easy, economic and standardised method to record retinal findings.

Datenschutz und Umgang mit Patientendaten im Homemonitoring@@@Data security and the handling of patient data in home monitoring systems

ZusammenfassungBeim telemedizinischen Homemonitoring müssen datenschutzrechtliche Aspekte besonders beachtet werden, denn es findet eine Kommunikation personenbezogener Gesundheitsdaten statt. Der Arzt darf auf der Grundlage des Behandlungsvertrags die für die Durchführung der Behandlung erforderlichen Daten verarbeiten. Den rechtlichen Rahmen hierfür bilden die Datenschutz- und Krankenhausgesetzgebung sowie das Standesrecht. Für telemedizinische Verfahren gelten grundsätzlich die gleichen Rahmenbedingungen. Der Patient muss ausführlich und in einer ihm verständlichen Form über telemedizinische Verfahren aufgeklärt werden, und er muss sein Einverständnis erklären. Allerdings erfordern die erweiterten Möglichkeiten neuer IT-Technologien die Entwicklung technischer und organisatorischer Konzepte, welche eine Umsetzung der gesetzlichen Vorgaben sicherstellen, Datensicherheit gewährleisten und Datenmissbrauch verhindern.AbstractData security must be considered seriously in the context of telemedical home monitoring because of the transmission and communication of patients’ personal data. The contract governing medical treatment allows the ophthalmologist to process all data relevant to treatment. In Germany the legal framework for this purpose is provided by the Data Protection Act, various German hospital acts, and codes of medical professional conduct. In principle, these rules apply to telemedical home monitoring as well as to common physician–patient relationships. The patient must be informed extensively in an understandable manner and must give his or her written consent. However, the advanced options of new IT technologies demand the development of technical and organizational concepts that guarantee compliance with legal and regulatory affairs, assure data security, and prevent data abuse.

Data security and the handling of patient data in home monitoring systems

ZusammenfassungBeim telemedizinischen Homemonitoring müssen datenschutzrechtliche Aspekte besonders beachtet werden, denn es findet eine Kommunikation personenbezogener Gesundheitsdaten statt. Der Arzt darf auf der Grundlage des Behandlungsvertrags die für die Durchführung der Behandlung erforderlichen Daten verarbeiten. Den rechtlichen Rahmen hierfür bilden die Datenschutz- und Krankenhausgesetzgebung sowie das Standesrecht. Für telemedizinische Verfahren gelten grundsätzlich die gleichen Rahmenbedingungen. Der Patient muss ausführlich und in einer ihm verständlichen Form über telemedizinische Verfahren aufgeklärt werden, und er muss sein Einverständnis erklären. Allerdings erfordern die erweiterten Möglichkeiten neuer IT-Technologien die Entwicklung technischer und organisatorischer Konzepte, welche eine Umsetzung der gesetzlichen Vorgaben sicherstellen, Datensicherheit gewährleisten und Datenmissbrauch verhindern.AbstractData security must be considered seriously in the context of telemedical home monitoring because of the transmission and communication of patients’ personal data. The contract governing medical treatment allows the ophthalmologist to process all data relevant to treatment. In Germany the legal framework for this purpose is provided by the Data Protection Act, various German hospital acts, and codes of medical professional conduct. In principle, these rules apply to telemedical home monitoring as well as to common physician–patient relationships. The patient must be informed extensively in an understandable manner and must give his or her written consent. However, the advanced options of new IT technologies demand the development of technical and organizational concepts that guarantee compliance with legal and regulatory affairs, assure data security, and prevent data abuse.

Datenschutz und Umgang mit Patientendaten im Homemonitoring

ZusammenfassungBeim telemedizinischen Homemonitoring müssen datenschutzrechtliche Aspekte besonders beachtet werden, denn es findet eine Kommunikation personenbezogener Gesundheitsdaten statt. Der Arzt darf auf der Grundlage des Behandlungsvertrags die für die Durchführung der Behandlung erforderlichen Daten verarbeiten. Den rechtlichen Rahmen hierfür bilden die Datenschutz- und Krankenhausgesetzgebung sowie das Standesrecht. Für telemedizinische Verfahren gelten grundsätzlich die gleichen Rahmenbedingungen. Der Patient muss ausführlich und in einer ihm verständlichen Form über telemedizinische Verfahren aufgeklärt werden, und er muss sein Einverständnis erklären. Allerdings erfordern die erweiterten Möglichkeiten neuer IT-Technologien die Entwicklung technischer und organisatorischer Konzepte, welche eine Umsetzung der gesetzlichen Vorgaben sicherstellen, Datensicherheit gewährleisten und Datenmissbrauch verhindern.AbstractData security must be considered seriously in the context of telemedical home monitoring because of the transmission and communication of patients’ personal data. The contract governing medical treatment allows the ophthalmologist to process all data relevant to treatment. In Germany the legal framework for this purpose is provided by the Data Protection Act, various German hospital acts, and codes of medical professional conduct. In principle, these rules apply to telemedical home monitoring as well as to common physician–patient relationships. The patient must be informed extensively in an understandable manner and must give his or her written consent. However, the advanced options of new IT technologies demand the development of technical and organizational concepts that guarantee compliance with legal and regulatory affairs, assure data security, and prevent data abuse.