Eine der weltweit größten öffentlichen, maschinenlesbaren Datenbanken für Röntgenbilder von COVID-19-Patienten liegt sicher in der datenschutzkonformen Open Telekom Cloud. Die Medizinische Hochschule Hannover (MHH) kann so Ärzten, Forschern, Unternehmen und Gesundheitseinrichtungen zuverlässig Daten bereitstellen, um das Coronavirus weiter zu erforschen.
PCR-, Antikörper- oder Schnelltest: Seit Ausbruch der Corona-Pandemie haben sich mehrere Testverfahren etabliert, um das Virus SARS-CV-2 im menschlichen Organismus nachzuweisen. Mitunter stoßen solche Tests in der Genauigkeit der Auswertung und den damit verbundenen Diagnoseverfahren jedoch an Grenzen. Hier geben Röntgen-Thorax-Untersuchungen und Computertomographie (CT) konkretere Auskünfte, selbst wenn die Tests bezüglich einer Corona-Infektion negativ ausfallen. Auch die Ärzte der Medizinischen Hochschule Hannover greifen vor allem bei schweren Fällen auf Röntgenaufnahmen zurück, um den Krankheitsverlauf bei einer Corona-Infektion besser beurteilen, mögliche Komplikationen frühzeitig erkennen und schneller handeln zu können. Zwar lässt sich auf den zwei- beziehungsweise dreidimensionalen Bildern das Coronavirus nicht immer direkt und eindeutig nachweisen, allerdings können typische Veränderungen der Lunge erkennbar sein, die auf das Coronavirus hindeuten. Jedes Bild kann damit lebenswichtige Informationen liefern.
Damit Ärzte, Forscher, Unternehmen und Gesundheitseinrichtungen weltweit von den gesammelten COVID-19-Daten und den daraus gewonnenen Erkenntnissen profitieren, beschloss das Hochschulteam um Dr. Hinrich Winther, Leiter der Machine-Learning-Arbeitsgruppe, Prof. Dr. Jens Vogel-Claussen, Leitender Oberarzt, und Prof. Dr. Frank Wacker, Direktor des Instituts für Diagnostische und Interventionelle Radiologie an der MHH, im April 2020 unter Wahrung des Datenschutzes, Röntgenbilder und zusätzliche Informationen weltweit für ausgewählte Ärzte, Forscher, Unternehmen und Gesundheitseinrichtungen zugänglich zu machen. Sämtliche Patientendaten sind sehr sensibel und sollten daher sicher und anonymisiert im Internet zu finden sein. So entstand eine der weltweit größten öffentlichen Datenbanken mit maschinenlesbaren, strukturierten COVID-19-Patientendaten. Sie dient als Basis für intelligente Analysen bis hin zu Machine-Learning-Auswertungen, mit dem Potenzial, wichtige Hinweise für die Erforschung und Bekämpfung der Krankheit zu liefern. Und Corona-Neuinfektionen künftig zu vermeiden.
Da die MHH die Röntgenaufnahmen der Lunge um Altersdaten sowie Blut- und Zellanalysen der Patienten anreichert, entstehen riesige Datenmengen. Die vom Team bisher genutzte Entwicklungsplattform Github ermöglichte jedoch nur das Speichern der Metadaten. Um sämtliche Röntgenbilder digital verarbeiten und speichern zu können, bedurfte es aber deutlich höherer Kapazitäten. Auch hatte die Hochschule hinsichtlich der Datensicherheit große Bedenken, die Daten in einer US-amerikanischen Cloud-Plattform abzulegen. Das bei großen Cloud-Anbietern aus den USA fehlende Datenschutzversprechen ist bei der Open Telekom Cloud gegeben. Die Open Telekom Cloud überzeugte die MHH vor allem damit, dass sie nach den strengen und bewährten Sicherheits- und Datenschutzstandards der Deutschen Telekom konzipiert wurde und der Betrieb in Europas modernstem Hochsicherheits-Rechenzentrum exklusiv durch T-Systems erfolgt. Heute nutzt die MHH den Object Storage Service (OBS) aus der Open Telekom Cloud als sicheren Speicherort in Deutschland.
Auf der Suche nach dem geeigneten Speicherort fand MHH bei T-Systems schnell die passende Lösung: Den Object Storage Service (OBS) aus der Open Telekom Cloud. Der Cloud-Service des Anbieters ermöglicht, mit einem geringen operationalen Aufwand, alle großen Datenmengen ausfallsicher abzulegen. Bereits im Standard beinhaltet OBS ein automatisiertes Backup, sodass alle Daten automatisch gespiegelt und hochverfügbar gespeichert werden. Das gemeinsam vereinbarte Service-Level-Agreement sieht eine Verfügbarkeit von bis zu 99,95 Prozent vor, was im 24/7-Betrieb einer jährlichen Ausfallszeit von nur maximal vier Stunden entspricht.
In der Praxis greifen Ärzte, Forscher, Unternehmen und Einrichtungen im Gesundheitswesen über das Internet in Github auf die Metadaten der Bilder und Patientendaten zu, die anschließend per direktem Link aus der Open Telekom Cloud geladen werden. Um dabei entsprechend der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) ausschließlich mit Daten zu arbeiten, die keinerlei Rückschlüsse auf die Identität der Patienten zulassen, anonymisiert die MHH die personenbezogene Daten retrospektiv in einem 30-Tage-Intervall und teilt nur Wertebereiche, jedoch keine exakten Zahlen.
Momentan nutzen monatlich rund 100 User die Datenbank, Tendenz steigend. Dabei arbeiten sie mit einem durchschnittlichen Datenvolumen von 200 Gigabyte. Zum Vergleich: Eine Röntgenaufnahme ist in der Regel 18 Megabyte und eine CT-Aufnahme fast ein Gigabyte groß. Greifen künftig deutlich mehr Cloud-Nutzer auf die Gesundheitsdaten zu, kann die Installation auf der Open Telekom Cloud sehr kurzfristig um beliebige Cloud-Ressourcen erweitert oder perspektivisch auch um Anwendungsfelder wie künstliche Intelligenz ergänzt werden. Für die MHH und alle Beteiligten auch ein Grund sich für die Open Telekom Cloud entschieden zu haben.
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