Health Care Management
Hackathons in Healthcare
EXKURS: Hackathons im Bereich Healthcare – echtes Werkzeug zum Kulturwandel oder Hype?
Christian Elsner und Jens Scholz
1.1 Begriffsbestimmung: Was ist ein Hackathon und woher kommt der Begriff ursprünglich?
Wirft man einen Blick in Wikipedia, so wird dort der "Hackathon“ seit 1999 als eine Veranstaltung, bei der es darum geht „gemeinsam nützliche, kreative oder unterhaltsame Softwareprodukte herzustellen oder, allgemeiner, Lösungen für gegebene Probleme zu finden“, beschrieben.
Geprägt aus der Hard- und Softwareindustrie und zum ersten Mal 1999 von Sun Microsystems als Veranstaltungsname verwendet (Aviram1999), setzt sich der Kunstbegriff aus den Wörtern „Hacker“ (im Text wird aus Einfachheitsgründen die männliche Form „Hacker“, nicht die unübliche weibliche Form „Haeckse“ verwendet) sowie dem Wort „Marathon“ zusammen. In seiner ursprünglichen Verwendung bezieht sich der Begriff „Hacker“ auf kreative Tüftler im Umgang mit Technik. In den Medien ist der Begriff fälschlicherweise oftmals negativ konnotiert und wird zumeist als Synonym verwendet für jemanden, der illegal in Rechnersysteme eindringt. Von dieser Gattung der sog. „Cracker“ (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik 2022), also böswilligen „Hackern“, deren Ziel das an einer Schädigungsabsicht o.Ä. orientierte Eindringen oder Beeinflussen von Systemen ist, grenzt sich der eigentliche Hackathon ganz bewusst ab.
Mehr noch entwickeln sich Hackathons auch von nur an digitalen Technologien alleine orientierten Veranstaltungen zu Aktivitäten, die ganzheitlich an innovativen, multidisziplinären und kreativen Lösungen zu unterschiedlichen Themenfeldern arbeiten. Gelungene Beispiele hierfür sind unter anderem der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiierte #wirvsvirus-Hackathon (kein Autor nd) sowie der #wirfuerschuleHackathon (wirfürschule 2022), die beide im Jahr 2021 stattgefunden haben und jeweils große und multidisziplinäre Teams zusammengebracht haben und dann auch konsequent deren wettbewerbsartige Weiterentwicklung der besten Ideen nach der Veranstaltung verfolgt haben.
1.2 Um Wertschöpfung zu generieren, muss im Bereich der Healthcare neue Technologie oftmals mit „disruptiv“ neu gedachten Prozessen kombiniert werden: Der klassische „Hack“ ist gefragt
Analysiert man, welche Lösungen sich im klassischen privaten Umfeld digital durchgesetzt haben, so sind es nicht die „Raketenwissenschaften“, sondern einfache und ergonomische Lösungen: Bahnticket per App, das Handy als Fotoapparat, der QR-Code-Link per Kamera, die geteilte Arbeitsliste oder das „Mural“ Board in der Cloud: echte Alltagslösungen eben, die durch Marktprinzipien auch schnell so verbreitet waren, dass ein Netzwerkeffekt einsetzen konnte. Nützlich ist, was viele nutzen und was sich schnell den Bedarfen anpasst.
Projiziert man dies auf das Feld der Healthcare Innovationen, so stellt man fest, dass weder Anwender noch Entwickler derzeit viel nach diesem Prinzip arbeiten können. Lösungen zu etablieren ist schwerfällig bzw. oft nur in kleinen Schritten möglich. Regulatorische Hindernisse und das fehlende Marktprinzip tun Ihr übriges: Der Arzt darf – glücklicherweise – nicht einfach WhatsApp benutzen, um ein Patienten-EKG schnell aus dem Notarztwagen an die Klinik zu senden.
Aber gute Systeme funktionieren eben aus einer Mischung von eben diesen „evolutorischen“, also kleinen schrittweisen Verbesserungen und auch „disruptiven“, also Abläufe komplett neu denkenden Ansätzen: Der verstorbene US-Innovations-Papst Clayton Christensen hat dies sehr gut in einer Analyse zum Niedergang der Firma Kodak im Jahr 2012 beschrieben. Am Anfang als Spielzeug belächelt, hatten Digitalkameras zwar noch nicht das Niveau der analogen Geräte erreicht, waren aber auf einmal gut genug für das was der Kunde – z.B. für einfache Schnappschüsse – erwartet. Die Revolution war ausgelöst und Kodak wurde von dieser disruptiven Innovation überrollt. Die Kunden fanden in Digitalkameras genug Qualität für ihre Zwecke und schätzten die zusätzlichen Vorteile der Technologie. Kodak hatte den Anschluss verpasst und die ehemals belächelten Start-ups bauten die kundenfreundlicheren Geräte und hatten einen kompletten Prozess – den der umständlichen Filmentwicklung – eliminiert und neu erfunden.
Was ein Healthcare-Hackathon hier im deutschen Gesundheitswesen helfen kann? Ein Blick – interessanterweise in teils nicht so hoch entwickelte Systeme – hilft dabei, ein Bild zu bekommen, was denkbare „disruptive“ Ansätze im Feld der Medizin bedeuten können. Zum Beispiel im Feld des Screenings auf Gebärmutterhalskrebs – in Deutschland eine Routineuntersuchung – wird der sogenannte PAP-Abstrich als Goldstandard beim Frauenarzt und Pathologen durchgeführt. In der Sahara dagegen gibt es nicht genügend Pathologen, diese Diagnose regelhaft nach gleichem Muster zu stellen. Rosa Catarino zeigte in einer wissenschaftlichen Arbeit (Catarino et al. 2015), dass ein einfacher Test, der per Smartphone die Schleimhaut nach Anfärbung per automatischer Bildanalyse auswertet, schon nahe an die Qualität der ärztlichen Auswertung gelangt – aber zu einem Bruchteil der Kosten.
Der Effekt eines Roll-outs auf die Gesamtbevölkerung in der Sahara gerechnet wäre enorm – es würden durch die Früherkennung mehrere 10.000 Todesfälle pro Jahr vermieden werden können. Für Deutschland wäre der Ansatz aktuell undenkbar und liegt noch nicht auf dem – zu Recht – erwarteten Level des „Goldstandards“. Der Ansatz eines automatisierten und nicht beim Arzt durchgeführten Screenings müsste schon ein Vielfaches einfacher und besser sein, um eine „Disruption“ anzustoßen. Aber einmal groß genug angelegt und mit genug Langzeitergebnissen abgesichert, haben derartige Ansätze eindeutig das Potenzial, ähnlich wie die Digitalkamera auf die analoge Kamera disruptiv aufgrundsätzliche medizindiagnostische Prozesse zu wirken.
Das Beispiel ist nämlich eines von vielen nach ähnlichem Muster: Daten werden einfacher und allgegenwärtig erfasst – teils sogar automatisch in langen Zeitreihen – und erlauben damit, ganze diagnostische Prozesse umzudrehen. Auf einmal ist nicht mehr die Technologie die teure Ressource, und der Arzt muss über deren Einsatz bestimmen. Umgekehrt werden Daten allgegenwärtig verfügbar, und der Arzt oder Nutzer kann gestützt durch Auswahlalgorithmen dann auf einen Fundus von Daten zurückgreifen. Mit einfachen Smartphones können so zunehmend bessere Bilder zur Hautkrebsanalyse – bisher eine aufwendige Screeninguntersuchung beim Arzt – analysiert werden (Kong et al. 2021).
Eine Apple Watch ist perspektivisch in der Lage, auch komplexere Muster wie die kardiale Ischämie zu erkennen (Drexler et al. 2020). Medizintechnikhersteller rüsten sich aktuell immer weiter und bringen medizinisch zertifizierte Technologie buchstäblich ins Bade- und Schlafzimmer der breiten Nutzerschaft. So hat Withings, ein ehemals zu Nokia gehörender Konzern inzwischen eine Schlafmatratzenunterlage für knapp 100 Euro auf den Markt gebracht, die nachweislich und regelhaft viele Schlafapnoe-Episoden klinisch valide erkennen kann, für die ursprünglich ein Krankenhausaufent haltnotwendig war (Edouard et al. 2021). Und es geht weiter – gerade wird das nächste Segment erweiterter neurologischer Detektionstests für die diabetische Neuropathie und weitere Krankheitsbilder über eine Waage mit diversen Testfunktionen ausgerollt (Withings 2022).
Aber auch prozessual können neu gedachte „Hacks“ in der Healthcare funktionieren. So haben z.B. die Initiativen „mobile Retter“ und „Saving Live“ – entwickelt übrigens mit auf einem der Kieler Healthcare-Hackathons – ähnlich dem Ansatz von „UBER“ eine Flotte von freiwilligen digital alarmierbaren Reanimationsersthelfern aufgebaut. Nach einer digitalen Registrierung mit dem Nachweis eines „Ersthelferzertifikats“ können diese durch die Leitstelle zusätzlich zum Notarzteinsatzfahrzeug zum Einsatzort gesendet werden. Der Ansatz ist ein klassischer „Hack“, da er den grundsätzlichen Aufbau und Ablauf bei der Erstrettung komplett verändert. Die publizierten Ergebnisse sind ermutigend (Stroop et al. 2020): Ist ein Ersthelfer unter digitaler Hilfe hinzugezogen worden, kommt er oder sie oft 3–4 Minuten vor der professionellen Hilfe an.
Aber auch auf andere Felder außerhalb der reinen Digitalkompetenz lässt sich das Prinzip gut übertragen: In Mainz wurde beispielsweise das Thema Mobilität & Bauen im Jahr 2021 als einer der Hackathoninhalte platziert (Elsner 2021) – das Prinzip war das gleiche, und es konnten eben Fachexperten und Mitarbeiter rund um die Themen des modernen Arbeitsplatzes, E-Mobilität, bauliche Aspekte u.v.m. kreativ zusammengeschaltet werden bei der Produktion verschiedener konkreter Initiativen.
1.3. Erfolgreiche Kochrezepte für einen Healthcare-Hackathon – was macht den Hackathon eigentlich aus?
Die Autoren haben seit dem Jahr 2016 bzw. 2017 Erfahrungen bei der Ausgestaltung von Hackathons im Bereich der Gesundheitsbranche sammeln dürfen und gemeinsam einen der ersten großen Healthcare-Hackathons Europas beginnend in Kiel ausgerichtet, der inzwischen Blaupause für Events in Mainz, Berlin, Greifswald und weitere Standorte ist. Eines der Leitmotive war dabei immer der bereits skizzierte Ansatz, möglichst interdisziplinäre Teams mit verschiedensten Hintergründen in einer kreativen und offenen Atmosphäre zusammenzubringen: Medizinisches und Pflege-Knowhow, Prozess-Knowhow, zahlreiche (informations-)technische Kompetenzen zu IT-Systemen als auch zu Medizintechnik – im Fall von Themen außerhalb der eigentlichen Digitalisierung auch Wissen rund um die Themen Change, Bau und viele weitere fachliche Schwerpunkte. Multidisziplinäre Teams bewähren sich dabei sowohl in fachlicher Hinsicht, aber auch im Sinne eines diversen Hintergrunds aus Klinik, Start-ups, Technologiefirmen, Studium u.v.m. – die verschiedenen Denkweisen und Motivationen befruchten dabei oftmals die Ideenfindung und die praktisch orientierte Methodik der Umsetzung.
Hackathons sind typischerweise mit vielen „Community“ Elementen in einer flexiblen Location über 2–3 Tage angesetzt, bei denen auch viel Raum für den Austausch ähnlich einer „Open Space“-Konferenz besteht. Dementsprechend haben die Autoren auch die beste Erfahrung damit gemacht, bei der Themenauswahl zwar steuernd und vernetzend mitzuwirken, die Themen aber möglichst im Vorfeld frei von den Teilnehmern und Mitwirkenden generieren zulassen und nach Möglichkeit auf Vorarbeiten – z.B. von vorangehenden Hackathons – aufbauen zu lassen.
Eindrucksvoll gezeigt hat das beispielsweise eine Technologie, die ebenfalls beim ersten Hackathon der Reihe in Kiel 2017 entstanden ist. Das von der Lufthansa abgeschaute „Self-Check-in“ war dort als spielerischesThema über ein Terminal mit einem Avatar, der im natürlichsprachigen Prozess Patienten von zu Hause oder in der Klinik einchecken soll, aufgegriffen. Die Idee lief bereits am Abend des ersten Tags des Hackathons prototypisch und hat es inzwischen eindrucksvoll zu einer Echtimplementation und „Berühmtheit“ und vielen Derivaten gebracht: Der Avatar selbst hat im direkten Folgejahr 2018 den Hamburger Gesundheitswirtschaftskongress eröffnet (Heske 2018), die Aufnahmemaske ist inzwischen sogar als KIS-integriertes System mit „Lufthansa“-Terminals im Neubau des UKSH verankert, und ein Open-Source-Derivat ist an der Unimedizin Mainz als echtes „Check-in mit Pflegeanamnese von zu Hause“ im KIS integriert implementiert.
Hackathons leben aber auch nicht primär davon, extrem hohe Erfolgsquoten bei der Umsetzung von hervorgegangenen Ideen zu erreichen. Es kann eben auch von hohem Wert sein, Ideen intensiv über beispielsweise 48 Stunden in einem multidisziplinären Team auszuprobieren, um dann auch strukturiert verworfen zu werden – das ist besser, als wenn ein Projekt mit hohen Managementerwartungen über lange Zeiträume bearbeitet wird und sich nie richtig herausstellt, ob es funktioniert. Mindestens genauso wichtig ist aber auch die „Kulturbildung“ bei einem Hackathon: Beispielsweise das interdisziplinäre Team, das in einem agilen Ansatz auf dem Mainzer Healthcare-Hackathon 2019 einen Prototyp zur arbeitsentlastenden Dokumentation per Gestensteuerung (übrigens auf Basis einer X-Box-Kamera) für die Pflege entwickelt hat, hat diesen zwar (bisher) noch nicht wirklich in der Praxis umsetzen können – aber vorhandene digitale Tools und Möglichkeiten werden von den ehemaligen Teilnehmern nun auf einmal ganz anders gesehen. Bei der nächsten pilothaften Umsetzung von digitalen Ideen haben sich diese Teilnehmer als erste gemeldet und auch verstanden, was „agile Methoden“ in der Umsetzung bedeuten und dass man auch mit einem gescheiterten Ansatz im zweiten oder dritten Anlauf mit den Lerneffekten gut vorwärtskommen kann. Aus dieser Kombination entsteht am Ende auch eine ganze Kultur für Innovation. Kultur, die es auch einmal zulässt – dann natürlich nicht im klinischen Einsatz oder eben als parallele in Studienerprobung befindliche Technologie –, Dinge auszuprobieren und zu scheitern. Kultur, die es erlaubt, einmal in völlig neuen Konstellationen zusammenzuarbeiten – gemischte Teams aus Pflege, Technikern und Patienten, die Dinge auch einmal greifbar machen können. Nur wer innovative Prozesse – ggf. auch mal in einem schnellen Prototyp – erlebt und mitgestaltet, wird diese auch mit Begeisterung umsetzen wollen und verstehen.
1.4. Die „Ernte“ ist wichtig – kein Hackathon ohnedauerhafte Plattform in Form eines Innovation Hubs o.Ä. in der Klinik
Der mit einem Hackathon einhergehende Kulturwandel muss in einer Organisation reifen und von ganz oben kommen und vom Management auch in den Strukturen und den Leitgedanken implementiert werden. Am Ende wird es nicht das „Blech“ in den Serverschränken sein, das die Innovation ausmacht. Es werden die Mitarbeiter sein, denen man den Weg gezeigt hat, wie man die Philosophie der im privaten Umfeld liebgewonnen kleinen und großen digitalen Helfer auch in der Gesundheitsbranche umsetzen kann – die gefühlt Betroffenen also zu Beteiligten gemacht hat.
Dazu benötigt es auch mehr als nur regelmäßige Veranstaltungen. Ein Hackathon darf deswegen niemals entkoppelt von der eigentlichen Umgebung wie z.B. einem Inkubator oder Innovation Hub gesehen werden. Diese Umgebung zum „ernten“ der Ideen aus Hackathons muss man langfristig schaffen, damit auch zwischen den Veranstaltungen die Arbeitsumgebung für agile und kreative Arbeit kontinuierlich genutzt werden kann. Das Kapitel von Rüdiger Hochscheidt in diesem Buch zum Thema des Krankenhauses als digitaler Inkubator gibt hier auch weiter wertvolle Hinweise.
Ein mit einem Hackathon parallel und dauerhaft aufgebautes Innovation Hub kann diese gewonnenen Kompetenzen optimal zu orchestrieren. Ein Hub kommuniziert in diesem Umfeld, damit im Unternehmen und darüber hinaus auch die Kenntnis von etablierten Lösungen weitergedacht wird. Ein Hub bietet darüber hinaus einen (physikalischen) Ort, an dem Projektteams auch das unbedarfte, agile Herangehen von Start-ups leben können und in die Projektarbeit einbringen können. Ein Hub baut außerdem ein ausgewogenes Partnernetzwerk auf, das situativ die passenden Kooperationen zur Verfügung stellt.
Auf diesem Weg können Hackathon und Innovation Hub eine gesunde Mischung aus evolutorischer und disruptiver Innovation im Unternehmen kultivieren, um Abläufe und das Zusammenwirken in einem System immer wieder neu zu denken. Hackathons und ihre zugehörigen „Hubs“ können helfen, unsere (oft gut gemeinten) Eintrittsbarrieren und lange Entwicklungs- und Zulassungszyklen zu umschiffen. Ziel muss die gemeinsame und offene Generierung von Plattformen, Open Source, Open Data und Standards sein.
Hackathons helfen dabei, Spielräume zu schaffen, die das Verständnis reifen lassen, das über die neuen Modelle mehr als die Summe seiner Teile entsteht. Gute Erfahrungen machen derzeit z.B. die Kliniken, die das Thema mit digitalen „Change-Managern“ oder „Innovation Hubs“ und „Hackathons“ angehen.
Im Grunde steht hinter all diesen Initiativen die einfache Idee, dauerhaft oder regelmäßig interdisziplinäre Marktplätze für den Austausch auch mal außerhalb aller Regeln zu schaffen.
Die inzwischen bundesweite Initiative der Healthcare-Hackathons zeigt hier schon erste Früchte eines Kulturwandels: Auf einmal haben sich so z.B. mehrere Uniklinika mit der gematik zusammengetan, einen datenschutzkonformen Open-Source-Messenger zu erstellen – mitmachen kann jede andere Klinik. Das Kapitel vonThorsten Gau – ebenfalls in diesem Buch – gibt weitere Hintergründe zum Projekt.
Fazit
Alles in allem kann man zu dem Schluss kommen: (Digitaler) Kulturwandel braucht Geduld und verschiedene Werkzeuge. Richtig angewendet und mit einer Methode zur dauerhaften „Ernte“ der Ideen und einer im Unternehmen verankerten Plattform in Form eines „Innovation Hubs“ kann ein Healthcare-Hackathon ernsthaftes und gutes Werkzeug bei diesem Wandel sein. Die vielen Früchte in Form von geglückten Projekten, aber auch verändertem „Mindset“ bei Mitwirkenden haben dies aus Sicht der Autoren eindrucksvoll gezeigt.
Dieser Beitrag ist ein Auzug aus dem Buch "Das digitale Krankenhaus" herausgegeben von Peter Gocke, Christian Elsner, Bernd Christoph Meisheit und Henning Schneider. Alle Informationen zum Titel erhalten Sie hier.
