Archiv26/2006Wissensmanagement im toxikologischen Laboratorium: Wissen gezielt verfügbar machen

THEMEN DER ZEIT

Wissensmanagement im toxikologischen Laboratorium: Wissen gezielt verfügbar machen

Vidal, Christian

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LNSLNS Am Beispiel eines toxikologischen Notfalllaboratoriums lässt sich zeigen, wie eine webbasierte Wissensbasis im Routinebetrieb eingesetzt wird, um medizinische Arbeitsabläufe transparenter und kosteneffektiver zu machen.

Derzeit verdoppelt sich das menschliche Wissen etwa alle fünf bis sieben Jahre. Täglich erscheinen weltweit mehr als 5 000 Fachpublikationen und rund 2 000 Bücher (1). Diese rasante Entwicklung bedeutet allerdings auch, dass es immer schwieriger wird, den Überblick über ein Fachgebiet zu behalten und das tatsächlich relevante Wissen nutzbar zu machen. Längst haben Großunternehmen hierauf reagiert und Werkzeuge für das Management von Wissen innerhalb von Konzernen entwickelt (2). Ein Schwerpunkt liegt dabei in Forschung und Entwicklung, wo es in besonderem Maße darauf ankommt, Informationen rasch, vollständig, im Zeitalter der Globalisierung aber auch dezentral verfügbar zu haben (3). Außerdem spielen Wissensmanagementsysteme im Bereich des technischen Kundendienstes in der Industrie eine wichtige Rolle (4). Trends zu erkennen, im Unternehmen bereits vorhandenes Wissen intelligent zu verknüpfen und zeitnah in marktfähige Produkte umzusetzen, entscheidet mehr und mehr über die Wettbewerbsposition eines Konzerns (2, 5). Doch konsequent betriebenes Wissensmanagement bietet nicht nur in Forschung und Entwicklung Potenzial. Gerade komplexe Arbeitsabläufe und Prozesse, bei denen Kernkompetenzen interdisziplinär miteinander zu verknüpfen sind, sind für den Einsatz von Methoden des Wissensmanagements geradezu prädestiniert. Obwohl viele Bereiche in der Medizin diese Gegebenheiten aufweisen, ist der Einsatz von Wissensmanagement im klinischen Alltag bisher unterrepräsentiert. Erst in den letzten Jahren wurde die Bedeutung der Methodik für medizinische Applikationsfelder nach und nach erkannt (3, 4, 6), um unter anderem Zusammenarbeit und organisatorische Abläufe zu verbessern und Transparenz zu schaffen. Gerade in diesen Bereichen kann Wissensmanagement einen wichtigen Beitrag leisten (7, 8).
In einem toxikologischen Notfalllaboratorium wurde ein Wissensmanagementsystem etabliert, das sich inzwischen im täglichen Routinebetrieb bewährt. Der Betrieb eines solchen Laboratoriums, das rund um die Uhr mit technischem Personal besetzt ist und im Wechsel von Wissenschaftlern in Rufbereitschaft betreut wird, stellt eine besondere Herausforderung dar. Die Durchführung toxikologischer Laboruntersuchungen erfordert die Kenntnis einer Vielzahl von Details zu verfügbaren analytischen Methoden und Eigenschaften von Substanzen. Das Spektrum der eingesetzten Techniken reicht von weitgehend mechanisierten Immunotests bis hin zu anspruchsvollen chromatographischen und massenspektrometrischen Verfahren. Gleichzeitig muss die Durchführung der toxikologischen Analysen hohen Anforderungen bezüglich Antwortzeiten, Service gegenüber dem Einsender und Qualität bei der Messung und Befundung genügen. Der Aufbau einer Wissensdatenbank sollte zum einen das notwendige Fachwissen für die an den Untersuchungen beteiligten Mitarbeiter in vereinfachtem Zugriff zur Verfügung stellen, zum anderen aber auch den Wissenstransfer verbessern und die Wissensbasis kontinuierlich verbreitern.
Die Wissensdatenbank wurde auf der Basis eines webgestützten Content-
Management-Systems (CMS) aufgebaut. Hierbei werden Layout und Inhalte voneinander getrennt erstellt und gepflegt. Die Wahl fiel auf die Open-Source-Anwendung Typo3, Version 3.7.0, da sie ohne Lizenzkosten nutzbar ist und alle notwendigen Funktionalitäten, wie Benutzerverwaltung, Volltextsuche und hierarchische Strukturen, bereits integriert sind (9). Installation und Administration wurden auf einem Linux-Webserver vorgenommen. Zusätzlich zur Ablage von Texten, Arbeitsanweisungen, chemischen Strukturformeln, Hinweisen zur technischen Durchführung von Analysen und weiterführenden grafischen Darstellungen wurde auch ein Nachrichtenbrett in Form eines webbasierten Forums zum Austausch der Benutzer untereinander, eine Funktion zum Veröffentlichen aktueller Mitteilungen und eine Linksammlung installiert. Der Zugang zum System erfolgt passwortgeschützt und ist nutzerabhängig reglementiert. Die Benutzer lassen sich verschiedenen Berechtigungskreisen zuordnen. Außerdem lässt sich definieren, wer nur Daten lesen darf und wer hingegen berechtigt ist, als „Redakteur“ bestimmte Inhalte der Wissensbasis zu editieren und zu verändern.

Funktionalität des Systems
Die entwickelte Wissensbasis fasst komplexes Know-how unter einer integrierten Benutzeroberfläche zusammen. Dabei wird Wissen aus dem Bereich eines toxikologischen Notfalllabors, das bisher stark fragmentiert war, kompakt und übersichtlich zur Verfügung gestellt. Hierzu gehören Daten, Abbildungen und Texte, die von Mitarbeitern aus verschiedenen Berufsgruppen erstellt wurden und bisher auf unterschiedlichen Datenträgern – Papier sowie elektronisch in verschiedenen Dateiformaten – verteilt waren. Das CMS fasst diese heterogene Datensammlung unter einer gemeinsamen Oberfläche zusammen. Da der Zugriff über eine Internet-Domain erfolgt, ist die Wissensdatenbank rund um die Uhr weltweit abrufbar.

Anwendungsbeispiel
Besteht bei einem Patienten der Verdacht auf eine Intoxikation mit Faustan®, lässt sich aus der Datenbank entnehmen, dass das Medikament den Wirkstoff Diazepam aus der Gruppe der Benzodiazepine enthält und die Analyse rund um die Uhr von einem wissenschaftlichen Mitarbeiter mittels Gaschromatographie mit Elektroneneinfangdetektion durchgeführt werden kann. Die zugehörige Arbeitsanweisung zur Bestimmung von Benzodiazepinen im Serum ist über die Weboberfläche direkt zugänglich. Darüber hinaus werden verfügbare Kontrollmaterialien, die in der Messserie mitzuführen sind, aufgelistet. Zeigt sich bei der Analyse, dass neben Diazepam auch Nordazepam und Oxazepam vorliegen, lässt sich aus der Datenbank ersehen, dass es sich aufgrund des zu erwartenden Metabolismus um eine plausible Befundkonstellation handelt. Weiterhin stehen in der Wissensbasis auch Informationen zur Interpretation der quantitativen Ergebnisse zur Verfügung. Zugänglich sind die therapeutischen und toxischen Bereiche zu jeder der Substanzen sowie die Eliminationshalbwertszeiten von Diazepam und seinen Metaboliten. Um die elektronische Erstellung des Laborbefunds zu erleichtern, sind die zu den Substanzen gehörigen EDV-Kürzel direkt angegeben. Schließlich besteht für den Mitarbeiter auch die Möglichkeit, aufgetretene Schwierigkeiten im elektronischen „Labortagebuch“ einzutragen, um Kollegen im folgenden Schichtdienst darauf aufmerksam zu machen.

Von der Wissensbasis kann der Anwender direkt zu wichtigen Datenbanken und Fachinformationen, wie zum Beispiel der Roten Liste, springen, da zusätzlich zu laborinternen Informationen auch eine Linkliste zur Verfügung steht. Abhängig vom Nutzerkreis sind unterschiedliche Zugangsrechte für die Inhalte der Datenbank vergeben. So kann das wissenschaftliche Personal medizinische Hintergrundinformationen einsehen, die für die technischen Assistenten nicht relevant und daher unzugänglich sind. Umgekehrt gibt es auch Seiten, auf denen für einen Laborbereich Daten zur Personaleinsatzplanung und Fortbildung abgelegt sind, die für andere Mitarbeiter nicht einsehbar sind. Eine Benachrichtigungsfunktion ermöglicht es, Mitarbeitern, die im Schichtbetrieb eingesetzt sind, aktuelle Informationen zu neuen Arbeitsanweisungen oder Änderungen bei der Verfügbarkeit von Messgrößen zu übermitteln. Sollen Seiten neu erstellt oder modifiziert werden, erfolgt dies ebenfalls webbasiert über das so genannte Backend, ein Redaktionsmodul, in Typo3. Hierfür erhalten bestimmte Mitarbeiter als „Redakteure“ Zugang zu definierten Bereichen des Systems und stellen so die Aktualität der Daten sicher.

Großer Nutzen und Qualitätsgewinn
Die Arbeitsprozesse im toxikologischen Notfalllabor werden durch den Einsatz eines CMS zur Zusammenführung von Know-how in einer heterogenen Laborumgebung nachhaltig unterstützt. Der maßgebliche Vorteil der einheitlichen Plattform ist darin zu sehen, dass wertvolles, bisher stark fragmentiertes Wissen verfügbar gemacht, gesichert und in der Folge im Laboralltag effizienter genutzt werden kann. Dabei ist hervorzuheben, dass der Zugriff auf die Datenbank nicht an einen Standort gebunden ist. Auch bei telefonischer Konsultation durch das Labor oder einen Einsender kann der in Rufbereitschaft befindliche Wissenschaftler rund um die Uhr auf die Wissensbasis zurückgreifen. Erforderlich ist hierfür lediglich ein gewöhnlicher Internetzugang ohne spezielle Software. Auch die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Wissenschaftlern (Ärzte, Biochemiker, Chemiker) und technischen Mitarbeitern (MTA, CTA) wird durch das System unterstützt und der jeweilige Informationsvorsprung beziehungsweise das spezifische Fachwissen für alle nutzbar gemacht.
Zusätzlich zur Steigerung der Arbeitsproduktivität und der Wirtschaftlichkeit entsteht ein deutlicher Qualitätsgewinn für die Arbeit des Laboratoriums. Dies ist darauf zurückzuführen, dass organisatorische Abläufe in der Wissensdatenbank wirkungsvoller abgebildet werden als in klassischen, papiergestützten Systemen zum Qualitätsmanagement oder in lokalen Rechnernetzwerken. Da alle Informationen unter einer einzigen Oberfläche und in einem System eingegeben, gespeichert und abgefragt werden, besteht nicht die Gefahr von Versionskonflikten: Die Pflege der Daten erfolgt ebenso wie die Abfrage dezentral über Internetbrowser, wohingegen die Datenbank selbst zentral auf einem Webserver gespeichert ist, auf dem sie administriert und auch ständig gesichert wird. In jedem Fall existiert nur eine einzige Version eines jeden Dokuments und Datensatzes.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Informationen prozessnah angeboten werden und das verfügbare Wissen in vernetzter Form über die Oberfläche des CMS abgefragt werden kann. Beispielsweise kann unter der intuitiv zu bedienenden Weboberfläche zu einer Messgröße direkt die analytische Verfügbarkeit abgefragt werden. Die Standardarbeitsanweisung zur Durchführung der Messung muss nicht mehr einem Qualitätssicherungshandbuch entnommen werden, um anschließend in der Netzwerkumgebung oder in der Fachliteratur eine Liste möglicher analytischer Interferenzen und Probleme einzusehen. Auch die Befundinterpretation wird vereinfacht, da unmittelbar auf Daten zum Metabolismus der Substanz zurückgegriffen werden kann. Treten Schwierigkeiten und Probleme auf, lassen sich diese direkt im System dokumentieren und bilden so im Sinne effektiven Qualitätsmanagements die Grundlage für einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess. Obwohl die Laborumgebung in Bezug auf die berufliche Qualifikation der Mitarbeiter und die analytischen Verfahren als sehr heterogen einzustufen ist, werden durch den Einsatz des Wissensmanagementsystems ein gleich bleibender Informationsstand aller Beteiligten gewährleistet und zugleich die Patientenversorgung verbessert.
Nicht zu unterschätzen sind die Auswirkungen auf Motivation und Zufriedenheit der Mitarbeiter. Als Stärke des Systems ist anzusehen, dass alle Nutzer inhaltliche Beiträge zur Weiterentwicklung und Verbesserung der Wissensbasis leisten können. Hierzu steht das Forum allen registrierten Mitarbeitern offen. Ideen, Anregungen, aber auch neue Aspekte bezüglich der Inhalte der Wissensdatenbank können dort abgelegt werden. Das Redaktionsteam, bestehend aus einem Wissenschaftler und mehreren Technischen Assistenten, greift die Vorschläge auf und aktualisiert die geschützten, nur von autorisierten „Redakteuren“ zu editierenden Unterseiten im CMS. Hierdurch wird zwei Anforderungen Rechnung getragen: Zum kontinuierlichen Ausbau des Systems werden einerseits die Beiträge aller Mitarbeiter eingefordert und deren Vorschläge berücksichtigt. Andererseits liegt die „redaktionelle Hoheit“ bei einem wissenschaftlich geleiteten Team, das die Validität der Daten prüft und deren Qualität auch während der dynamischen Weiterentwicklung des Systems gewährleistet. Insgesamt spornt das Vorhandensein der Wissensbasis die Mitarbeiter an, Verantwortung für den eigenen Arbeitsbereich zu übernehmen und dafür zu sorgen, dass die jeweils relevanten Inhalte auch adäquat im CMS abgebildet und verfügbar sind. Außerdem wird durch das fortwährende Einpflegen von Inhalten in die Wissensbasis auch der „Blick für das Wesentliche“ geschärft. Nicht lange Abhandlungen, sondern für alle nutzbringende, kompakte Texte und aussagekräftige Abbildungen sind zielführend. Der Zeitaufwand für die Erstellung und Pflege der Inhalte ist nach der Anlaufphase, in der die Struktur der Datenbank konzipiert werden muss und die Mitarbeiter die grundlegenden Kenntnisse für den Umgang mit dem CMS erlernen müssen, nicht höher als bei klassischer, papiergestützter Arbeitsweise.
Durch die modulare Konzeption eignet sich Typo3 besonders für den Aufbau einer Wissensbasis und bewährt sich im Routinebetrieb. Vorteilhaft ist, dass keine starre Datenstruktur vorgegeben ist, sondern die Inhalte sehr variabel gestaltet werden können. Die Volltextsuche ermöglicht dennoch einen schnellen Zugriff auf die vorhandenen Informationen. Das System weist dadurch eine große Flexibilität bei gleichzeitig hoher Passgenauigkeit für den angestrebten Einsatzzweck auf. Die Erfahrungen aus dem Einsatz eines CMS als Werkzeug für Wissensma-
nagement in einem toxikologischen Labor sind auf andere medizinische An-
wendungen in Klinik und Praxis übertragbar. Überall da, wo eine Gruppe von
Mitarbeitern – gegebenenfalls unterschiedlicher beruflicher Qualifikation, unterschiedlichen Fachrichtungen angehörend oder zu unterschiedlichen Zeiten an
verschiedenen Orten eingesetzt – auf einen gemeinsamen, sich dynamisch verändernden Wissenspool angewiesen sind, bringt der Einsatz von Wissensmanagement erhebliche Vorteile mit sich.
In einem Krankenhaus können beispielsweise in verschiedenen Abteilungen angesiedelte Laboratorien gemeinsam eine Plattform schaffen, um gegenüber den klinisch tätigen Kollegen das verfügbare diagnostische Leistungsspektrum zu erläutern und Hilfen zur Befundinterpretation anzubieten. Gegenüber einem statischen Leistungskatalog ergeben sich hier interessante Möglichkeiten, da eine Rückkoppelung mit den Einsendern möglich ist und diese vor dem Hintergrund der jeweiligen Indikation ihr spezifisches Wissen beisteuern können.
In einer Arztpraxis oder einer klinischen Abteilung kann eine Wissensbasis als Grundlage für den Aufbau eines Qualitätsmanagementsystems genutzt werden. Bei der Dokumentensteuerung (Versionskontrolle, Aktualität der Daten) ist eine elektronische Datenbank mit zentralem Zugriff unter einer einheitlichen Benutzeroberfläche vorteilhaft und papiergestützten Systemen deutlich überlegen. Auch lassen sich die organisatorischen Abläufe innerhalb einer Praxis oder der Station einer Klinik durch den Einsatz einer Wissensbasis effektiver und transparenter gestalten: Bei konsequenter Umsetzung, bei der jeder Mitarbeiter sein Spezialwissen und Detailkenntnisse den Kollegen zur Verfügung stellt, wird die Abhängigkeit von personengebundenem, individuellem Know-how auf Dauer verringert.
Typo3 wird als Software von einem internationalen Team freier Programmierer fortlaufend weiterentwickelt. Als Open-Source-Anwendung ist das System nicht nur frei von Lizenzkosten, sondern auch die Verbesserung der Basissoftware und die kontinuierliche Anpassung an den Stand der Technik sind garantiert. Der Schulungsaufwand, um Mitarbeiter in die Benutzung des Systems einzuführen oder als „Redakteure“ auszubilden, ist gering. Die Bedienung des Redaktionsmoduls ist mit den Anforderungen eines Textverarbeitungsprogramms vergleichbar und somit leicht erlernbar. Die Architektur eines CMS bietet den Vorteil, dass Inhalt und Layout strikt voneinander getrennt angelegt und bearbeitet werden. Die Redakteure benötigen also keinerlei Programmier- oder Webdesignkenntnisse, sondern können sich voll auf die Pflege der inhaltlichen Seiten konzentrieren. Auch die technische Seite und die Erstellung des Webdesigns sind mit vertretbarem Aufwand zu bewältigen. Zwar fordern Installation, Konzeption und Aufbau der Wissensdatenbank gute Kenntnisse einer Webserver-Umgebung. Allerdings gibt es auf dem medizinischen Sektor ausgerichtete Dienstleister, die die Installation und dauerhafte Betreuung auf der technischen Ebene übernehmen können, wenn das Know-how in der eigenen Institution nicht vorhanden ist. Da für den Betrieb sonst keine Softwarekosten anfallen, bleibt der finanzielle Aufwand für den Betrieb des leistungsstarken CMS selbst dann überschaubar.
Wissensmanagement in der dargestellten Weise auf der Grundlage eines CMS zu betreiben, kann für Einrichtungen im Gesundheitswesen in vielerlei Hinsicht einen Gewinn darstellen. Das „Wissen im System“ wird über eine einheitliche Benutzeroberfläche für alle Mitarbeiter zugänglich gemacht. Nach Erstellung der Grundstruktur der Wissensbasis kann das System dynamisch wachsen. Entscheidend ist, dass Pflege und Benutzung der Wissensbasis unkompliziert und ohne aufwendige Einarbeitung möglich sind. Dadurch lässt sich die Akzeptanz des Systems erhöhen, und der Nutzen wird für die Mitarbeiter rasch sichtbar. Das individuelle Wissen wird im CMS adäquat abgebildet, das Qualitätsbewusstsein geschärft und strukturiertes Arbeiten im Alltag gefördert. Christian Vidal

Literatur
1. Braun M, Langermann C: „Information als Rohstoff für Innovation“ – Wissensmanagement in Forschung und Ent-
wicklung. In: Bellmann M, Krcmar H, Sommerlatte T, eds.: Praxishandbuch Wissensmanagement. Düsseldorf: Sym-
posion Publishing 2002; 49–74.
2. Torr-Brown S: Advances in knowledge management for pharmaceutical research and development. Curr Opin
Drug Discov Devel 2005; 8: 316–22.
3. Vimarlund V, Timpka T, Patel VL: Information technology and knowledge exchange in health-care organizations.
Proc AMIA Symp 1999; 632–6.
4. Ghosh B, Scott JE: Comparing knowledge management in health-care and technical support organizations. IEEE
Trans Inf Technol Biomed 2005; 9: 1628.
5. Salazar A, Howells J: Creating knowledge structures in the pharmaceutical industry: the increasing significance of
virtual organisation. World Hosp Health Serv 2000; 36: 6–10.
6. Bali RK, Feng DD, Burstein F, Dwivedi AN: Introduction to the special issue on advances in clinical and health-care
knowledge management. IEEE Trans Inf Technol Biomed 2005; 9: 157–61.
7. Guptill J: Knowledge management in health care. J Health Care Finance 2005; 31: 10–4.
8. Stefanelli M: Knowledge and process management in health care organizations. Methods Inf Med 2004; 43:
525–35.
9. Typo3.org – developer resource. www.typo3.org.

Anschrift des Verfassers:
Dr. rer. nat. Christian Vidal
Medizinische Hochschule Hannover
Klinische Chemie, Leiter: Prof. Dr. med. Wolf-Rüdiger Külpmann
Carl-Neuberg-Straße 1
30625 Hannover
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