Entwicklung und Implementierung der Datenplattform GeMuKi-Assist im Rahmen des Forschungsprojekts „Gemeinsam gesund: Vorsorge plus für Mutter und Kind“

Das Betreuungstool wurde als eine einfach zu bedienende Weboberfläche entwickelt und dient dazu, die medizinischen Daten (aus Mutterpass und Kinderuntersuchungsheft) während der Schwangerschaft und im 1. Lebensjahr des Kindes zu dokumentieren. Das Betreuungstool ermöglicht den unterschiedlichen am Beratungsprozess beteiligten Fachakteuren Einsicht in den gesamten Beratungsverlauf zu nehmen und somit auf den Ergebnissen der vorangegangenen Gespräche aufzubauen. Darüber hinaus werden in der Interventionsgruppe die Ziele einer Teilnehmerin, die im Gespräch vereinbart wurden, vom GeMuKi-Fachakteur dort festgehalten.

Beim Einloggen mit individuellen Login-Daten erhält der Fachakteur Zugang zu seinen GeMuKi-Teilnehmerinnen. Eine Übersichtsliste ermöglicht den Zugriff auf die einzelnen digitalen Patientenakten. Einzelne Felder sind mit Plausibilitätschecks für definierte Wertebereiche hinterlegt, um frühzeitig mögliche Fehleingaben zu verhindern. Zu jeder Teilnehmerin wird ein Zeitstrahl angezeigt, auf dem die aktuelle Schwangerschaftswoche bzw. das aktuelle Alter des Kindes abgebildet ist. Darüber hinaus wird bei jeder Teilnehmerin der Interventionsregion eine Graphik zum Gewichtsverlauf dargestellt. Anhand der im Einschreibefragebogen angegebenen Gewichts- und Größendaten der Teilnehmerin wird der Ausgangs-BMI (Body Mass Index) vor Schwangerschaftsbeginn berechnet. Auf Basis der wiederholt eingetragenen Gewichtsangaben im digitalen Mutterpass wird automatisch die Kurve der individuellen Gewichtsentwicklung jeder Frau während der Schwangerschaft im Vergleich zur Empfehlung (10–16 kg für Normalgewichtige) angezeigt (s. Abb. 2). Die Abkürzungen S1–S4 kennzeichnen die jeweiligen Zeiträume im Schwangerschaftsverlauf, an denen laut Studiendesign eine GeMuKi-Beratung sowie die entsprechende Datendokumentation stattgefunden haben. Sobald das Kind geboren ist und die entsprechenden Größen und Gewichtsdaten der Kinder laut U‑Heft eingetragen sind, wird eine grafische Darstellung der individuellen BMI-Perzentilkurve des Kindes angezeigt [4].

Zur Unterstützung der Beratungsgespräche wurde die Beratungsmethode der motivierenden Gesprächsführung (MI) mit abschließender Dokumentation der gewählten Themen und Ziele in der Web-Oberfläche abgebildet. Die Hauptthemen sowie entsprechende Unterkategorien sind bereits vorgegeben und können über entsprechende Felder ausgewählt werden (s. Tab. 1). Als Unterstützung zur Durchführung der Beratung sind in der Datenplattform zum Nachlesen die wichtigsten Empfehlungen zu jedem Thema sowie beispielhafte offene Fragen pro Thema gemäß der Beratungsmethode der Motivierenden Gesprächsführung hinterlegt. Die individuellen Ziele der Teilnehmerin werden in einem Freitextfeld eingefügt. Sobald ein Fachakteur Ziele in das Betreuungstool einträgt, erhält die Teilnehmerin eine entsprechende Push-Nachricht über die GeMuKi-App (s. Abb. 3).

Ein Notizfeld ermöglicht den Fachakteuren darüber hinaus, eigene Notizen einzutragen, die auch für alle anderen Behandler einer gemeinsamen Teilnehmerin sichtbar sind. Die Einsicht in die Notizen und den Beratungsverlauf einer gemeinsamen Patientin dienen dazu, die behandelnden Fachakteure besser untereinander zu vernetzen und ihre Beratungen aufeinander abzustimmen.

Um die Wünsche der Fachakteure für die Umsetzungspraxis frühzeitig zu berücksichtigen, wurde in einem frühen Stadium ein Pre-Test des Betreuungstools durchgeführt. Dazu wurden den freiwillig Teilnehmenden aller relevanten Berufsgruppen die Datenplattform präsentiert, alle Funktionalitäten gemeinsam diskutiert und anschließend optimiert.

Mit Hilfe der mobilen App (s. Abb. 3) werden die schwangeren Frauen und jungen Mütter bei ihrer Lebensstiländerung unterstützt. Hierfür sind über die App die im Beratungsgespräch mit den Fachakteuren gesetzten Ziele für die Teilnehmerin abrufbar. Pro Beratungseinheit (Kurzintervention) während der Schwangerschaft und im 1. Lebensjahr des Kindes werden die Teilnehmerinnen einmalig durch Push-Benachrichtigung an ihre Ziele erinnert. Auch die Benachrichtigung über bereitgestellte Fragebögen, die im Rahmen der Studie zu fünf Zeitpunkten auszufüllen sind, erfolgt mittels Push-Nachrichten. Die App kann über die gängigen App-Stores bezogen werden und ist mit einem persönlichen Passwort und Nutzernamen geschützt.

Zudem bietet die App in ihrer Qualität gesicherte Informationen rund um eine gesundheitsförderliche Lebensführung in Schwangerschaft, Stillzeit und Babyalter mit unterstützenden Materialien und Adressen als Linkliste. Im Rahmen von GeMuKi haben die Eltern damit ergänzend zum persönlichen Beratungsgespräch Zugriff auf fundierte Materialien zur Förderung der Gesundheitskompetenz. Darüber hinaus beinhaltet die App eine Notizfunktion für persönliche Eintragungen, die niemand außer der Nutzerin selbst einsehen kann.

Vor der eigentlichen Feldphase wurde die GeMuKi-App im Rahmen eines Pre-Tests mit Schwangeren an der Uniklinik Köln nach [5] getestet. Der Pretest der App zielte in erster Linie auf das Testen der ausgewählten Fragebögen für die Evaluation ab. Es wurde z. B. darauf geachtet, dass Filterführungen der Fragebögen in der App richtig implementiert wurden und die Fragen von den Teilnehmerinnen verstanden werden. Durch den Pre-Test konnten Filterführungen korrigiert und Verbesserungen des Designs (u. a. Gestaltung der Buttons und Scrollbalken) für die Finalisierung der App erfolgen.

Die Administrationsoberfläche unterstützt die Studienkoordinatorinnen bei Management, Monitoring und Pflege der Daten im Studienprozess. Vom Einschluss einer Teilnehmerin bis zum Abschluss der Studie liegen alle Daten in einem einzigen Tool gebündelt vor. Es vereinfacht darüber hinaus die Zusammenarbeit der Studienkoordinatorinnen, die die Teilnehmerinnen und Fachakteure in unterschiedlichen Studienregionen betreuen.

Mit Hilfe der Administrationsoberfläche können sowohl die Studienteilnehmerinnen wie auch die Behandlungsteams der Fachakteure angelegt und verwaltet werden (s. Abb. 4). Bei Studieneinschluss werden die initialen Teilnehmerinnendaten eingegeben, die auch Aufschluss über den errechneten Entbindungstermin geben. Nach diesem Datum werden in der Bedienoberfläche automatisch die verschiedenen Phasen des Studienprozesses angezeigt und eine entsprechende Logik für das Versenden von Erinnerungen an die Teilnehmerinnen aktiviert. Je nachdem, ob nach der Logik des Studienprozesses bestimmte Daten vorliegen sollten (z. B. beantwortete Fragebögen oder Daten aus Mutterpass, U‑Heft und den Beratungen), werden für die Studienkoordinatorinnen in der Administrationsoberfläche verschiedene Alarme als Ampelsystem (rot/grün) angezeigt. So können die Studienkoordinatorinnen zeitnah beim Fachakteur oder der Teilnehmerin selbst die fehlenden Daten nachfragen bzw. an die Datenlieferung erinnern. Eine automatische Sortierung nach den Alarmen unterstützt die Studienkoordinatorinnen bei der Kontrolle fehlender Daten sowie bei der Berichtigung fehlender bzw. unplausibler Daten.

Die Darstellung der Behandlungsteams (alle Fachakteure einer Patientin) ist eine weitere Funktion der Administrationsoberfläche. Die Studienkoordinatorinnen können die entsprechenden Teams unkompliziert bearbeiten, z. B. die Frauenärztin löschen, die die Behandlung nach der Schwangerschaft abgeschlossen hat, oder einen Kinder- und Jugendarzt nach der Entbindung des Kindes hinzufügen, was den Aufwand bei der entsprechenden Praxis minimiert.

Zur Organisation der Arbeit mit dem Tool können nicht benötigte Spalten ausgeblendet werden, z. B. soziodemografische Daten. Außerdem können Spalten je nach benötigter Suchoption sortiert werden, z. B. nach Daten, die Aufschlüsse über zurückliegende und anstehende Aktivitäten der Teilnehmerinnen im Studienprozess geben. Durch die Suchfunktion, verschiedene Filterfunktionen und die Möglichkeit der Sortierung (z. B. nach Studienphase, nach Entbindungstermin usw.) ist ein schneller und unkomplizierter Zugriff auf die gewünschten Datensätze möglich. Hierdurch besitzen die Studienkoordinatorinnen immer einen Überblick über den aktuellen Status der Studienaktivitäten.

Ebenso werden mit Hilfe der Administrationsoberfläche die Zugriffsrechte der jeweiligen Fachakteure auf den Datensatz der Teilnehmerin verwaltet: Sollten Teilnehmerinnen nicht mehr an der Studie teilnehmen, so lassen sich diese Datensätze archivieren. Dadurch werden in der Administrationsoberfläche und im Betreuungstool nur die aktiven Teilnehmerinnen angezeigt. Auch Notizen zu jeder Teilnehmerin sowie den beteiligten Fachakteuren können in der Administrationsoberfläche eingegeben und gespeichert werden, sodass ergänzende Informationen (z. B. persönlicher Kontakt mit Teilnehmerin, Studienabbruch, Rücksprachebedarf bezüglich Dateneingaben mit Praxis und Vertretungssituation zwischen den Studienkoordinatorinnen u. a.) nicht in separaten Anwendungen verwaltet werden müssen.

Die Testung der Administrationsoberfläche verlief über mehrere Monate. Hierbei wurden alle Funktionalitäten durch Anlegen von Testteilnehmerinnen durch die Studienkoordinatorinnen geprüft und fehlerhafte Funktionen sowie jegliche Änderungswünsche an das Fraunhofer Institut FOKUS übermittelt, bis das Tool in seiner endgültigen Form finalisiert werden konnte.

Der GeMuKi-Server ist die zentrale technische Kommunikationsstelle im Gesamtsystem und handhabt die Datenspeicherung aus der GeMuKi-App, dem Betreuungstool und der Administrationsoberfläche. Auch das Passwortmanagement für alle Benutzergruppen wird über den Server realisiert. Da im Rahmen des Projektes gesundheitsbezogene und somit besonders schützenswerte persönliche Informationen erhoben werden, mussten die Anforderungen der DSGVO bei der Erhebung und Speicherung der Daten umgesetzt werden. Hierfür wurde ein Datenschutzkonzept mit den Datenschutzbeauftragten der beteiligten Institutionen abgestimmt und die entsprechenden Sicherungsmechanismen in der Plattform GeMuKi-Assist implementiert.

Gemäß den Datenschutzanforderungen wurde ein Zugriffsmanagement für die einzelnen Benutzergruppen implementiert, sodass je nach Nutzerberechtigung nur ein bestimmter Ausschnitt der Studiendaten angezeigt und bearbeitet werden kann. Für die Einhaltung des hohen Schutzniveaus werden die personenbezogenen Daten in der Datenbank verschlüsselt abgelegt. Für die sichere Datenübermittlung wurden die Transportkanäle mittels TLS 1.3 verschlüsselt.

Außerdem organisiert der GeMuKi-Server die automatische Erinnerungsfunktion zum Ausfüllen der Fragebögen und die Erinnerungen an die vereinbarten Ziele. Hierfür werden Push- und E‑Mail-Benachrichtigungen in Abhängigkeit von der aktuellen Schwangerschaftswoche bzw. dem Geburtstermin des Kindes versendet. Für die wissenschaftliche GeMuKi-Studie werden die erhobenen Gesundheitsdaten automatisiert unter Verwendung eines Pseudonyms aus der Datenbank exportiert, sodass die Datensätze keinen Rückschluss auf reale Personen zulassen.

Der GeMuKi-Server wird in einer eigenen virtuellen Maschine (VM) betrieben, in der alle Abhängigkeiten der verschiedenen Anwendungen (GeMuKi-App, Betreuungstool, Administrationsoberfläche und Server) ausgeführt werden. Für den Betrieb des Servers ist es verpflichtend, dass der Betreiber nach ISO/IEC 27001 zertifiziert ist und die technischen und organisatorischen Maßnahmen (TOMs) des GeMuKi-Datenschutzkonzeptes einhält. Von der VM wird täglich ein Backup gesichert, um beim Datenausfall die Verluste in der Datenbank zu minimieren.

Zum Nutzungsverhalten des Betreuungstools wurden Einschätzungen der betreuenden Studienkoordinatorinnen über teilnehmende Praxen bzw. Hebammen vorgenommen. Diese Einschätzungen wurden 6 Monate und 1 Jahr nach Einschluss der jeweils ersten Teilnehmerin über einen standardisierten Bogen abgefragt. Hierbei wurde erfragt, auf welche Art die Fachakteure die Daten dokumentieren, ob dabei Unterstützung durch das Projektpersonal notwendig ist und ob die Möglichkeit des interdisziplinären Austauschs über die Notizfelder genutzt wird. Zusätzlich konnten die Studienkoordinatorinnen Besonderheiten und Auffälligkeiten der Fachakteure im Zusammenhang mit GeMuKi-Assist in einem Freitextfeld festhalten. Es liegen vollständig ausgefüllte Bögen für 24 Frauenarztpraxen bzw. Hebammen vor. Darüber hinaus wurden mit 11 beteiligten aktiven Fachakteuren qualitative Leitfadeninterviews geführt (5 Frauenärzte, 3 Hebammen, 3 medizinische Fachangestellte).

Aus den Freitextantworten der Fragebögen durch die Studienkoordinatorinnen ist zu entnehmen, dass die Nutzung von GeMuKi-Assist entweder von Beginn an reibungslos funktioniert oder eine Übergangsphase stattgefunden hat, in der zunächst auf Papier dokumentiert und dann auf die digitale Dokumentation umgestiegen wurde. Einige Eintragungen weisen auf eine generelle Ablehnung von Akteuren gegenüber digitalen Technologien hin, weshalb in diesen Fällen die Dokumentation ausschließlich auf Papier erfolgte. In Einzelfällen führten technische Probleme mit veralteten, nicht unterstützten Browserversionen dazu, dass einzelne Praxen im weiteren Verlauf die Dokumentation auf Papier bevorzugten.

In den Interviews mit den Fachakteuren selbst beschreiben die Befragten, die die Eintragungen in GeMuKi-Assist selbst übernehmen, die Handhabung als einfach und praktikabel. Das Aufrufen einer externen Plattform wird allerdings als zeitaufwendig angesehen. Die Notizfeldfunktion im Betreuungstool für eine interprofessionelle Zusammenarbeit der beteiligten Berufsgruppen wird von keinem der Fachakteure genutzt – dies zeigen sowohl die Befragung der Studienkoordinatorinnen als auch die Interviews mit den Fachakteuren. Aus den Interviews mit den Fachakteuren wurde deutlich, dass diese Funktion den Befragten nicht bekannt ist.

Einige interviewte Fachakteure berichten, dass die in der Plattform hinterlegten beispielhaften offenen Fragen sowie die Empfehlungen zum gesunden Lebensstil für die Vorbereitung auf das erste Beratungsgespräch hilfreich waren. Ebenfalls als praktisch empfinden die Fachakteure den Zeitstrahl, der die aktuelle Schwangerschaftswoche der Teilnehmerin anzeigt. Die Rückkopplung des Betreuungstools mit der App der Teilnehmerinnen zur Übermittlung der Zielvereinbarungen wird von den Befragten durchweg positiv bewertet.

Im Rahmen der Prozessevaluation wurden die Teilnehmerinnen auch nach ihrem Nutzungsverhalten der GeMuKi-App befragt. Aussagen weisen darauf hin, dass Teilnehmerinnen die App hauptsächlich zum Ausfüllen der Fragebögen und zum Abruf der Zielvereinbarungen nutzen. Die Teilnehmerinnen betonen, dass sie die App öffnen, wenn sie per Push-Nachricht über das Vorliegen neuer Inhalte informiert wurden. Die Zielvereinbarung auf dem Handy bewerten die Teilnehmerinnen als hilfreich, um sich die in der Beratung besprochenen Inhalte nochmals in Erinnerung zu rufen.

Die Durchführung der Befragung über die App anstelle von papierbasierten Fragebögen wird ebenfalls positiv bewertet, da die Teilnehmerinnen Zeitpunkt und Ort des Ausfüllens flexibel bestimmen und unterbrechen können. Die App sei zudem intuitiv zu bedienen und übersichtlich und praktikabel gestaltet.

Es gaben 10 der 11 Teilnehmerinnen an, dass sie die in der App angebotenen Linksammlungen nicht hilfreich finden oder sich nicht damit beschäftigt haben. Informationen zur Schwangerschaft werden i. Allg. bevorzugt am PC über eine Internetsuchmaschine recherchiert. Ein Großteil der Frauen nutzt regelmäßig andere Apps im Zusammenhang mit der Schwangerschaft, in der wöchentliche Entwicklungen des Kindes anschaulich dargestellt sind. Etwas Ähnliches sollte nach Ansicht einiger Schwangerer auch in der GeMuKi-App vorhanden sein, damit sie diese häufiger öffnen würden.