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Fallstricke und Meilensteine - Interdisziplinäre eHealth-Projekte

FH Prof. DI Dr Stefan Sauermann Fachhochschule Technikum Wien

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UAS Technikum Wien Austria’s University of Applied Sciences

for Innovation and Technology

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© UAS Technikum Wien

University of Applied Sciences (UAS) Technikum Wien – Hoechstaedtplatz and ENERGYbase

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Austria’s Largest Purely Technical UAS

2016 | 13 Bachelor and 18 Master degree programs, 5 Master

courses

2013 | Moved into the new building at Hoechstaedtplatz

2008 | Moved into the second location at ENERGYbase

2005 | Founded the AUS Technikum Wien Academy (fk. LLL

Academy)

2004 | Degree programs switched to bachelor’s/master’s system

2003 | Opening of the headquarters at Hoechstaedtplatz

2000 | Became Vienna’s first university of applied sciences

1994 | Founded at the initiative of FEEI – Association of the

Austrian Electrical and Electronics Industries and respected

industrial enterprises

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© UAS Technikum Wien

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Organization

Institution | University of Applied Sciences Technikum Wien

– ~ 4,000 students, about 9,000 alumni

– 31 degree programs: organization of the courses of study, development and

advancement of the curricula

– 15 departments: technical know-how and expertise in the areas of

instruction and research

– 4 study centers

– Steering and decision-making comittee: University of Applied Sciences

Council

Operator | University of Applied Sciences Technikum Wien

Association

– Overall financial and legal responsibility

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© UAS Technikum Wien

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Academics

13 bachelor’s degree programs

– Biomedical Engineering

– Business Informatics

– Computer Science

– Electronic Engineering

– Electronics and Business

– Information and Communication

Systems and Services

– International Business and

Engineering

7

– Mechanical Engineering

– Mechatronics/Robotics

– Smart Homes and Assistive

Technologies

– Sports Equipment Technology

– Transport and Environment

– Urban Renewable Energy

Technologies

© UAS Technikum Wien

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Academics

18 master’s degree programs

– Biomedical Engineering Sciences

– Embedded Systems

– Environmental Management and

Ecotoxicology

– Game Engineering and Simulation

– Healthcare and Rehabilitation

Technology

– Industrial Electronics

– Information Management and IT

Security

– Information Systems Management

– Innovation and Technology

Management

– Integrative Urban Development

– Smart City

– International Business and

Engineering

– Mechanical Engineering*

– Mechatronics/Robotics

– Renewable Urban Energy

Systems

– Software Engineering

– Sports Equipment Technology

– Telecommunications and

Internet Technologies

– Tissue Engineering and

Regenerative Medicine

7

© UAS Technikum Wien

* subject to approval by the AQ Austria

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Research & Development

Five main areas of research – Embedded Systems & Cyber-Physical Systems

– Renewable Urban Energy Systems

– Secure Services, eHealth & Mobility

– Tissue Engineering & Molecular Life Science Technologies

– Automation & Robotics

Funded R&D projects | contract R&D projects

Among the top 5 in the UAS sector in terms of research &

development – FHplus/COIN structural development projects (eHealth, Embedded

Systems, Tissue Engineering) so far

– Currently about 40 funded research projects

– Appr. 9 innovation checks every year

Josef Ressel Center for Verification of Embedded

Computing Systems

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© UAS Technikum Wien

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Partners

Network partner of the FEEI – Association of the Austrian Electrical and

Electronics Industries and respected industrial enterprises

Partnerships with national and international companies from business and

industry – Partners include ABB, AIT, Alcatel-Lucent, AT&S, Boyden, Kapsch, Schrack, Siemens, Anecon, Beko,

Bundesrechenzentrum, EEP Maschinenbau, Frequentis, IVM, Knorr-Bremse, MonTech, OVE, Rehau,

Raiffeisen Bank International, Wien Energie

Partner institutions in 36 countries around the world

Partnerships with academic institutions

Partnerships with schools

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© UAS Technikum Wien

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‹#›

Innovationskraft - Aufbruchstimmung

• Hier braucht es die Welle: Kontradieff

• Gartner Hype Cycles

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The wave

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Own figure by JohanSonn acc. to requirements of Andreas J. W. Goldschmidt for his public lecture in 2004: What happens in the next years in hospital care? (Was kommt in den nächsten Jahren auf die stationäre Versorgung zu?) University of Marburg, 25. March 2004. Health Economy in Germany - Economical Field of the Future (Gesundheitswirtschaft in Deutschland - Die Zukunftsbranche). Wikom Publishing house, Wegscheid, Germany 2009, ISBN 978-3-9812646-0-9. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kondratiev-waves_IT_and_Health_with_phase_shift_acc_to_Goldschmidt-AJW_2004.jpg. Creative Common License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

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Gartner Hype Cycle Selected technologies:

• On the Rise

– FHIR

• At the Peak

– C-CDA

• Sliding Into the Trough

– Continua

• Climbing the Slope

– IHE XDS.b

Gartner: Hype Cycle for Healthcare Provider Technologies and Standards, 2015

https://www.gartner.com/doc/3086917:

Image: Gartner, Inc., Stamford, CT, USA, http://www.gartner.com/technology/research/methodologies/hype-cycle.jsp

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• Oder schmerzt es doch mal so zwischendurch?

• Lernen wir aus Erfolgen

Innovation – Wunderbar, ein tolles Gefühl!

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Into the max rise of railways: Semmeringbahn (Built 1848-1854) under the lead of Carl Ritter von Ghega

• Source: Anonymous: Das fünfundzwanzigjährige Jubiläum der Semmeringbahn. Festgabe für die Teilnehmer an der Jubiläumsfeier am 17. Mai 1879. Verlag von R. von Waldheim, Wien, 1879 Digitised, Online (22.6.2014): http://digital.slub-dresden.de/id321385993/0

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1849: This is impossible!!

• The commission of leading engineers elaborately – compared the adhesive railway to a cable car – and concluded:

• Let us build a cable car!!

– 1:40 uphill is too steep – The money invested will be lost

• Die Zeitschrift des Österreichischen Ingeneur-Vereins, Nr.19,20,21, October 1849, Reporting on the results of a study undertaken by the„Kommission zur Erörterung der Frage der Übersteigung des Semmerings mittels einer Eisenbahn“, p154-190, and Heft 24, Blatt 17, p209-220.

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Impressions from Semmeringbahn, now a „Cultural World Heritage“ still in full operation, 160 trains per day

Top: Haeferl (Wikimedia Commons): Semmering - 2013-09-07 - Nostalgiezug mit Lok 109-13, URL, License CC-BY-SA 3.0-at

Left: Unknown. Kalte Rinne Viadukt. - Original image: Photochrom print (color photo lithograph) Reproduction number: LC-DIG-ppmsc-09593 from Library of Congress, Prints and Photographs Division

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The Engineers then changed their mind

• The „Architekten und Ingenieursverein“ erected a monument for Carl Ritter von Ghega in 1869, at the Semmering Train Station

• 1902: 1.9 million tons of freight per year

• 1953: 2.3 million tons

• 2000: 24 million tons, 17.000 trains

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• Erfolgreiche Technologien

– Haben viele „Anwender“

– Sind in vielen Produkten angewandt

– Diese Produkte basieren auf

• Technologie

• Wissen

• Gemeinsame Infrastruktur

• Kooperation

Innovation – Wunderbar, ein tolles Gefühl!

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• Weltweiter Gütertransport

– Logistik, „Container“, …

• Tourismus

– Events, Gastronomie, …

• Kooperations-Muster

– Kongresse, Treffen, Wissensmanagement

Eisenbahn: Produkte, Dienstleistungen, …

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Power Grid Infrastructure

Behind the wall you find …

Image source: Do-It-Yourself Resources: Supplies and Tips for Home Improvement and DIY: Basic Wiring Techniques.

http://diy-resources.com/Basic-Wiring-Techniques_orth-0.html

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• Power generation

– Hydroelectric, wind, gas, solar, biomass, …

• Distribution

– …

• Machinery, devices

– Tools, lighting, …

• IT

– …

• (we keep collecting for ages – this is enormous)

Power Grid: Produkts, services, …

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AI, Decision Support: Main innovation goal in Healthcare IT

• The need to develop national and international biomedical-networking infrastructures that use existing and future technologies for communication, data exchange, and information retrieval.

• The need for credible international standards for communications, data, and knowledge exchange

• that will allow both commercial and academic developers of medical information systems

• to know what to do in order to assure the integration of their products with other developing systems

• Shortliffe E.H.: The adolescence of AI in Medicine: Will the field come of age in the 90s? Artificial Intell.Med. 5, 1993, 93-105.

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One more Shortliffe slide: Governance !!!

• „I do believe that we must accept the impossibility of viewing the introduction of decision support tools as a grass-roots activity that emerges from the research lab, (….) and then grows by some kind of mass effect to encompass an entire medical community.

• (…) will be realized when the infrastructure for introducing computational tools in medicine has been put in place by visionary leaders,

• who understand the importance of networking, integration, shared access to patient data bases, and the use of standards for data-exchange, communications and knowledge-sharing.

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‹#› Image: By Patrick Edwin Moran - Own work, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3904554

How much IT support is available?

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‹#› Image: By Patrick Edwin Moran - Own work, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3904554

And in large groups communities????

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• Observe

– Recording of feedback: not much, improving

– Recording outside information: not much, improving

• Orient:

– …

• Decide

– for limited use cases

• Act:

– some workflow support

• There are open issues!!!!

IT support for OODA: status

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Some „power plants“ of healthcare

IT

Infrastructure

Telemonitoring

Radiology

Lab

All of us,

friends, relatives,

GPs, resident

doctors

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Records Radiolog

y

IT

Infrastructure

IT

Infrastructure

Telemonitoring Telemonitoring

La

b

La

b

All of us,

friends, relatives,

All of us,

friends, relatives,

GPs, resident

doctors

GPs, resident

doctors

IT

Infrastructure

Telemonitoring

La

b

All of us,

friends, relatives,

GPs, resident

doctors

Medical Record

Medical Record

Medical Record

Healthcare

Record

Personal Healthcare

Record

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‹#›

Sta

ndard

s e

nable

contin

uous

gro

wth

Terms

Type Syn Who, where Contains Purpose

Electronic

Medical

Record

EMR

Locally at

healthcare

providers,

Hospitals, Labs,

GPs, …

Messages,

records, transient

info, all details

Complete

documentation,

process flow, quality

assurance, liability

Electronic

Healthcare

Record

EHR „The community“

Stable

information,

reports,

summaries

Overview,

coordination

Personal

Healthcare

Record

PHR

Patients provide

information via

medical devices,

using apps etc

Readings of

blood pressure,

weight, blood

glucose,

wellbeing,

nutrition

Patient

empowerment,

management of

chronic disease,

prevention

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‹#›

• Decision support in healthcare, big data, analytics, wearables, apps, crowd sourced healthcare, community services, peer groups, patient empowerment, learning tools, data enhanced social media, …

• See e.g. Health Level Seven®International 29th Annual Plenary & Working Group Meeting,

Atlanta, GA, October 4-9, 2015, Plenary Packet http://www.hl7.org/events/wgm102015/

• http://www.hl7.org/downloads/?HL7s29thAnnualPlenaryPacket

Which products and services can we expect?

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‹#›

• Electronic Healthcare Records –Worldwide!!

• Telemonitoring – Worldwide!!

• Why worldwide?

– We must get the N up

– For products and services

– So that the single unit €$ goes down

Infrastructure requirements

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‹#›

• Build EHRs and telemonitoring infrastructure

– everywhere, invisible, reliable

– Owned by communities, large stakeholders

– N <<< €, $ >>>

• Generate attractive products and services using the infrastructure

– Fast, user centered, beautiful, individual

– Creative!

– N >>> €, $ <<<

Now: Which contributions do we need?

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‹#›

• Build EHRs and telemonitoring infrastructure

– Giant Projects!!

– Large companies

– Think Global

• Generate attractive products and services using the infrastructure

– Adaptive networks, fluid cooperations

– Act local

Now: Who does what?

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Success Factors for Giant Projects • “Formulation and change of goals”

– Decide what you want, fast

– Keep change limited and controlled

• “Basic configuration, Initial design”

– Have SOME idea how you will do it, before you start

– Do not go into too much detail,

– learn as things evolve, learn from previous examples

• “Socio-political environment”

– Involve the stakeholders, users, and everybody who needs to be involved

– Let no one dominate the others

• “Management structure and capacity.”

– See that those who have to do it really can do it

– Give them what they need

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Gruen, O., Taming Giant Projects. Management of Multi Organization Enterprises, 1st edition ed.,

Springer, Berlin, ISBN: 540214402, 2004, pp. 1-271.

Image: o. Univ. Prof. Dipl.-Kfm. Dr. Oskar GRÜN, Vorstand des Institutes für Organisation und

Materialwirtschaft, Wirtschaftsuniversität Wien, Österreich

http://wwwap.wu.ac.at/inst//orgmat/institut/personal/mitarbeiter/cv_gruen.html

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‹#›

Networks of humans

• A network needs investments – Development and maintenence

• goals, visions, processes, working relationships, „culture“, …

• A network will only last as long as there is a felt benefit for those

involved – „Egoism“ needs to be satisfied!!

• IT networking tools can help

– communicationand cooperation • can not replace „face-to-face“ meetings

• Everybody is representing an organisation – Does this fit my „folks at home"? – Will they be happy with this if I tell them?

Based on: Lobnig, H., "Netzwerke - was Sie wirklich investieren sollten!," Hernsteiner, Zeitschrift für Management und Organisationsentwicklung, vol. 4, Hernstein International Management Institute, Vienna, Austria, pp. 16-20, 2000. http://www.lemon.at/tl_files/lemon/publikationen/artikel/Lemon_HL_2000_Netzwerk.pdf

Image of Hubert Lobnig: http://www.lemon.at/Hubert_Lobnig.html

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• Electronic Healthcare Records –Worldwide!!

• Telemonitoring – Worldwide!!

• Why worldwide?

– We must get the N up

– For products and services

– So that the single unit €$ goes down

Infrastructure requirements

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• EHRs and telemonitoring infrastructure

• need to provide functions

• that the innovative services and products require

Challenges

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• Giant projects

• need to cooperate

• with dynamic and fluidic networks of small organisations

• (and with other Giant Projects)

Challenges

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Administration – Laws, contracts

– Priorities, Goals,

Environments

– Ressources

Medicine – Core Competence

– Background, Research

– Processes

Engineers, Industry – IT, Applications

– Devices

– Innovation

Education – 2005: 20 „knowing“ Persons

available in AT

– 2013: 200

– 2018: 25.000 ?

Exciting!!

Contributing to the system change