Sachstand zur Entwicklung des Near Real Time Surveillance-Tool des NATO Military Medicine Centre of Excellence

Status of the Development of the NATO Military Medicine Centre of Excellence Near Real Time Surveillance Tool

Silke Ruhl^a, Mate Tóth^a, Claudia Biendl^a

^a NATO Military Medicine Centre of Excellence, Force Health Protection Branch, München

Zusammenfassung

Die Force Health Protection Branch (FHPB) des NATO Military Medicine Centre of Excellence und andere Subject Matter Experts (SMEs) haben in den letzten Jahren eine technische Lösung für das Sammeln „aktueller Krankheitsüberwachungsdaten in Echtzeit“, sog. „Near Real Time Surveillance (NRTS)“ für alle NATO-Einsätze entwickelt. Die Fähigkeit einer Früherkennung von Krankheitsausbrüchen und damit die Eindämmung der Weiterverbreitung von Infektionskrankheiten bei eingesetztem Personal fehlt der NATO bislang.

Das Aufgabenfeld ist in der Allied Medical Publication – 4.1 (AMedP-4.1), Deployment Health Surveillance (STANAG 2535, neueste Version: Edition A Version 2) verankert. Der Prototyp des Systems wurde erstmals im Jahr 2020 auf einer COMEDS (Committee of the Chiefs of Military Medical Services) -Sitzung vorgestellt und anschließend bei mehreren Übungen wie der „Coalition Warrior Interoperability Exercise“ (CWIX 2021–2024) und der „Clean Care Übung“ (2022) getestet, wo es gute Ergebnisse erzielte. Seitdem hat das NRTS-Tool diverse weitere Entwicklungsphasen durchlaufen.

Auch die Nutzung des Tools während der kombinierten Übung „Vigorous Warrior Exercise“ und „Clean Care Exercise“ im Mai 2024 verspricht weitere Erfolge. Bei dieser Übung handelt es sich um die größte medizinische Übung innerhalb der NATO. Durch die Kombination mit der parallel stattfindenden Clean Care Exercise können bei dieser Übung somit auch Anschläge durch ABC-Kampfstoffe identifiziert und untersucht werden. Die Erfahrungen der vorangegangenen Übungen und die daraus resultierenden Entwicklungen ermöglichten den Einsatz des NRTS-Tools als Live-Pilot im KFOR-Einsatz der NATO von November 2022 bis April 2023, wobei der JMED/Präventivmedizin-Offizier bei der Halbzeitevaluierung nach zweimonatigem Einsatz des Tools die Ausweitung des Projekts auf die Gesundheitseinrichtungen des gesamten Einsatzgebiets beantragte. Das Programm wurde anschließend auch in der Ausbildungsmission der Europäischen Union in Somalia (EUTM SOMALIA) von Juni bis Dezember 2023 getestet. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass das NRTS-Tool wie beabsichtigt funktioniert und somit den JMED/Präventivmedizin-Offizieren ein bisher unerreichtes Situationsbewusstsein über die Gesundheitstrends in den Einsätzen bietet, um informierte Entscheidungen zu treffen und einen effektiven Gesundheitsschutz zu ermöglichen.

Schlüsselwörter: Near Real Time Surveillance, Ausbruchsfrüherkennung, Situationsbewusstsein, technische Lösung, Entwicklung

Summary

NATO´s Centre for Excellence for Military Medicine, Force Health Protection Branch (FHPB), and other subject matter experts (SMEs) have developed a technical solution for NATO’s long-missing requirement of collecting up-to-date disease surveillance data in deployment, as this task is clearly defined in AMedP-4.1, Deployment Health Surveillance (STANAG 2535, most recent version: Edition A Version 2) as one belonging to the FHPB. The tool has gone through many development phases, with a prototype version debuting on the winter session of COMEDS, in 2020 and performing well on the Coalition Warrior Interoperability Exercise (CWIX) on multiple occasions and the Clean Care 2022 Exercise as well. Based on these experiences and resulting development, the tool has been running as a live pilot in deployment in NATO’s KFOR mission from November 2022 for six months, where at the half-time evaluation, after 2 months of using the tool, the JMED/Preventive Medicine Officer has requested the extension of the project to cover practically the entire mission. The tool was also tested in the European Union’s Training Mission in Somalia (EUTM Somalia) in June 2023 for seven months. The findings during the pilots indicate that the tool performs as intended and offers unprecedented situational awareness to the JMED/Preventive Medicine SO level.

Keywords: near real time surveillance; outbreak prevention; situational awareness; technical solution; development

Hintergrund

Auf dem NATO-Gipfel 2002 in Prag wurde der akute Bedarf an einer Fähigkeit zur stationären Gesundheitsüberwachung und insbesondere einer NATO-weiten Fähigkeit zur medizinischen Überwachung von Krankheitsausbrüchen nahezu in Echtzeit (Near Real Time) festgestellt [4]. In den folgenden Jahren wurden mehrere Tests und Experimente mit verschiedenen nationalen Systemen (wie PRISM (GBR) oder ASTER (FRA)) durchgeführt [1][3]. Absicht war es, diese Systeme in die vorhandenen oder geplanten Informationssysteme der NATO zu integrieren. In Anbetracht der erfolgreichen Durchführung der Near Real Time-Überwachungs-Experimentreihe 2006–2010 unterstützte das Committee of the Chiefs of Military Medical Services in NATO (COMEDS) die Implementierung einer Deployment Health Surveillance Capability (DHSC) für die NATO in München. Diese Institution hat den klaren Auftrag, Überwachungssysteme (z. B. ein NATO-weites Near Real Time Surveillance System) zu entwickeln. Die Deployment Health Surveillance Capability (seit 2019 umbenannt in Force Health Protection Branch) wurde zunächst als Außenstelle innerhalb der Abteilung Präventivmedizin im Sanitätsamt der Bundeswehr geschaffen, um 2011 als Außenstelle in das NATO Military Medicine Centre of Excellence, Budapest, integriert zu werden. Dennoch geriet die Entwicklung und Integration des NATO-weiten Near Real Time Surveillance-Systems ins Stocken, weil die allumfassenden medizinischen Informationssysteme des Bündnisses in Entwicklungszyklen steckengeblieben sind. Das jüngste Projekt mit der Bezeichnung „Enablement Support Services (ESS) MEDSUITE“ wird derzeit durch Allied Command Transformation (ACT) weiterentwickelt und in den nächsten Jahren ausgebaut. Wann genau die Entwicklung bzw. Einführung des im ESS MEDSUITE geplanten Surveillance-Tools geplant ist, kann derzeit noch nicht genau benannt werden.

Als Überbrückung wurde deshalb im Jahr 2020 die Entwicklung eines NATO Surveillance-Systems (Near Real Time Surveillance-Tool; NRTS) durch das NATO Centre of Excellence for Military Medicine (NATO MilMed CoE, welches auch das einzige in der NATO mandatierte Health Surveillance-Tool EpiNATO-2 betreibt, wiederbelebt [2]. Dies war unter anderem eine Reaktion auf die Feststellung, dass EpiNATO-2 aufgrund seines wöchentlichen Meldeintervalls nicht schnell genug ist, um einen Ausbruch oder das Vorliegen einer Infektionskrankheit bzw. die vorsätzliche Freisetzung eines infektiösen Pathogens zu erkennen. Seit den letzten Experimenten zur Einführung eines Near Real Time Surveillance-Tools im Jahre 2010 gab es außerdem erhebliche Verbesserungen bei den Softwareanwendungen, die die Entwicklung eines Near Real Time Surveillance-Tools einfacher machten als die früheren Versionen ähnlicher Tools. Der vorliegende Beitrag hat zum Ziel, die Entwicklung des Near Real Time Surveillance-Tools des NATO MilMed CoE vorzustellen und einen Überblick der aktuellen Situation und zukünftig geplante Nutzung zu geben.

Kurzer Überblick über das Near Real Time ­Surveillance-Tool

Das System ist in der Lage, Gesundheitsdaten standardisiert zu empfangen oder sich mit ihnen direkt zu verbinden (z. B. über Application Programming Interfaces, API). Die Tests dazu wurden während den Coalition Warrior Interoperability Exercise (CWIX) -Übungen 2021, 2022 und 2023 durchgeführt. Unter anderem wurde dabei auch die Verbindung zu nationalen Patientenmanagementsystemen (im NATO-eigenen SENSOR-Nachrichtenformat) getestet.

Die Near Real Time Surveillance-App ist das Dateneingabeelement des NRTS-Tools. Es läuft auf jedem internetfähigen Gerät, wie einem Smartphone, Tablet oder Computer. Die App erfragt lediglich die ID der medizinischen Behandlungseinrichtung, Uhrzeit/Datum sowie Symptome und Anzeichen, die mit einer Infektion/vorsätzlicher Freisetzung von Kampfstoffen in Zusammenhang stehen. Dazu werden die aktuellen Symptome aus einer systemseitig vorgegebenen Liste von 40 Symptomen ausgewählt (Tabelle 1).

Tab. 1: Symptom-Liste des NATO Near Real Time Surveillance-Tool

Die Daten werden von dem Arzt, der den Patienten zuerst untersucht, in die App eingegeben. Dabei wählt der Arzt die Hauptsymptome des Patienten in der App aus. (Abbildung 1). Die in der medizinischen Behandlungseinrichtung gesammelten Symptome werden erfasst und eventuelle Muster erkannt. Wenn bestimmte Symptommuster detektiert werden, kann eine systemseitige Alarmierung generiert werden, die es dem medizinischen Team ermöglicht, frühzeitig Untersuchungen oder Präventivmaßnahmen einzuleiten. Dadurch kann ein möglicher Infektionsausbruch schnell erkannt, eingedämmt oder sogar verhindert werden.

Abb. 1: Screenshot des NATO Near Real Time Surveillance-Eingabetool mit Symptomen und integrierter EpiNATO-2-Eingabe

Die Analyse steht allen medizinischen Behandlungseinrichtungen und dem JMED-Team im Einsatz sowie der Force Health Protection Branch des NATO MilMed CoE zur Verfügung, welches in diesem Fall eine Aufsichts- und Koordinierungsfunktion hat. Das Auswertetool verfügt über verschiedene Analyseebenen, von einfachen Zählungen bis hin zu umfassenderen Informationen, z. B. Daten aus anderen Quellen wie zivilen globalen Gesundheitsüberwachungsdatenbanken (Abbildungen 2 und 3).

Abb. 2: Screenshot NATO Near Real Time Surveillance-Analysetool

Abb. 3: NATO Near Real Time Surveillance-Analysetool für integrierte EpiNATO-2-Daten

In der App werden keine patientenidentifizierbaren Informationen erfasst. Die einzigen gesammelten Informationen sind die ID der medizinischen Behandlungseinrichtung, die Uhrzeit und das Datum sowie alle Symptome/Anzeichen, mit denen der Patient vorstellig wurde. 

Das Tool hat bereits mehrere Entwicklungsphasen durchlaufen, wobei eine Prototypversion in der Wintersitzung von COMEDS im Jahr 2020 debütierte und bei der Coalition Warrior Interoperability Exercise (CWIX) 2021–2024 sowie auch in der Live Exercise bei der Clean Care Exercise 2022 gut abgeschnitten hat. Basierend auf diesen Erfahrungen und der daraus resultierenden Weiterentwicklung wurde das Tool von November 2022 bis Mai 2023 als Live-Pilot im Einsatz in der KFOR-Mission der NATO getestet. Der JMED/Präventivmedizin-Offizier beantragte bei der Halbzeitevaluierung, bereits zwei Monate nach der Nutzung des Tools, die Ausweitung des Projekts auf das gesamte KFOR-Einsatzgebiet und bat um eine dreimonatige Verlängerung der Nutzung.

Die Evaluierung im Kosovo wurde zu zwei Zeitpunkten durchgeführt und bestand jeweils aus einer Datenanalyse und halbqualitativen Interviews mit Schlüsselinformanten aus jeder teilnehmenden medizinischen Behandlungseinrichtung und des JMED-Teams [2].

Die Evaluierung ergab, dass die App nutzerfreundlich und einfach zu bedienen war. Die systemseitige Symptomliste wurde als umfassend und ausreichend beschrieben. Das Analysetool dagegen wurde von den medizinischen Behandlungseinrichtungen nicht regelmäßig angesehen oder verwendet, wohingegen das JMED-­Team es häufig nutzte. Die Alarmierungen zum Vorliegen eines potenziellen Ausbruchs einer Infektionskrankheit wurden sowohl von den medizinischen Behandlungseinrichtungen als auch vom JMED-Team als äußerst wichtig erachtet.

Weiterhin wurde erörtert, dass die App auch eine geeignete und einfache Möglichkeit zur Meldung von EpiNATO-2-Daten sei. Würde EpiNATO-2 zukünftig in die Datenerfassungs-App eingebunden werden, wäre es möglich, sowohl EpiNATO-2- als auch Near Real Time Surveillance-Daten an einem Ort zur selben Zeit zu sammeln. Damit würde dem Eingabepersonal ein Arbeitsschritt abgenommen werden.

Als Fazit lässt sich sagen, dass das KFOR-Pilotprojekt eine ausgezeichnete Gelegenheit bot, das Tool in einer NATO-Mission zu testen und mit den gewonnenen Erfahrungen für zukünftige Einsätze zu verbessern. Im Anschluss an die KFOR-Pilotphase wurde das Tool von Juni 2023 bis Januar 2024 im EUTM-Einsatz Somalia genutzt, wo es ebenfalls mit guten Ergebnissen überzeugen konnte.

Für die weitere Entwicklungsphase des Systems ist nun die Erprobung mit nationalen Systemen beabsichtigt. Dafür werden NATO-Nationen gesucht, die das System in ihren militärischen Gesundheitseinrichtungen testen. Die Dateneingabe kann separat über ein Tablet erfolgen oder durch direkte Einbindung in die nationale Patientendokumentation gewährleistet werden.

Aspekte der Datensicherheit

Die Software läuft in der Microsoft 365-Cloud, die die Authentifizierung und Verschlüsselung von der Dateneingabe bis zur Analyse übernimmt (derzeit OAuth2, Benutzername+Pass). Die Dateneingabe erfolgt über ein angepasstes PowerApps-Formular, das derzeit auf einem zentral verwalteten Tablet (Sophos Mobile) ausgeführt wird, das entweder sofort Daten sendet oder Einträge zwischenspeichert, bis eine kabelgebundene oder drahtlose Internetverbindung verfügbar ist. Das System kann auch auf bereits vorhandener Hardware ausgeführt werden, die die Sicherheitsanforderungen erfüllt.

Die Daten werden verschlüsselt an SharePoint übertragen, wo Listen als Fakten- und Dimensionstabellen verwendet werden. Der Power BI Online Service wird verwendet, um die Daten automatisch zu verarbeiten und zu analysieren.

Endnutzern wurden Tablets zur Dateneingabe zur Verfügung gestellt, auf denen sie eine eingeschränkte Sicht auf die Analyse der eigenen Daten sowie gemeldeten Daten im gleichen Camp haben. Diese Tablets verfügen über Sicherheitseinstellungen wie z. B. Sperrung durch Passwörter/PINs und der freien Internetnutzung, Update und Sperrung durch die Möglichkeit der Fernwartung.

Die Zugriffsrechte auf die dargestellten Daten in Power BI werden zentral durch das NATO Centre of Excellence for Medical Medicine gesteuert und verwaltet.

Der Datenschutz ist gewährleistet, da ausnahmslos klinische Daten der Patienten erfasst werden, keine personenbezogenen oder sonstigen sensiblen Daten.

Das Near Real Time Surveillance-System ähnelt seitens der Datenerhebung dem in der NATO eingeführten Surveillance System EpiNATO-2. Es werden dabei sogar weniger Informationen als bei EpiNATO-2 erhoben, weshalb es auch möglich ist, dieses System im „NATO UNCLASSIFIED“ System zu betreiben.

Der modulare Aufbau des Systems ermöglicht den Einsatz in mehreren Szenarien:

• Das gesamte System kann eigenständig verwendet werden, einschließlich Dateneingabe, -speicherung und -pflege, -analyse und -warnungen.
• Alternativ kann die Dateneingabe aus einem nationalen System erfolgen (z. B. digitale Patientendokumentation). Dann werden durch das NRTS nur die benötigten anonymisierten Daten erfasst und zur Auswertung übermittelt.

Bisherige Ergebnisse und Ausblick

Das Near Real Time Surveillance-Tool hat das Potenzial, die auf dem Prager Gipfel im Jahr 2002 formulierte Forderung nach einer Gesundheitsdatenüberwachung in nahezu Echtzeit zu erfüllen. Gegenwärtig kann diese Fähigkeit nur als Zusatz zu den Patientenaufzeichnungssystemen bereitgestellt werden, da viele Nationen immer noch nur über eine Papierdokumentation im Gesundheitswesen verfügen. Mit dem Aufkommen neuer elektronischer Patientenakten kann das Near Real Time Surveillance-Tool jedoch auch Daten aus der elektronischen Patientendokumentation (ePR-Systemen) empfangen, sodass keine zusätzliche Dateneingabe durch die medizinische Behandlungseinrichtung erforderlich ist. Dies wurde ebenfalls in den letzten drei Jahren bei NATO Coalition Warrior Interoperability Exercise (CWIX)-Übungen getestet und hat sich bewährt.

In der aktuellen überarbeiteten Version des Tools (2024) wurden bereits die EpiNATO-2-Meldungen integriert, sodass für alle Erstvorstellungen zuerst eine EpiNATO-2- Datenerfassung und anschließend die Eingabe der Symptome für das Near Real Time Surveillance-Tool erfolgt. Damit wurde die Dateneingabe für den Nutzer vereinfacht und die EpiNATO-2-Dateneingabe vollautomatisiert.

Es wird davon ausgegangen, dass das Near Real Time Surveillance-Tool nach weiteren Verbesserungen, insbesondere des Alarmsystems, in naher Zukunft voll einsatzfähig und im Deployment Health Surveillance-Tool EpiNATO-2 integriert sein wird. Dies ermöglicht der NATO, zeitnahe und längerfristige Planungsinformationen zur Verfügung zu stellen. Außerdem kann es den Befehlshabern mehr Sicherheit geben, medizinische Informationen zu nutzen, die für die Erkennung von Krankheitsausbrüchen nötig sind, um die eingesetzten Soldatinnen und Soldaten besser vor Erkrankungen zu schützen.

Die Bundeswehr plant langfristig, das Near Real Time Surveillance-Tool in der Brigade Litauen einzusetzen. Derzeit liegt bereits ein Antrag für eine Pilotierung während der Enhanced Forward Presence (eFP) in Litauen vor, um das Tool möglicherweise dann im Anschluss in der Brigade Litauen zu übernehmen. Die niederländische NATO-Partnernation wird das Near Real Time Surveillance-Tool in Litauen ab Mai dieses Jahres ebenfalls als Pilotprojekt einsetzen.

Kernaussagen

Das Near Real Time Surveillance-Tool

• ist das erste Near Real Time Surveillance-System, welches NATO Unclassified betrieben werden kann,
• zeichnet sich durch app-basierte Dateneingabe, einfache Handhabung und schnelle Datenübertragung aus,
• stellt ein Analysetool zur schnellen Identifikation und Verifizierung möglicher Krankheitsausbrüche zur Verfügung,
• ermöglicht eine automatische systemseitige Alarmgenerierung bei Überschreiten des gesetzten Schwellenwertes sowie
• die schnellstmögliche Einleitung von frühzeitigen Erhebungsuntersuchungen sowie Präventionsmaßnahmen.

Literatur

1. Caserio-Schönemann C, Meynard JB: Ten years experience of syndromic surveillance for civil and military public health, France, 2004-2014. Eurosurveillance 2015; 20(19): 21126. mehr lesen
2. Lindfield R, Biendl C, Tóth M, Ruhl S: Findings from a Pilot of a Near Real Time Disease Surveillance Tool on the NATO-Mission in Kosovo, Preprint Paper., letzter Aufruf 3. April 2024. mehr lesen
3. Meynard JB, Chaudet H, Green AD, et al:: Proposal of a framework for evaluating military surveillance systems for early detection of outbreaks on duty areas. BMC Public Health 2008; 8: 146. mehr lesen
4. NATO: Prague Summit Declaration. , letzter Aufruf 3. April 2024. mehr lesen
5. Tóth M: NATO Near Real Time Surveillance Point Paper by the NATO Centre for Excellence for Medical Medicine. , letzter Aufruf 3. April 2024. mehr lesen

Interessenkonflikt

Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt im Sinne der Richtlinien des International Committee of Medical Journal Editors besteht.

Funding Statement

Diese Arbeit wurde in vollem Umfang von den NATO-Staaten finanziert, die im Steering Committee des NATO Military Medicine Centre of Excellence vertreten sind.

Bildquellennachweis

Alle Bilder wurden direkt aus dem Near Real Time-Eingabe- oder -Analysetool genommen und sind Eigentum des NATO MILMED COE.

Manuskriptdaten

Zitierweise

Ruhl S, Tóth M, Biendl C: Sachstand zur Entwicklung des Near Real Time Surveillance-Tool des NATO Military Medicine Centre of Excellence. WMM 2024; 68 (06): 277-282.

DOI: https://doi.org/10.48701/opus4-308

Für die Verfasser

Oberfeldveterinär Dr. Silke Ruhl, MSc PH

NATO Centre of Excellence for Military Medicine

Force Health Protection Branch

Dachauer Straße 128, 80536 München

E-Mail: silkeruhl@bundeswehr.org; Fhpb.bc@coemed.org">Fhpb.bc@coemed.org

Manuscript Data

Citation

Ruhl S, Tóth M, Biendl C: [Status of the Development of the NATO Military Medicine Centre of Excellence Near Real Time Surveillance Tool]. WMM 2024; 68(6): 277-282.

DOI: https://doi.org/10.48701/opus4-308

For the Authors

Lieutenant Colonel (MC,Vet) Dr. Silke Ruhl, MSc PH

NATO Centre of Excellence for Military Medicine

Force Health Protection Branch

Dachauer Straße 128, D-80536 München

E-Mail: silkeruhl@bundeswehr.org; Fhpb.bc@coemed.org">Fhpb.bc@coemed.org