Wo wird operiert, wer erkrankt wo?

Der „OperationsExplorer“: Ein Werkzeug für Datenjournalisten, die regionale Unterschiede in der stationären Krankenversorgung recherchieren wollen.

Projektsteckbrief

Ansprechpartner:

Priv.-Doz. Dr. Wolfgang Müller
Scientific Databases and Visualization group
HITS – Heidelberger Institut für Theoretische Studien
Schloss-Wolfsbrunnenweg 35
69118 Heidelberg
Wolfgang.mueller@h-its.org
www.h-its.org

Volker Stollorz
Redaktionsleiter und Geschäftsführer
Science Media Center Germany
Rosenstr. 42-44
50678 Köln
Volker.stollorz@sciencemediacenter.de
www.sciencemediacenter.de

Meik Bittkowski
Projektmanager für IT & Datenwissenschaft
Science Media Center Germany
Rosenstr. 42-44
50678 Köln
meik.bittkowski@sciencemediacenter.de
www.sciencemediacenter.de

Wer krank und schwach ist, der ist systemabhängig und dies auf Leben und Tod. Er muss in den Fortschritt der Medizin und in kompetente Ärzte vor Ort vertrauen. Er muss zudem auf die wirtschaftliche Kraft der Solidargemeinschaft hoffen. Das deutsche Gesundheitswesen arbeitet als komplexes System dezentral, insgesamt beschäftigt es derzeit rund fünf Millionen Menschen, rund 300 Milliarden Euro werden jedes Jahr umgesetzt. Jedes Jahr erfolgen hierzulande 18 Millionen stationäre Eingriffe in fast 2000 Krankenhäusern. Eine sehr hohe Zahl für ein Land mit knapp über 80 Millionen Bewohnern.

Was viele Kranke im Krankenhaus nicht ahnen: Wo sie wohnen, entscheidet manchmal darüber, wie oft sie als Patient operiert werden und mit welchem Ergebnis. Mit dieser wissenschaftlich belegten Arbeitshypothese entwickelten der Wissenschaftsjournalist Volker Stollorz und die Informatiker Meik Bittkowski und Wolfgang Müller aus der Arbeitsgruppe Scientific Databases and Visualization am HITS, dem Heidelberger Institut für Theoretische Studien, ein datenbasiertes Internet-Programm: Dieses erlaubt es, regionale Unterschiede in der stationären Krankenversorgung und lokal auffällige zeitliche Muster sichtbar zu machen – für alle Kreise und kreisfreie Städte Deutschlands. Der mit einer Anschubfinanzierung der Robert Bosch Stiftung realisierte „OperationsExplorer“ und weitere Werkzeuge helfen Journalisten damit bei datenbasierten Recherchen in der stationären Krankenhausversorgung.

Das Ziel der Anwendung mit inzwischen über 100 Millionen regional codierten Krankenhaus-Diagnosen und Operationen war es, ALLE verfügbaren Daten der Krankenhausstatistik mit einem Werkzeug durchsuchen und regionale Muster sichtbar machen zu können. Datenquelle ist das Statistische Bundesamt und die dort fortgeschriebene „Fallbezogene Krankenhausstatistik“ (DRG Statistik 2009-2015). Der Bevölkerungsstand entspricht dem Zensus 2011, dass Kartenmaterial stammt von GeoBasis-DE / BKG 2013.

Die informatische Herausforderung beim „OperationsExplorer“ war es, eine Webanwendung zu gestalten, die komplexe Daten intuitiv erfahrbar macht und insbesondere schnell alle Daten darstellen kann. Die Geschwindigkeit ist für die Nutzbarkeit wesentlich: Man stelle sich einen Lichtschalter vor, der erst nach 10 Sekunden reagiert. Manche werden ihn häufiger falsch betätigen. Geht jedoch das Licht bei Betätigung sofort an, kommt es aufgrund der direkten Rückmeldung zu weniger Fehlbedienungen.

Für den „OperationsExplorer“ werden Standard-Webtechnologien, wie Angular.js, Grails, Mongo DB, SOLR und Scalable Vector Graphics (SVG),  geschickt miteinander kombiniert. Teilresultate werden geschickt so vorberechnet, dass zur Laufzeit komplexe Anfragen schnell beantwortet werden können. Ein Teil der Berechnungen wird auf dem Server durchgeführt, ein anderer Teil im Browser.

Wie kommt die Webanwendung von den Daten zu Karten? Vom Server gehen Suchanfragen an den Suchserver mit den “Minidokumenten”. Dieser liefert die (altersstandardisierte) Anzahl der Fälle für das ausgewählte Geschlecht und die ausgewählte Altersgruppe in einem ausgewählten Jahr. Bei einer Suchanfrage an die Datenbank mit den aktuellen Bevölkerungsdaten wird die Bevölkerung für das ausgewählte Geschlecht und die ausgewählte Altersgruppe für das gewünschte Jahr berechnet. Danach wird als Antwort an den Browser die Zuordnung von Einwohnerzahlen, Fallzahlen und (altersstandardisierten) Fallzahlen je 100 000 Einwohner zu jedem Kreis über den Kreisschlüssel errechnet. Im Browser lassen sich Klassen auf den Karten einfärben (Jenks-Caspall-Algorithmus), wobei jede Klasse eine Farbe aus einer Palette von Tönen zugewiesen bekommt. Entsprechend werden alle Kreise neu eingefärbt, wobei jeder Kreis ein SVG-Linienzug ist, der über den Kreisschlüssel angesprochen wird. Zur Orientierung werden zudem statistische Kennziffern zu jeder einzelnen Karte automatisch errechnet, statistisch milde und extreme Ausreißer werden so auf einen Blick erkennbar.

Der „OperationsExplorer“ – am Beispiel der Fußamputationen (Bild: HITS/SMC)

Was sieht man, wenn man die Karten betrachtet? Als Beispiel soll hier die bundesweite Karte der Fußamputationen (Operations- und Prozedurenschlüssel [OPS-Code] 5865) über den Zeitraum 2009 bis 2015 dienen. Es handelt sich um eine Operation, die allein 2015 immerhin 43 306 mal durchgeführt wurde, davon in 34 306 Fällen bei Männern. Bekannt ist, dass etwa 70 Prozent aller Fußamputationen auf Spätfolgen einer Diabetes-Erkrankung zurückgehen. Als ein Grund für die in Deutschland im Vergleich zu anderen Ländern häufigeren Fußamputationen gilt Ärzten vor allem eine verspätete Vorstellung der Diabetiker mit Fußproblemen in spezialisierten Zentren. Ein Blick auf die Karte zeigt auf einen Blick die überdurchschnittlichen Fußamputationsraten in Oberfranken und der Oberpfalz. Der Landkreis Tirschenreuth weist mit 135 Fußamputationen pro 100 000 Einwohner die höchste Fallzahl auf, bundesweit schwanken die altersstandardisierten Amputationsraten zwischen Kreisen mit niedrigen und hohen Fallzahlen statistisch um den Faktor 5. Nach Angaben des bayerischen Gesundheitsamtes sind die regionalen Auffälligkeiten bei den Amputationsraten bekannt, jedoch „aufgrund der vergleichsweise kleinen Fallzahlen zurückhaltend zu interpretieren“ (Bayerischer Diabetesbericht 2014, Seite 65: http://bit.ly/2nzwcxB). Bisher mangelt es an vertieften lokalen Recherchen über Zusammenhänge zwischen der Amputationsrate und der regionalen Versorgungssituation. Auffällig ist dabei, dass das regionale Muster über Jahre stabil bleibt. Hier könnten Lokaljournalisten vor Ort die Gründe recherchieren.

Da der „OperationsExplorer“ Karten zu allen OPS-Codes (Operationen und Prozeduren als 4-Steller) aus der Krankenhausstatistik erstellen kann, ist er ein mächtiges Werkzeug für systematische Recherchen, mit denen sich Journalisten einen Überblick der regionalen Versorgungsunterschiede verschaffen können. Derzeit ergänzt das Science Media Center den „Operations-Explorer“ um weitere Werkzeuge, in Zusammenarbeit mit der Filmproduktion Längengrad, dem WDR und dem HITS. Damit sollten zum Beispiel Krankenhausfälle mit Sozialdaten verknüpft oder jene Krankenhäuser in einem Kreis identifiziert werden, die zu den erhöhten Fallzahlen beitragen. Der Faktencheck Gesundheit der Bertelsmann-Stiftung fördert Seminare, in denen Regionaljournalisten für Recherchen mit dem „OperationsExplorer“ geschult werden.

Weitere Informationen über den OperationsExplorer erhalten Sie bei den Autoren.