Stipendiaten 2008

Daniel Schrimpf, Daniel Hähn, Lukasz Plotnicki und Johannes Thönes

Projekttitel: RANDI2 - Software zur Randomisation klinischer Studien
Hochschule: Universität Heidelberg/Hochschule Heilbronn
Studiengang: Medizinische Informatik

Daniel Schrimpf
Daniel Hähn
Lukasz Plotnicki
Johannes Thönes

Kurzbeschreibung

Einführung
Als Grundlage zur Beurteilung der Wirksamkeit neuer Therapieverfahren in der Medizin werden häufig randomisierte kontrollierte Studien verwendet. Beim Prozess der Randomisation werden Patienten den einzelnen Behandlungsarmen nach einem Zufallsmechanismus zugewiesen [Schumacher M, Schulgen G (2007)]. Die konventionellen Methoden der Brief- oder Telefon-Randomisation sind fehleranfällig, komplex und aufwändig durchzuführen. Aus diesem Grund wurden webbasierte Softwarelösungen entwickelt, welche eine Randomisation via Webinterface ermöglichen [Hoffmann D, Pilz L (2005), Mullee M (2005)]. Allerdings sind die bisherigen Entwicklungen im Allgemeinen nicht frei verfügbar bzw. zu unflexibel. Daher entwickeln wir RANDI2, eine Software zur Online-Randomisation als Open Source Projekt.

Beschreibung
Das Projekt wurde unter die GNU General Public License gestellt und mit der Implementierung der Software begonnen. Der Fokus des Projekts liegt darauf, mit standardisierten Technologien auf der Java EE Plattform eine Anwendung zu erstellen, die den Anforderungen an Software gerecht wird, die bei klinischen Studien eingesetzt werden.
Um eine zuverlässige Software mit prüfbarer Qualität zu erstellen, wird versucht, mit JUnit eine testgetriebene Entwicklung [Beck K (2004)] umzusetzen.
Des Weiteren wird die Anwendung mit Hilfe von ausgereiften und etablierten Technologien realisiert, die die Skalierbarkeit, Belastbarkeit und Sicherheit der Anwendung gewährleisten sollen. Zu diesen gehören:

  • ICEfaces ( eine Implementierung des Java Server Faces [http://java.sun.com/ 2008] Standards ) zwecks Realisierung einer moderner AJAX-Weboberfläche
  • Hibernate ( ORM- Mapper ), um persistente Objekte als reine Java-Objekte zu realisieren und eine DBMS-Unabhängigkeit zu gewährleisten
  • Spring Framework zur Verwaltung und Minimierung der Abhängigkeiten der Klassen und Frameworks untereinander

Die gesamte Entwicklung des Projektes wird auf der offenen Plattform Sourceforge durchgeführt, sodass der Quelltext aber auch die Diskussionen zu der Software frei zugänglich sind.
RANDI2 kann kostenfrei in einem gewöhnlichen Java Servlet Container installiert und verwaltet werden. Die Informationen auf dem Server können in der jeweiligen Studienzentrale verwaltet und gesichert werden. Durch die Verwendung von Hibernate können gängige Datenbankmanagementsysteme verwendet werden.
Die Anwendung bietet eine webbasierte Rich Internet Oberfläche, auf der alle Aufgaben der Planung, Durchführung und Überwachung der Randomisation durchgeführt werden können. Somit ist zur Verwendung von RANDI2 durch die Beteiligten der Studie lediglich ein Web-Browser notwendig.
Die Studienverwaltung ermöglicht das Anlegen beliebig vieler Studien, mit flexiblen Designs. Dabei können die Einschluss- und Ausschlusskriterien für einen neuen Probanden sowie alle anderen benötigten Probandendaten definiert werden. Diese werden dann vor der Randomisation im System automatisch überprüft.
Ein Rechtemanagement ermöglicht die Zuordnung der vordefinierten Rollen Admin, Pricipal Investigator, Investigator, Statistician, und Monitor. Neben den vordefinierten Rollen können auf den jeweiligen Installationen neue Rollen definiert werden oder einzelne Rechte an bestimmte Personen vergeben werden.
RANDI2 wird als internationalisierte Software entwickelt und wird mit den Sprachen Deutsch und Englisch angeboten. Eine Lokalisierung in eine andere Sprache ist ohne Programmierkenntnisse möglich.

Ausblick
Es ist geplant, RANDI2 in naher Zukunft zum ersten Mal in einer onkologischen Studie des DKFZ einzusetzen. RANDI2 soll bis dahin die Kommunikation innerhalb von klinischen Studien durch eine "Messaging Funktionalität" unterstützen sowie alle Aktionen die innerhalb einer Studie durchgeführt werden für das Monitoring aufzeichnen.
Innerhalb des Entwicklerteams wird derzeit auch über die Unterstützung des CDISC Standards [www.cdisc.org 2008] und das Ermöglichen von verblindeten Studien diskutiert. Weiterhin ist geplant den WHO Trial Registration Data Set [www.who.int 2008] zur Studienbeschreibung umzusetzen.
Daneben ist beabsichtigt mit Unterstützung des DKFZ eine Expertengruppe in Heidelberg aufzubauen, die das Entwicklerteam aus biostatistischer und methodischer Sicht unterstützen und beraten soll. Dabei sollen auch Wünsche, die Anwender von RANDI2 haben diskutiert werden und deren Umsetzung vorangetrieben werden.

Literatur
Schumacher M, Schulgen G (2007): Methodik klinischer Studien. Methodische Grundlagen der  Planung, Durchführung und Auswertung. ed. 2, revised. Heidelberg: Springer.
Hoffmann D, Pilz L (2005): RANDI- Online Randomisation for small-scale Clinical Trials. Tagungsband  zum 50. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und  Epidemiologie. Düsseldorf, Köln: German Medical Science.
Mullee M (2005): Web-based resources to assist the statistical analysis and presentation of data. In:  Pharmaceutical Statistics. John Wiley & Sons, Ltd.; Vol. 4: 129–139.
Beck K (2004): Test-driven software development: By example. Boston: Addison-Wesley.
http://www.who.int (WHO) Trial Registration Data Set. http://www.who.int/ictrp/data_set/en/index.html  (21.10.2008)
http://www.cdisc.org (CDISC Inc.) CDISC Standards. http://www.cdisc.org/standards/index.html  (21.10.2008)
http://java.sun.com/ (Sun Microsystems, Inc.) JavaServer Faces Technology. http://java.sun.com/javaee/javaserverfaces/ (21.10.2008)