Informatikkarrieren nehmen Gestalt an in der translationalen und klinischen Forschung

Vitaly Herasevich

Vitaly Herasevich wuchs in Sowjet-Weißrussland auf und verbrachte nicht viel Zeit mit Computern. Als er 1994 die medizinische Fakultät in Minsk besuchte, erwies sich das Netzwerk der Schule zur Verfolgung von Patientendaten als verführerische Neuheit. Herasevich lernte schnell einige Computerkenntnisse und arbeitete 5 Jahre lang an dem System, betrachtete es sowohl aus der Perspektive eines Programmierers als auch eines Klinikers und stellte fest, wo es verbessert werden könnte. Als er das Medizinstudium abschloss, promovierte er in Medizin. In der Herzphysiologie und anschließend als Stipendiat für Kardiologie baute Herasevich sein Fachwissen im Bereich der Informatik weiter aus. Er veröffentlichte sogar ein russischsprachiges Lehrbuch zu diesem Thema.

Diese Erfahrung in den Bereichen Informatik und Medizin kam Herasevich zugute, als er 2006 für ein Postdoktorandenstipendium in die Mayo-Klinik in Rochester, Minnesota, kam. Er wusste, dass er seine Karriere der Verbesserung des Informationsflusses in Krankenhäusern widmen wollte, und sah viele davon Gelegenheit dazu. 2007 gewann er einen Karriereentwicklungspreis von Mayos National Institutes of Health-unterstütztem Zentrum für translationalwissenschaftliche Aktivitäten und begann mit dem Bau eines Sepsis-Schnüfflers, eines Computerprogramms, das die Vitalfunktionen eines Patienten überwacht und bei Sepsis einen Alarm auslöst, der aggressiv ist Eine Immunreaktion auf eine Infektion oder andere schwerwiegende Probleme steht unmittelbar bevor.

Translationale und klinische Forschungsinformatik "verfestigen sich nur als Felder, und es gibt viel zu tun, viele Möglichkeiten." - Peter Embi, Zentrum für Gesundheitsinformatik der Universität Cincinnati

Die Symptome einer Sepsis - wie Fieber und erhöhte Herz- und Atemfrequenz - können sich an die Pflegekräfte anschleichen. Unbehandelt kann der Zustand tödlich sein. "Nur ein paar Stunden Benachrichtigung können eine große Rolle bei der Senkung der Sterblichkeit spielen", sagt Herasevich, der heute Assistenzprofessor für Medizin an der Mayo-Klinik ist. Herasevichs Sepsis-Sniffer ist ein Computeralgorithmus, der den Datenstrom der Intensivstation in Echtzeit abruft und, wenn er Hinweise auf Sepsis oder andere schwerwiegende Probleme erkennt, Krankenschwestern oder Ärzte per Pager, E-Mail oder Alarmtafel benachrichtigt. Mayo untersucht jetzt, ob der Schnüffler die Sterblichkeit auf der Intensivstation des Krankenhauses senkt. "Dies ist ein aufregendes Feld, da Sie die Ergebnisse der Patienten wirklich beeinflussen können", sagt er.

Das Fachgebiet, in dem Herasevich tätig ist, heißt Medizinische Informatik - ein weit gefasster Begriff, der eine Vielzahl von Karrieren umfasst, von der Gewinnung genetischer Datenbanken für Krankheitsanhaltspunkte bis hin zur Führung elektronischer Patientenakten in einer Klinik. Zwischen diesen beiden Extremen des Grund- und des angewandten Wissens liegen zwei aufstrebende, schnell wachsende Teilbereiche: die translationale Forschungsinformatik und die klinische Forschungsinformatik. Ersteres umfasst die Verlagerung neuer Tests und Behandlungen vom Labor in die Klinik, und letzteres konzentriert sich auf die Verbesserung des Informationsflusses während klinischer Studien. Führungskräfte sagen, dass der Bedarf an Arbeitskräften in beiden Unterfeldern explodiert.

"Diese Bereiche verfestigen sich nur als Felder, und es gibt viel zu tun, viel zu tun", sagt Peter Embi, Direktor des Zentrums für Gesundheitsinformatik der Universität von Cincinnati.

Neue Trainingsmöglichkeiten

Das Ministerium für Gesundheit und menschliche Dienste gab im November bekannt, dass es 80 Millionen US-Dollar aus dem amerikanischen Recovery and Reinvestment Act herausgeben werde, um Colleges und Universitäten bei der Entwicklung von Kursen im Bereich der Gesundheitsinformationstechnologie zu unterstützen. Laut William Hersh, Vorsitzender des Instituts für Medizinische Informatik und Klinische Epidemiologie an der Oregon Health & Science University in Portland, gibt es in den USA bereits 40 bis 50 Master- und Doktorandenprogramme für medizinische Informatik. Und es gibt eine Handvoll Informatikstipendien für Personen, die sich weiterbilden möchten, wie sie beispielsweise von der National Library of Medicine und der Veterans Administration angeboten werden.

Die Ziele und Strukturen der Graduiertenprogramme sind sehr unterschiedlich, aber laut Hersh liegt der Schwerpunkt auf der Verbindung von Informationstechnologie und Medizin. "Die technischen Leute, die ich mag, kennen die klinischen Dinge und umgekehrt", sagt Julie Eckstrand, Forschungsinformatikerin am Gesundheitssystem der Duke University in Durham, North Carolina.

Eric Perakslis, Vice President für Forschungs- und Entwicklungsinformatik bei Johnson & Johnson Pharmaceutical Research & Development LLC in Titusville, New Jersey, stellt fest, dass es keinen traditionellen Ausbildungsweg für medizinische Informatik gibt. Wenn Sie mit 10 medizinischen Informatikern sprechen, werden Sie wahrscheinlich 10 verschiedene Geschichten darüber hören, wie sie dorthin gekommen sind. Ärzte, Krankenschwestern, Apotheker und Computeringenieure finden den Weg ins Feld.

Verbesserung der klinischen Forschung


(Brittany G)

Quantitative Karrieren

Auch in Science Careers diese Woche:

Quantitative biomedizinische Karrieren - Physiker, Mathematiker und andere finden neue Wege, um quantitative Fähigkeiten in den biomedizinischen Wissenschaften anzuwenden.

Statistik im Dienste der Biomedizin - Der spanische Statistiker David Rossell unterstützt andere biomedizinische Wissenschaftler bei der Verfolgung seiner eigenen Forschung.

Khamis Abu-Hasaballah begann seine Karriere als biomedizinischer Ingenieur und entwarf medizinische Geräte für ein Unternehmen. Während des Dotcom-Booms der 1990er Jahre begann er, sich für Informationstechnologie zu interessieren. Im Laufe eines Jahrzehnts absolvierte er die IT-Abteilung des Gesundheitszentrums der Universität von Connecticut in Farmington und lernte dabei grundlegende Krankenhaussysteme von elektronischen Patientenakten und den Prozess der klinischen Forschung. "Ich bin auf das Feld gekommen, ohne zu wissen, was ich wissen musste", sagt er.

2008 schuf Abu-Hasaballah eine neue Position als erster klinischer Forschungsinformatiker seines Krankenhauses und erstattete dem Chief Information Officer Bericht. Das Ziel der neuen Position ist grundlegend, aber entscheidend: die Forschung zu rationalisieren. So baut Abu-Hasaballah, inzwischen stellvertretender Vizepräsident für Forschungsinformatik im Krankenhaus, ein System, mit dem Krankenhauspatienten an klinische Studien angepasst werden können.

Embi half bei der Entwicklung einer ähnlichen Software in Cincinnati, die die Studienaufnahmekoordinatoren benachrichtigt, wenn berechtigte Patienten im Data Warehouse des Krankenhauses auftauchen. Herzogs Eckstrand rationalisiert auch klinische Studien. Nachdem sie 20 Jahre als Forschungsapothekerin für Studien zu neuen Arzneimitteln gearbeitet hatte, trat sie in das Feld ein. Im Jahr 2006 bot sich Eckstrand die Gelegenheit, ihre Fähigkeiten in der klinischen Forschung umfassender einzusetzen und Systeme zu entwickeln, mit denen Patientendaten automatisch von Patientenmonitoren in Forschungsdatenbanken übertragen werden. Der Wegfall der manuellen Dateneingabe für klinische Studien ist laut Eckstrand eine enorme Zeit- und Geldersparnis.

Mit den von Eckstrand unterstützten Tools können Ärzte und andere an Studien beteiligte Personen die Datenansammlung in Echtzeit verfolgen, Freiwillige aus der Ferne überwachen und Benachrichtigungen über unerwünschte Ereignisse erhalten. "Jeder weiß genau, wie teuer Medikamente sind, und ein Grund dafür ist, dass klinische Studien äußerst ineffizient sind", sagt sie. "Das, was wir tun, ist wirklich von greifbarem Wert."

Umgang mit Daten


(Lucile Packard Kinderkrankenhaus) Atul Butte

In akademischen medizinischen Zentren üben Forschungsinformatikbüros häufig eine Dienstleistungsfunktion aus, sagt der Arzt und Informatikprofessor Atul Butte von der medizinischen Fakultät der Stanford University in Palo Alto, Kalifornien. Klinische Abteilungen und Prüfärzte fungieren als Kunden. "Jeder, der Forschung betreibt, braucht Hilfe beim Organisieren und Analysieren von Daten", sagt er. Aber für Personen, die sich wie er auf translationale Forschungsinformatik spezialisiert haben, sieht Butte auch wachsende Möglichkeiten, "die Rolle des Dienstleisters in eine wissenschaftlichere Rolle zu verwandeln".

Bei Johnson & Johnson konzentriert sich der von Perakslis unterstützte Informatik-Shop fast ausschließlich auf die Übersetzungsinformatik. Laut Perhaslis besteht das Ziel darin, Daten aus Laborschalenexperimenten bis hin zu klinischen Studien im Endstadium zu integrieren. Wenn beispielsweise in einer Humanstudie ein unerwartetes unerwünschtes Ereignis auftritt, können die Informatiker Tier-, Labor- und Humandaten sichten, um die Möglichkeit zu untersuchen, dass bestimmte Genvarianten oder andere Faktoren die Patienten für das unerwünschte Ereignis prädisponieren.

Angesichts der enormen Mengen an Genom- und Proteomics-Daten, die jetzt von Forschungskrankenhäusern gesammelt werden, können Fachleute, die diese Daten für wichtige Signale sichten, selbst neues Wissen generieren. "Es gibt so viele offene Fragen [in der Medizin] und so viele Daten", sagt Butte. Die Herangehensweise an ein biomedizinisches Problem aus informatischer Sicht - Butte untersucht beispielsweise, welche Genvarianten Kinder für Typ-2-Diabetes prädisponieren könnten - ermöglicht es einem Forscher, die verfügbaren Daten ohne vorgefasste Vorstellungen zu überprüfen. Im Gegensatz dazu konzentrieren sich die meisten medizinischen Forscher im Labor auf einige wenige Gene oder ein bestimmtes Krankheitsmodell und blenden sich für andere Möglichkeiten aus, sagt Butte.

Butte studierte Informatik als Bachelor und besuchte dann die medizinische Fakultät, um später einen Doktortitel zu erhalten. in der Medizintechnik. Seine Fähigkeiten als Code-Jockey "helfen enorm" beim Entwerfen von Translationsstudien, sagt er. Zum Beispiel enthält das öffentliche Archiv für Genexpressionsdaten des Nationalen Zentrums für Biotechnologie-Information, GEO, jetzt 392.000 Microarray-Experimente. "Es ist am schwierigsten, brauchbare Daten aus diesen Repositorys zu holen. Zumindest muss man in der Lage sein, Code und Skripte zu schreiben", sagt Butte.

Kenntnisse der Biostatistik, des Datenbankbetriebs und der Computerprogrammierung sind laut Butte und anderen ebenfalls wichtige Fähigkeiten. Butte merkt an, dass für eine Karriere in der translationalen Forschungsinformatik das Wissen über Genetik und Proteomik ebenso wichtig ist wie die Computerkenntnisse, insbesondere wenn Datenverwaltungssoftware ausgereift ist und standardisiert wird.

Die Verhandlungsfähigkeiten eines Diplomaten und die verbalen Fähigkeiten eines Vermarkters erweisen sich ebenfalls als nützlich. Perakslis und seine Kollegen verbringen viel Zeit damit, die neuen Ressourcen, die das Team entwickelt, zu verkaufen und zu erklären. "Sie brauchen erstklassige Kommunikation", sagt er. "Die besten Leute müssen da draußen sein und Freunde finden."

"Am Ende vermittle ich viele Vereinbarungen zwischen verschiedenen Abteilungen und finde Kompromisse", sagt Abu-Hasaballah. "Als Mensch geht wirklich ein langer Weg."

Und die besten Leute auf seinem Gebiet werden auch eine Mischung aus medizinischem Wissen und Computerkenntnis besitzen, sagt er. "Es ist aufregend, in vielen Bereichen den richtigen Dreh- und Angelpunkt zu haben."

Ausgewählte Informatikressourcen

Organisationen

- American Medical Informatics Association (AMIA)

- Gesellschaft für Gesundheitsinformations- und -managementsysteme

- Internationale Vereinigung für Medizinische Informatik

Ausbildung und Stipendien

- Universitätsbasierte Ausbildungsprogramme für biomedizinische Informatik der National Library of Medicine (NLM)

- Studiengänge, Zertifikatsprogramme, Stipendien und Kurzkurse (von AMIA)

- Mögliche Finanzierungsquellen (von AMIA)

- AMIAs semesterlanges Training für Angehörige der Gesundheitsberufe

- NIH Pathway to Independence (PI) -Preis (K99 / R00) über NLM

- Fortgeschrittenes Stipendienprogramm der Veteranenverwaltung für Medizinische Informatik

Blogs

- Professor für Informatik - von William Hersh, Vorsitzender der Abteilung für Medizinische Informatik und klinische Epidemiologie an der Oregon Health & Science University

- Health IT Buzz - von David Blumenthal, dem nationalen Koordinator für Gesundheitsinformationstechnologie am Department of Health and Human Services

- Über Informatik - Blog über Multiautor-Informatik von der Oregon Health & Science University

- Clinfowiki - Klinisches Informatik Wiki