Search

As citizens, we must all take responsibility for our own health to some extent, and recent developments in medical informatics have provided some valuable new ways to help us do that.This book presents the proceedings of the 2020 Special Topic Conference of the European Federation for Medical Informatics (EFMI STC 2020), held for the first time as a virtual conference on 26 & 27 November 2020, due to restrictions associated with the COVID-19 pandemic.Entitled Integrated citizen centered digital health and social care – Citizens as data producers and service co-creators, this conference focused on the citizen-centered aspects of health informatics.This topic provided the opportunity for contributors to present innovative solutions to allow citizens to take greater responsibility for their health with the help of information and communication technology, and the 52 presented papers published here cover a wide range of areas under the broad, invited subject headings of: tools and technologies to support citizen-centered digital services; capacity building to enhance the development and use of digital services; confidentiality, data integrity and data protection to guarantee trustworthy services; citizen safety in digital services; effectiveness and impact of citizen-digital and integrated health and social services; evaluation approaches and methods for digital services; usability, usefulness and user acceptance of digital services; and guidelines for the successful implementation of digital services for citizens.Offering a current overview of research and applications, the book will be of interest to all those health professionals working to increase citizen use of digital healthcare.

Population-level studies confirm the existence of significant rates of overdiagnosis and overtreatment in a number of conditions, particularly those for which the screening of asymptomatic individuals is routine. The implication is that the possibility of being overdiagnosed and/or overtreated must be mentioned as a possible harm in generating informed consent and participation from the individual invited to be screened. But how should the rates of such preference-insensitive population-level phenomena be introduced into preference-sensitive individual decision making? Three possible strategies are rejected, including the currently dominant one that involves presenting the rates relevant to overdiagnosis and overtreatment as discrete pieces of information about a single criterion (typically condition-specific mortality). Extensive quotation from a review of cancer decision aids confirms that processing this complex and isolated information is not a practical approach. However, the task is unnecessary, since an outcome-focused multicriteria decision support tool will incorporate the effects of overdiagnosis and overtreatment – along with the effects of any underdiagnosis and undertreatment.

Empirical measures of ‘decision aid quality’, like normative ones, are of a formative construct and therefore embody interest-conflicted preferences in their criteria selection and weighting. The preferences of the International Patient Decision Aid Standards consortium distinguish the quality of the decision-making process and the quality of the choice that is made ‘(i.e., decision quality)’. The Decision Conflict Scale features heavily in their profile measure of the former and Decision Quality Instruments (DQIs), have been developed by members of the consortium to measure the latter. We confirm that both of these, and other components, like the higher-level measures, are preference-sensitive and interest-conflicted. Non-financial interest-conflicted preferences are endemic in healthcare research, policy-making, and practice. That they are inevitable means the main problem lies in the denial of this and attitude to and behaviour towards alternatives, equally interest-conflicted.

publishedVersion

Early detection of deterioration at hospitals could be beneficial in terms of reducing mortality and morbidity rates and costs. In this paper, we present a model based on Long Short-Term Memory (LSTM) neural network used in deep learning to predict the illness severity of patients in advance. Hence, by predicting health severity, this model can be used to identify deteriorating patients. Our proposed model utilizes continuous monitored vital signs, including heart rate, respiratory rate, oxygen saturation, and blood pressure automatically collected from patients during hospitalization. In this study, a short-time prediction using a sliding window approach is applied. The performance of the proposed model was compared with the Multi-Layer Perceptron (MLP) neural network, a feedforward class of neural network, based on R2 score and Root Mean Square Error (RMSE) metrics. The results showed that the LSTM has a better performance and could predict the illness severity of patients more accurately.

Due to the safety and health related risks in using medical devices, they are regulated in most parts of the world. In the European Union medical devices regulation is undergoing a major redesign as of the writing of this thesis. Medical Device Regulation is the new regulation and it is entering into force May 25th 2020. By that date all medical devices in the market need to comply to the Medical Device Regulation. The current regulation is stated in the Medical Device Directive. The EU regulation classifies devices based on their functionality and risks in using the medical device. Most standalone software medical devices that are classified as class I in the Medical Device Directive will move up to class IIa, IIb or III in the Medical Device Regulation. The compliance to EU medical device regulation is proven with the quality management system documentation. For class I medical devices neither the Medical Device Directive or the Medical Device Regulation require a standardized quality management system and class I medical device manufacturers do not need an external audit prior to releasing the product to the market. For class IIa, IIb and III the Medical Device Regulation requires an external audit of the quality management system by an EU notified body prior to giving the medical device a CE-marking. Without the CE- marking medical devices cannot be placed in the market. The European Commission has worked together with international standardization organizations to publish harmonized standards that the manufacturers of medical devices can apply to their processes to reach compliance with the regulation. ISO 13485:2016 is the quality management system harmonized standard. This thesis studies the quality management system of KAMU Asthma, a standalone software medical device developed by KAMU Health Oy and classified as a Class I medical device under the Medical Device Directive. The problem is that KAMU Asthma will be classified as at least a class IIa medical device under the Medical Device Regulation and the current quality management system that is used for development of KAMU Asthma does not fulfill the requirements for a class IIa and up medical device classes. This thesis conducted a gap analysis to figure what parts of the current KAMU Asthma quality management system need updating to reach the require- ments of an ISO 13485 compliant quality management system and thus become compliant with the Medical Device Regulation. The documentation of the current quality management system was inspected and compared with the documentation requirements for an ISO 13485 compliant quality management system. ISO 13485 documentation requirements were listed on a document checklist and the checklist was filled with the applicable documentation of the current quality man- agement system. As the result of this thesis the rest of the ISO 13485 requirements can be fulfilled by implementing the rest of the requirements found on the ISO 13485 documentation checklist.

Riskienhallinnan rooli on korostunut organisaatioiden toiminnassa viime vuosina. Muutokset, kuten kasvavat tietojärjestelmät ja digitalisaatio asettavat haasteita riskienhallintaan, jonka vuoksi jatkuva kehittäminen on tärkeää. Tämän työn tavoitteena oli kehittää Pirkanmaan sairaanhoitopiirin (PSHP) lääkintätekniikan yksikön riskienhallintaa ja prosesseja viitekehyksen avulla. Viitekehyksen avulla oli tavoitteena löytää tapausesimerkeistä toimeenpantavia kehitysideoita. Taustana työlle toimi vuosittain päivitettävä riskienhallintapolitiikka, joka on osa koko PSHP:n strategista toimintaa. Yksi vuoden 2017 linjatuista tavoitteista on kehittää riskienhallintatoimenpiteiden toteutumista sekä niiden dokumentointia. Työssä tutkittiin erilaisia viitekehyksiä ja toimintamalleja, joiden avulla kirjallisuudessa on aikaisemmin kehitetty ja tutkittu julkisen ja yksityisen sektorin tietohallintoja. Pääasiassa tässä työssä käsiteltiin COBIT- ja COSO-ERM-viitekehyksiä sekä Tietohallintomallia. Aineistona työssä käytettiin PSHP:n toimialueiden tekemiä potilasturvallisuusilmoituksia (HaiPro). Tarkemmin käsittelyyn otettiin 4/2015–4/2017 välillä tehdyt laitteisiin liittyvät ilmoitukset, joiden pohjalta kehitettiin lääkintätekniikan yksikön osuutta ilmoitusten vastaanottamisessa ja käsittelyssä. Ongelmat lääkintätekniikan riskienhallinnassa ja potilasturvallisuusilmoituksissa liittyivät usean eri järjestelmän rinnakkaiseen käyttöön sekä vuoden 2017 alussa tapahtuneeseen organisaatiomuutokseen. Muutoksessa operatiiviset palvelut, kuten laitteiden huolto ja kunnossapito, siirtyivät Istekki Oy:lle. Muutoksen seurauksena linjaukset riskienhallinnassa ja ilmoitusten käsittelyssä vaativat päivittämistä. Ilmoituksissa selkeänä ongelmana oli HaiPro-työkalun ja lääkintätekniikan toiminnanohjausjärjestelmä EQU:n rinnakkainen käyttö, jonka vuoksi tiedonkulku ilmoittavan osaston ja lääkintälaitehuollon välillä osoittautui vaikeaksi. Valitun viitekehyksen COBIT 5:n avulla kehitettiin EQU-järjestelmällä tehtyä palvelupyyntöä niin, että tieto vaara- tai haittatapahtumasta saavuttaisi huoltohenkilöstön paremmin. Aineiston potilasturvallisuusilmoituksista selvisi, että osastojen hoitohenkilöstö tarvitsee enemmän koulutusta lääkintälaitteiden käyttöön sekä enemmän tukea ja ohjausta järjestelmien käytössä. Tämä tulisi huomioida erityisesti käynnissä olevissa uudishankkeissa, joiden myötä uusia laitteita, järjestelmiä ja toimintoja otetaan käyttöön.

The capacity of sleep clinics to evaluate all those that suffer from sleep disorders is very limited. The development of new home available methods of sleep analysis started to allow an affordable, extensive recording of sleep data. However, this data is hard to understand by users without extensive training and experience. In this work we aimed to determine if sonification (which has long been used as a way of representing hard to understand data) can be used to solve this challenge. We developed a new sonification methodology of sleep recordings by extracting relevant features from the EEG, EOG, EMG and oxygen saturation signals and their combination into functions that modulate characteristics of preexistent sounds. Results show that separability among classes for the sonification of sleep stages is quite high, and the respiratory and movement functions have generally higher values for unhealthy patients. Listening tests show that 8 out of 10 listeners were able to correctly identify all recordings as healthy or unhealthy, and all the participants would be willing to listen to these sounds on a regular basis. We concluded that sonification can be a very valuable tool in solving the data interpretation step of sleep recordings.

The use of information technology in healthcare services can improve the quality of care. The large amount of research has demonstrated the role of the use of Information and communication technology (ICT) solutions to overcome the challenges in patient information management. One of the challenges is the healthcare information sharing between providers. In high income countries, the challenge of exchanging information is almost solved. Nearly all high income countries have implemented a national healthcare network which connects healthcare providers in the whole country. Furthermore, European Union (EU) aims at the point of cross-border healthcare information exchange which supports the mobility of EU citizens. However, in developing countries, they are not yet ready to take the full advantage of ICT in their healthcare systems. The main objective of the thesis was to design the architecture of a national health information system for Rwanda, which is a developing country with limited resources. The research was based on three main issues: One was to determine existing health IT solutions in the healthcare system of Rwanda. The second one was to explore how other countries have developed their national health information systems (NHISs). The third was to find out how open source solutions can build a national network for a country. From the research, the components of the architecture have been defined and finally the architecture was designed. The research started by examining the current situation of ICT solutions in the healthcare system of Rwanda. This showed the progress in implementing certain electronic medical record systems in certain health facilities. However, there is no single hospital with a fully functional system. This step was followed by exploring how other countries implemented their NHIS and it showed that the process varies country by country. It was clear that in developing countries, open source solutions got a large market share contrary to developed countries where proprietary systems are the most used. Finally, open source solutions proved the capability to build a NHIS with different examples of robust open source solutions available in health IT nowadays. Although it would have been interesting, the thesis does not estimate the financial resources needed for the implementation of the architecture. It is possible to implement the NHIS for Rwanda by using both proprietary and open source solutions. However, the interoperability issue can be mitigated by minimizing different types of electronic medical records in healthcare facilities.

Tässä työssä luodaan järjestelmä, joka tunnistaa mobiililaitteen käyttäjän aktiviteetin kiihtyvyysanturin avulla. Tunnistettavat aktiviteetit ovat kävely, juoksu, pyöräily, passiivisuus ja muu liikunta. Tavoitteena on luoda järjestelmä, joka toimii huomaamattomasti mobiililaitteessa ja kerää jatkuvasti tietoa käyttäjän arkipäiväisestä aktiivisuudesta. Koska järjestelmän on tarkoitus toimia taustalla ilman, että käyttäjä erikseen ilmoittaa aktiviteetin alkaneen, on yksi suurimmista haasteista erottaa muut jokapäiväiset liikkeet ja toiminnot kuten mobiililaitteen normaali käyttö tunnistettavista aktiviteeteista. Työssä kiinnitetään erityistä huomiota myös järjestelmän resurssivaatimuksiin mobiililaitteen akkukulutuksen minimoimiseksi. Toteutettu järjestelmä käsittelee mobiililaitteen tarjoamaa kolmiulotteista kiihtyvyysaikasarjaa lyhyissä ikkunoissa. Ikkunasta irrotetaan joukko piirteitä, joiden avulla tilastollinen luokitin tekee alustavan luokituksen aktiviteetista. Tätä tulosta jalostetaan jälkikäsittelyalgoritmilla, joka ottaa huomioon useamman peräkkäisen luokituksen. Luokittimen koulutusdatan keräämiseen kiinnitettiin erityistä huomiota. Toteutettu järjestelmä asettaa kiihtyvyyssensorille erittäin vähän vaatimuksia. Järjestelmän vaatima 15 Hz:n näytteenottotaajuus on saatavilla lähes jokaisessa markkinoilla olevassa kiihtyvyysanturissa. Myös vaadittu ±2 g arvoalue on tarpeeksi pieni useimmille kiihtyvyysantureille. Toteutettu järjestelmä asettaa erittäin vähän vaatimuksia myös sensorin asennolle ja sijainnille käyttäjän vartalossa. Mobiililaitteen asennolla ei ole merkitystä, ja sen voi sijoittaa taskujen lisäksi jopa reppuun tai käsilaukkuun. Järjestelmän vaikutus akun kulutukseen on pieni. Lisäksi järjestelmä toteutettiin taustaprosessina, joka ei häiritse laitteen normaalia käyttöä millään tavalla. Järjestelmä tunnistaa passiivisuuden, kävelyn ja juoksun tarkasti. Koulutettu luokitin saavuttaa näille luokille 99 prosentin tunnistustarkkuuden työssä kerätyllä datajoukolla, joka sisältää 12 tuntia kävelyä, 3 tuntia juoksua ja 4,5 tuntia pyöräilyä yhteensä kahdeksalta eri henkilöltä. Myös pyöräilyn tunnistustarkkuus on hyvä, mutta asettaa mobiililaitteen sijainnille erityisvaatimuksia. Nämä erityisvaatimukset huomioiden myös pyöräilyn tunnistustarkkuus on lähes 98 prosenttia.

Tämä diplomityö käsittelee mobiililaitteita ja käytettävyyttä erilaisilla mobiililaitteilla. Työssä esitellään uusimmat ja yleisimmät mobiilikäyttöjärjestelmät ja perehdytään niiden sisältämiin ominaisuuksiin. Työssä pohditaan, mihin suuntaan nopeasti kehittyvät mobiilimarkkinat tulevat kehittymään muutaman seuraavan vuoden aikana. Teoksessa on kattava katsaus miellyttävän käytettävyyden kehittämiseksi erilaisille mobiililaitteille. Esille nousevat hyvä käytettävyys sekä hyvä käyttökokemus ja kuinka tällaiset asiat saadaan siirrettyä mobiililaitteille tarkoitettuun sovellukseen. Tärkeimpänä havaintona on huomioida mobiililaitteen rajoitukset niin fyysisessä koossa kuin suorituskyvyssäkin. Työssä pohditaan erilaisia ratkaisuja, joilla Internet-palvelua voitaisiin käyttää sujuvasti mobiiliympäristössä. Palvelu on mahdollista kehittää mobiiliselaimissa käytettäväksi, mutta se voi olla myös mobiilikäyttöjärjestelmään kehitetty natiivi sovellus. Työssä vertaillaan näiden eri lähestymistapojen eroavaisuuksia, esimerkiksi, mitä ominaisuuksia on mahdollista käyttää selainpohjaisesti ja mitä pystytään käyttämään vain natiivissa sovelluksessa. Myös tavoiteltava kohderyhmä vaikuttaa siihen, minkälaisella toimintasuunnitelmalla kannattaa aloittaa mobiilipalvelua toteuttamaan. Työn tueksi kehitettiin demototeutus mobiilista vuokra-asuntojen markkinapaikasta. Demototeutus toimii mobiiliselaimissa ja se auttaa hahmottamaan miellyttävän käytettävyyden merkitystä, kun palvelua käytetään suhteellisen pienellä mobiililaitteen näyttöruudulla. Lopuksi keskitytään asioihin, mitä tulee huomioida mobiilisovelluksen suunnittelussa ja hahmotellaan toimintasuunnitelmaa, kuinka vuokra-asuntoihin erikoistuneesta markkinapaikasta kehitetään mobiiliselaimelle optimoitu palvelu.