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Use Case Infektionskontrolle

HiGHmed-Konsortium

Über das Projekt

Seit Jahrhunderten ist es ein bekanntes Phänomen, dass (Krankheits-) Erreger und ggf. durch sie verursachte Infektionskrankheiten in menschlichen Bevölkerungsgruppen zeitlich und örtlich gehäuft auftreten. Je nach epidemiologischem Rahmen kann man von einem endemischen (lokal begrenzten), epidemischen (Epidemie-ähnlichen) oder – wie im Falle von COVID-19 – von einem pandemischen (transnationalen) Auftreten sprechen.

Auch unabhängig von der COVID-19-Pandemie beschäftigen sich stationäre Gesundheitseinrichtungen (z. B. Krankenhäuser oder Rehabilitationskliniken) mit der krankenhaushygienischen Herausforderung der Erregerhäufung, insbesondere der Ausbreitung von multiresistenten bakteriellen Erregern (MRB). Die Anhäufung von Krankheitserregern stellt alle Beteiligten im Krankenhaus vor enorme Herausforderungen. Durch den Verlust der Wirksamkeit etablierter, gut funktionierender und gut verträglicher Antibiotika im Falle einer MRB-Infektion können ernsthafte Probleme in der Patientenversorgung entstehen. Kommt es zu einer Infektion mit einem solchen multiresistenten Erreger, ist dies häufig mit einem schlechteren klinischen Ergebnis und auch mit erhöhten Kosten für das Gesundheitssystem verbunden, z. B. durch erforderliche Alternativtherapien oder notwendige Isolierungen.

"Im Use Case Infektionskontrolle des HiGHmed-Konsortiums konzentriert sich unser Team darauf, mit dem entwickelten Softwaresystem SmICS die weitere Ausbreitung von multiresistenten bakteriellen Erregern möglichst frühzeitig zu erkennen. Im besten Fall können so Krankheiten und Ausbrüche verhindert werden. Mit dieser technischen Unterstützung kann das hohe Fachwissen des Hygienepersonals in den Krankenhäusern voll ausgeschöpft werden, um den SmICS-Warnungen nachzugehen und festzustellen, ob es sich tatsächlich um Warnungen handelt, die ein Eingreifen erfordern."

Prof. Dr. med. Simone Scheithauer
Universitätsmedizin Göttingen

Nosokomiale Infektion

Tritt eine Infektion in einem Krankenhaus auf, spricht man von einer nosokomialen Infektion. Diese werden in Deutschland meist nicht durch MRB verursacht. In vielen Fällen werden MRB lediglich auf den Schleimhäuten, z. B. im Darm und im Nasen-Rachen-Raum mit diesen Erregern besiedelt. Aufgrund der fehlenden Symptome werden diese Besiedlungen nicht immer rechtzeitig erkannt (was zunächst medizinisch unbedenklich ist) und diese Erreger können sich so ausbreiten. Aber auch die Besiedlung mit multiresistenten Erregern kann – ebenso wie die Besiedlung mit nicht multiresistenten Erregern – zu einer behandlungsbedürftigen Infektion führen.

Cluster-Früherkennung

Im Use Case Infektionskontrolle wird ein digitales System zur frühzeitigen Erkennung von überproportionalen Erregerclustern und möglichen nosokomialen Übertragungsketten entwickelt und erforscht (Clusterfrüherkennung). Ziel ist es, die weitere Ausbreitung von bakteriellen Erregern am Beispiel von MRB automatisch zu erkennen und zu visualisieren. Diese frühzeitige Erkennung von Übertragungsketten kann dazu führen, dass Ausbrüche vermieden oder zumindest in ihrem Ausmaß reduziert werden können, indem sie durch geeignete Interventionen frühzeitig unterbrochen werden. Auf diese Weise können Patientinnen und Patienten besser geschützt und Infektionen vermieden werden.

SmICS

Intelligentes Infektionskontrollsystem (SmICS)

Zur Umsetzung einer solchen digitalen Lösung wurde das "Smart Infection Control System" (SmICS) entwickelt. Es ermöglicht die automatisierte, Algorithmus basierte Erkennung von möglichen Erregerclustern auf der Basis von Daten aus dem Pflegealltag. Expertinnen und Experten entscheiden dann, ob ein Ausbruch vorliegt. Die dafür notwendigen Daten stammen aus den medizinischen Datenintegrationszentren, die im Rahmen der Medizininformatik-Initiative (MII) an verschiedenen HiGHmed-Standorten in Deutschland eingerichtet wurden.

 

Bewegungsungsdaten

Für die Erkennung möglicher Erregercluster sind Bewegungsdaten (d. h. der Aufenthaltsort von Patientinnen und Patienten im Krankenhaus) und mikrobiologische Befunde (Nachweis von krankheitsverursachenden Bakterien) von besonderer Bedeutung. Durch eine standardisierte Abfrage dieser Datenbanken, die in den medizinischen Datenintegrationszentren (MeDIC) zusammengeführt werden, lässt sich mit Hilfe statistischer Analysen und maschineller Lernverfahren der zeitliche und örtliche Kontext nachvollziehen, in dem Erregernachweise und Patientenkontakte auftreten.

SmICS

Offener Standard

Die Verwendung eines offenen Standards für die Darstellung und Speicherung medizinischer Daten (openEHR) ermöglicht die Integration von Quelldaten aus unterschiedlichen, kommerziellen Laborinformationssystemen in eine harmonisierte, standardisierte und über Open-Source-Schnittstellen zugängliche Datenplattform. Durch die Vereinheitlichung des Datenmanagements und die konsequente Nutzung von standardisierten Abfragemöglichkeiten und Schnittstellen kann die SmICS-Anwendung an allen teilnehmenden Standorten ohne wesentliche Anpassungen genutzt werden.

So können sich entwickelnde Erregercluster lokal und auch standort- oder einrichtungsübergreifend erkannt werden. Dies könnte dazu führen, dass sich die Zahl der betroffenen Patienten in Zukunft verringert. SmICS könnte auch entscheidend dazu beitragen, die Zahl der bisher unentdeckten und/oder nicht gemeldeten Fälle von Erregerhäufungen zu reduzieren.

Prof. Dr. med. Simone Scheithauer

Universitätsmedizin Göttingen | Direktorin des Instituts für Krankenhaushygiene und Infektiologie

Prof. Dr. med. Dr.-Ing. Michael Marschollek, FIAHSI

Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Informatik der TU Braunschweig und der Medizinischen Hochschule Hannover | Geschäftsführer, Leiter des Standortes Hannover

BMBF
MII