Universität Ulm | 89069 Ulm | Germany Fakultät für
Ingenieurwissenschaften,
Informatik und
Psychologie
Institut für Datenbanken
und Informationssysteme
Entwurf und Realisierung einer mobilen
Anwendung zur Unterstützung
therapeutischer Interventionen
Bachelorarbeit an der Universität Ulm
Vorgelegt von:
Natalie Spister
Gutachter:
Prof. Dr. Manfred Reichert
Betreuer:
Marc Schickler
2017
Fassung 6. November 2017
c
2017 Natalie Spister
This work is licensed under the Creative Commons. Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0
License. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/de/
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94105, USA.
Satz: PDF-L
A
TEX2ε
Kurzfassung
Um die Effizient von Therapien zu steigern setzen einige Therapeuten schon seit län-
gerer Zeit auf therapeutische Interventionen. Diese können zum Beispiel die Form von
kleinen Aufgaben, die zwischen den Therapiesitzungen erledigt werden müssen, haben.
Allerdings können dabei einige Probleme auftreten und die Motivation und Mitarbeit des
Patienten ist zwingend notwendig. So kommt es nicht nur vor, dass Patienten ihre Aufga-
ben vergessen, oft werden diese auch falsch ausgeführt, da bis zur Intervention wichtige
Eckdaten, die zur korrekten Ausführung benötigt werden, verloren gehen können. Als
Folge wird ein falsches Feedback an den Therapeuten weitergeleitet und die Intervention
unterstützt unter Umständen nicht wie gewünscht den Heilungsprozess.
Deshalb soll in dieser Bachelorarbeit eine Applikation konzipiert werden, der den Vorgang
einer therapeutischen Intervention so gut wie möglich unterstützt. Dabei soll der Patient
nicht nur an die Übung erinnert werden. Mit Hilfe der Applikation kann der Patient die
sogenannten Eckdaten, wie die Beschreibung nochmal prüfen um sicherzustellen, dass
er die Übung richtig ausführt und eine maximale Effizient bezüglich des Heilungsprozes-
ses gewährleistet ist. Natürlich soll dieser Vorgang auch den Therapeuten möglichst gut
unterstützen und ihm alle wichtige Daten schnell und einfach präsentieren. Damit reiht
sich diese Arbeit in die steigende Anzahl von Applikationen, die sich mit der Gesundheit
und Fitness ihrer Nutzer auseinandersetzen und ihnen dabei helfen diesbezügliche Ziele
zu erreichen.
iii
Danksagung
An dieser Stelle möchte ich meinem Freund Peter danken, der mich zu jeder Zeit
unterstützt und motiviert hat, der mir beigestanden hat, wenn es mal stressiger war und
an mich geglaubt hat.
Des Weiteren möchte ich meinem Betreuer Marc Schickler danken, der bei Fragen
immer zur Verfügung stand, sich Zeit genommen hat und mir geholfen hat, wenn der
Laptop gestreikt oder etwas nicht glatt gelaufen ist.
Auch meiner Familie und meinen Freunden möchte ich danken, die mich unterstützt
haben und ablenken konnten, wenn ich es gebraucht habe.
v
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Problemstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Zielsetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Struktur der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 Grundlagen 5
2.1 Healthcare Information Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Therapeutische Interventionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3 Datenschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.4 Verwandte Arbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4.1 TrackYourTinnitus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.2 Preventicus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.3 Smart Medication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.4 Migraine Buddy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.5 Kaia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3 Anforderungen 17
3.1 Funktionale Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2 Nicht-funtkionale Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4 Konzeption & Entwurf 21
4.1 Konzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.2 Komponentendiagramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.3 Mock-Ups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.3.1 Therapeut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.3.2 Patient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.4 Datenbankmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.5 Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
vii
Inhaltsverzeichnis
5 Implementierung 33
5.1 Technologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5.1.1 Plattform/ Programmiersprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5.1.2 AndroidStudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1.3 Sensoren & weitere unterstützende Tools . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1.4 Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.1.5 Datenbank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.2 Umsetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.2.1 Nutzerprofile & Authentifizierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.2.2 Datenspeicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.2.3 Intervention erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.2.4 Patientendaten teilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6 Anforderungsabgleich 45
7 Zusammenfassung & Ausblick 47
7.1 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
7.2 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
A Abbildungen 57
viii
1
Einleitung
Mit der Einführung des Smartphones öffneten sich nicht nur der Unterhaltungsindustrie
neue Türen. Auch die Gesundheits- und Fitnessindustrie entdeckt den Markt für Applika-
tion, kurz Apps, inzwischen für sich. Allein der Google Play Store [
1
] bietet aktuell über
100.000 Applikationen in der Kategorie Gesundheit und Fitness an, das sind knapp 3%
aller Anwendungen im Google Play Store [
2
] [
3
]. Wobei nur 5% davon über 50.000 Dow-
nloads vorweisen können [
2
]. Laut Google begann dieser Trend im Jahr 2014, damals
stiegen die Zahlen in dieser Kategorie zum ersten Mal stark an [4].
Unter den Applikationen finden sich unter anderem Fitnessapplikationen, Rezeptsamm-
lungen oder auch Erinnerungshilfen. Die Funktionalität des Großteils der Applikationen
beschränkt sich damit auf Selbstmotivation und Selbstkontrolle. Aber nur wenige Appli-
kationen unterstützen ärztliche Behandlungen beziehungsweise Therapien [
5
]. Dabei
könnten diese Therapeuten bei der Arbeit unterstützen und Therapieerfolge beschleuni-
gen. Zudem bringen mobile Applikationen neben der Mobilität entscheidende Vorteile
mit sich, wobei der Besitz eines Smartphones gerade in westlichen Ländern heutzutage
kein Problem mehr darstellt. Im Gegenteil, die meisten Erwachsenen in Westeuropa und
Nordamerika besitzen ein Smartphone und auch im Rest der Welt steigen die Zahlen
der Smartphonebesitzer jedes Jahr. [6]
1
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
Therapeutische Behandlungen bestehen für den Patienten im Grunde aus den Sprech-
stunden mit dem Therapeuten. Allerdings reichen vereinzelte Sprechstunden meist
nicht aus, damit eine therapeutische Behandlung anspricht. Sowohl bei physischen,
als auch psychischen Leiden ist es oft von Nöten, dass die Patienten auch über die
Therapiestunden hinaus ihren Teil zur Behandlung leisten. [5]
Die gängige Praxis ist es deshalb Patienten therapeutische Hausaufgaben zu erteilen,
welche sie zu Hause zwischen den Terminen zu erledigen haben. Diese werden aber
zum Teil falsch oder sogar überhaupt nicht ausgeführt. Für die Ausführung benötigt
der Patient nämlich einige Informationen, wie den genauen Übungsablauf, welche bis
zur Ausführung der Hausaufgabe vergessen werden können. Zudem vergeht bis zur
nächsten Sprechstunde einige Zeit und das Feedback für die Übungen ist nicht mehr so
präzise, wie kurz nach der Übung. [5]
Daraus folgt, dass die erste Hürde in Bezug auf therapeutische Interventionen das
Verstehen der zu erfüllenden Aufgabe ist und damit die korrekte Ausführung durch den
Patienten. Die zweite Hürde ist ein vollständiges und korrektes Feedback zur Intervention.
Scheitert es an einer dieser beiden Stellen wird dem Therapeuten ein falsches Feedback
übermittelt und eine möglicherweise hilfreiche Intervention abgebrochen. [5]
Bis heute gibt es keine effektive, mobile und universell einsetzbare Unterstützung für
Therapien, dabei könnte eine solche Anwendung den Austausch zwischen Patienten und
Therapeuten deutlich erleichtern und Bruchstellen verkleinern. Zudem können Therapie-
pläne auch außerhalb der Sprechstunden angepasst werden um einen schnellstmögli-
chen Fortschritt zu erzielen. Und da in einigen Fällen mehr als ein Therapeut involviert
ist könnte auch hier der interkollegiale Austausch durch eine entsprechende Anwendung
gefördert und Kommunikationswege verkürzt werden. Ein weiterer Vorteil einer solcher
Anwendung ist die Ansammlung von Daten, die ausgewertet und für Forschungszwecke
genutzt werden können.
2
1.2 Zielsetzung
1.2 Zielsetzung
Das Ziel dieser Arbeit ist die Konzeption einer mobilen Anwendung zur Unterstützung
solcher therapeutischen Interventionen. Denn trotz der zahlreichen Applikationen mit
gesundheitsbezogenem Hintergrund, wobei auch einige Smartphonehersteller, darunter
auch Google, Applikationen mit Bezug zu Fitness und/oder Gesundheit auf dem Markt
etabliert haben, gibt es zurzeit auf dem App-Markt keine Applikation die Therapeuten
und therapeutische Behandlungen unterstützt. Eines der bekannteren Beispiele ist die
Google Fit App von Google, welche unter anderem einen Schrittzähler anbietet [7].
Eine solche Applikation zur Unterstützung von Therapien könnte dabei Therapeuten
die Arbeit erleichtern und den Behandlungsprozess beschleunigen. Dabei soll diese
nicht nur als Erinnerung an die Aufgabe dienen, sondern im Optimalfall den Patien-
ten mittels Sensoren, Medien und gegebenenfalls genauen Beschreibungen bei ihren
Hausaufgaben und somit bei der Therapie unterstützen. Durch die schnelleren Kommu-
nikationswege können die therapeutischem Interventionen, durch zeitnahes Feedback,
bei dem bestenfalls möglichst wenig Informationen verloren gehen, effizienter angepasst
werden und beschleunigen so den Fortschritt der entsprechenden Behandlung. Und
durch das unmittelbare Feedback ist es auch möglich die Therapie bei Bedarf auch
zwischen den Behandlungsterminen an den Patienten anzupassen. Zudem können ein-
mal erstellt Hausaufgaben einfach und unkompliziert wiederverwendet werden, indem
entsprechende Parameter vom Therapeuten angepasst werden.
1.3 Struktur der Arbeit
Zunächst möchte ich, nach dieser Einleitung, auf ein paar Grundlagen in Bezug auf
die Applikation und ihren Zweck eingehen, dabei möchte ich zunächst einmal auf
Therapeutische Interventionen, aber auch auf Datenschutzaspekte und -regelungen,
eingehen. Anschließend werde ich mich mit ähnlichen Arbeiten auseinandersetzen.
Nachdem die Grundlagen geklärt sind werde ich in dieser Arbeit funktionale und nicht-
funktionale Anforderungen beschreiben um im Folgenden auf das eigentliche Konzept
3
1 Einleitung
und den Entwurf eingehen zu können. Daraufhin folgt ein Kapitel zur Implementierung,
indem ich benötigte Technologien und weitere Aspekte der Umsetzung bespreche. Bevor
ich zum Schluss komme werde ich die Anforderungen abgleichen und anschließend die
Arbeit zusammenzufassen und ein Ausblick auf die Zukunft werfen.
4
2
Grundlagen
In diesem Abschnitt werden zum Verständnis einige Grundlagen geklärt. Dafür wird im
ersten Teilabschnitt zunächst der Begriff
Health Care Information Technology
definiert.
Weiterhin ist es nötig, dass auch der zentrale Begriff
Therapeutische Interventionen
erklärt wird und da es bei Informationen bezüglich der Gesundheit um besonders
sensible Daten handelt wird anschließend das Thema Datenschutz angeschnitten. Zum
Schluss wird noch auf Verwandte Arbeiten wie TrackYourTinnitus eingegangen.
2.1 Healthcare Information Technology
Unter
Health information technology
oder auch
Health IT
versteht man einen Teilbereich
der IT, welcher sich unter anderem mit der Entwicklung von Systemen für das Gesund-
heitswesen beschäftigt. Darunter fallen auch Smartphoneapplikationen, die diesem
Bereich zugeordnet werden können. [8]
Der große Vorteil solcher Applikationen ist, dass sehr viele Daten schnell und günstig
ausgewertet werden können. Durch die Auswertung und Analyse dieser Daten können
Therapiepläne schneller an einzelne Patienten angepasst werden, Behandlungskosten
werden verringert, Behandlungsfehler können von den entsprechenden Ärzten vermie-
den werden und Behandlungsfortschritte zu gunsten der Patienten schneller erreicht
werden. [8]
Erreicht wird dies zum Beispiel mit
Data Mining
, bei dem ine große Anzahl von anonymi-
sierten Daten auf Ähnlichkeiten oder Beziehungen untersucht werden. Dies ist ein sehr
komplizierter Vorgang, allerdings ist es sehr hilfreich, wenn die Daten digital vorliegen
5
2 Grundlagen
und somit sofort weiterverarbeitet werden können. Die Verarbeitung von Daten, die nur
auf Papier vorliegen erfordert heutzutage leider nocht etwas mehr Aufwand. [9]
Das Gesundheitsanwendungen durch Smartphones inzwischen mobil und jederzeit
zugänglich ist ein weiterer großer Vorteil und ermöglicht die Nutzung von
Health IT
für
verschiedenste Zwecke und kann dadurch die Gesundheit des Nutzers effektiv fördern.
Die Studie von Lindhiem et al. [
10
] unterstützt diese These, denn in einer Studie mit 25
Personen zeigte sich, dass mobile Geräte, wie Smartphones, eine Therapie unterstützen
können, vor allem wenn das Gerät ergänzend zur Therapie genutzt wird. Dabei gab es
kaum Unterschiede beim Alter der Patienten, der Diagnose, dem Studiendesign und
dem mobilen Gerät. Es wurde außerdem festgestellt, dass eine Behandlung nur über ein
mobiles Gerät im Allgemeinen immer noch besser ist als überhaupt keine Behandlung.
Dies bedeutet im Allgemeinen, dass durch eine mobile Applikation auch Menschen
Zugang zu einer benötigten Behandlung bekommen können, die aus unterschiedlichen
Gründen keine klassische Therapie in Anspruch nehmen können.
Natürlich hat
Health IT
nicht nur Vorteile, die Bedenken bezüglich der Privatsphäre und
der Sicherheit der sensiblen Informationen wiegen hier sehr schwer. Viele Nutzer sorgen
sich um darum, dass ihre Daten nicht dazu genutzt werden einem selbst oder anderen
Patienten zu helfen, sondern anderweitig missbraucht werden könnten. Eine Sorge ist
zum Beispiel der Missbrauch von Daten durch von potentielle Arbeitgeber. Das kann
unter anderem dazu führen, dass Patienten trotz der Vorteile darauf verzichten wollen
ihre gesundheitsbezogenen Daten online preiszugeben. Deshalb ist es wichtig diese
sensiblen Daten vor unbefugtem Zugriff zu schützen und das Vertrauen der Patienten
gegenüber Health IT zu stärken. [11]
Da sich die Applikation auf therapeutischen Interventionen basiert wird der Begriff im
nächsten Abschnitt genauer erläutert, wobei auch auf klassische Therapien eingegangen
wird.
6
2.2 Therapeutische Interventionen
2.2 Therapeutische Interventionen
Eine sehr einfache Definition für therapeutische Interventionen ist, dass therapeutische
Interventionen Hausaufgaben beziehungsweise Übungsaufgaben sind, die Patienten im
normalen Alltag zwischen den Sitzungen zu erledigen haben. [12]
Eine Therapie besteht zum Hauptteil aus mehreren Therapiestunen, wobei eine durch-
schnittliche Therapiestunde ungefähr 50 Minuten dauert und einmal wöchentlich über
mehrere Wochen oder sogar Monate stattfindet. Dies wird für jeden Fall gesondert
beschlossen, da die Behandlungsdauer von vielen Faktoren, wie den Beschwerden oder
der Art der Behandlung, abhängt. [13] [14]
Da diese knappe Stunde pro Woche oft nicht ausreichend ist, ist es zum Beispiel auch
in der Physio- oder Psychotherapie gängig den Patienten Hausaufgaben für die Zeit
zwischen den Sitzungen aufzugeben. Dabei soll nicht nur die Therapie unterstützt
werden und der Heilungsprozess beschleunigt werden. Der Patient soll die Übungen
aus der Sitzung auch im Alltag anwenden um dem Therapeuten wiederum zusätzliches
Feedback geben zu können. Wichtig ist natürlich, gerade in der Psychotherapie, dass
der Patient Motivation und Selbstdisziplin mitbringt. [12]
Kazantzis et al. [
15
] hat in einer Studie den positiven Einfluss von therapeutischen
Interventionen bestätigt. Der Nutzen von therapeutischen Interventionen ist dennoch sehr
umstritten, immerhin muss eine Menge Zeit aufgewendet werden um die Hausaufgabe
zu planen. Dabei ist das Problem oft ein anderes: Patienten vergessen Eckdaten, die
relevant für die Ausführung der Hausaufgaben sind oder vergessen das Erledigen
der Hausaufgabe komplett. Immerhin werden einige Informationen benötigt um die
Hausaufgabe korrekt auszuführen, zum Beispiel ist es wichtig zu wissen wann und
wo die Aufgaben ausgeführt werden müssen und auch wie sie erledigt werden sollen.
Diese Informationen müssen sich vor der Übung und auch zwischen den Übungen
vom Patienten gemerkt werden, da eine korrekte Ausübung sonst kaum möglich ist.
Aus diesem Grund nimmt die Vermittlung der Aufgaben an den Patienten einige Zeit in
Anspruch, denn die Aufgabe sollte möglichst einfach erklärt werden und der Patient sollte
7
2 Grundlagen
während und nach der Erklärung genug Zeit haben um über die Aufgaben nachzudenken
und Fragen zu den Aufgaben zu klären. [12]
Bei der nächsten Therapiesitzung ist es dann wichtig, dass die Hausaufgaben ausführlich
besprochen werden [
16
]. Der Patient sollte hierbei ein entsprechendes Feedback zu den
Hausaufgaben geben können. Das Problem ist jedoch, dass seit der Aufgabe einige Zeit
vergangen ist und das Feedback dementsprechend spärlich ausfallen kann. Denn auch
hier muss sich der Patient das Feedback zwischen den Übungen, also insbesondere
gesondert für jede Übung, wie auch in der Zeit zwischen der letzten Übung und der
nächsten Therapiesitzung merken. Dabei ist das Feedback mindestens genauso wichtig
wie die Übung selbst, denn der Therapeut muss anhand dieses Feedbacks entscheiden,
ob die Intervention sinnvoll ist und weiterhin genauso fortgeführt werden soll oder ob sie
abgewandelt werden muss. [5]
Durch die Unterstützung mit mobilen Endgeräten muss der Patient sich zum einen nicht
mehr den genauen Übungsablauf und die Bedingungen für die Ausführung merken und
kann zum anderen zeitnah ein Feedback abgeben, sodass auch hier keine Informationen
verloren gehen. Dies kann im Allgemeinen dafür sorgen, dass der Therapieablauf und
damit der Heilungsprozess beschleunigt wird.
Bei der Unterstützung durch mobile Endgeräte, so müssen allerdings wichtige Daten
online bereitgestellt werden. Dies wirft wiederum Datenschutzaspekte in den Raum, die
im nächsten Kapitel erläutert werden.
2.3 Datenschutz
Heutzutage werden gerade durch zum Beispiel Smartphones jederzeit und überall per-
sönliche Daten gesammelt. Im Alltag sind das natürlich nicht nur gesundheitsspezifische
Daten, sondern alle Daten, die gespeichert, ausgewertet und weiterverwendet werden
können. Allerdings sind unter anderem Daten die, die Gesundheit betreffen durch §3
des Bundesdatenschutzgesetzes [17] besonders geschützt.
8
2.4 Verwandte Arbeiten
Da die, für diese Arbeit, relevanten Angaben genau diese gesundheitsbezogenen Daten
betreffen, bedeutet das, dass alle Daten für diese Applikation durch das Datenschutz-
gesetzt besonders geschützt sind. Wichtig ist dabei, dass die Patientendaten nur zur
Vorsorge, Diagnostik oder Behandlung oder mit Zustimmung des Patienten, in schriftli-
cher Form [18], erhoben werden dürfen.
Außerdem unterliegen diese Daten zusätzlich dem Arztgeheimnis [
19
], deshalb ist die
Datenweitergabe ebenfalls ein nennenswerter Aspekt. Denn auch hier bedarf es einer
Genehmigung durch den Patienten. Die Weitergabe ist für diese Arbeit insofern relevant,
da die gesammelten Daten potenziell für Forschungszwecke genutzt werden sollen. Und
selbst wenn diese anonymisiert werden, wird explizit die Einverständniserklärung eines
jeden Patienten benötigt. Zudem soll es unter Umständen möglich sein die Daten eines
Patienten mit einem weiteren Therapeuten zu teilen, wenn es nötig sein sollte. Das
bedeutet für die Applikation vor allem, dass jegliche sensiblen Daten vor unbefugtem
Zugriff geschützt werden müssen. [20]
Die Patientendaten für die Applikation sollen zentral auf einem Server gespeichert
werden, weswegen hier besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen. Sollen die
Daten bei einem externen Anbieter hinterlegt werden, so muss dieser entweder geeignet
sein um gesundheitliche Daten zu sichern oder die Verschlüsselung muss durch die
Applikation selbst stattfinden. Dabei darf der Anbieter keine Möglichkeit haben die Daten
zu lesen. Ob und wie dies umsetzbar ist wird in Kapitel 5 besprochen. [21]
2.4 Verwandte Arbeiten
Wie schon zuvor erwähnt hat die Gesundheitsindustrie schon vor einiger Zeit den
Markt für mobile Applikationen für sich entdeckt. Darunter fallen unter anderem Mobile-
Health-Applikationen, die Patienten an ihre Medikamentenannahme erinnern, die als
medizinische Tagebücher fungieren oder die Informationen zur Hilfe in der Nähe bein-
halten. Aber nur wenige Applikationen sind dafür gedacht eine Therapie oder andere
ärztliche Behandlungen zu unterstützen oder unterstützen diese nur als zusätzliche,
freiwillige Erweiterung. Einige dieser Applikationen möchte ich hier vorstellen.
9
2 Grundlagen
2.4.1 TrackYourTinnitus
Beim Symptom Tinnitus werden vom Betroffenem Töne oder andere Geräusche wahrge-
nommen, für die es keine nachweisbare Ursache gibt. Bei ungefähr 10% der Bevölkerung
tritt das Symptom regelmäßig auf. Da die Geräusche von jedem Betroffenem anders
wahrgenommen werden und die Intensivität der Geräusche je nach Situation variieren
kann es sinnvoll sein diese Schwankungen zu protokolieren. [22]
Da mehrere Eigenschaft protokolliert werden sollen, ist ein Papiertagebuch sehr auf-
wenig zu füren. Die Applikation
TrackYourTinnitus
soll hier Abhilfe schaffen, denn damit
ist es möglich die wichtigsten Eigenschaften zu erfassen. Den Betroffenen soll damit
ermöglicht werden Regelmäßigkeiten zu finden und so zu prüfen, ob es möglicherweise
Abhängigkeiten gibt. [22]
Die Funktionsweise der Applikation ist recht einfach. Zuerst muss der Nutzer einige
Fragen zum Tinnitus beantworten, dabei wird unter anderem auch nach dem Geschlecht
und Tinnitus-Erkrankungen in der Familie gefragt. Anschließend startet die eigentliche
Applikation mit der man nun über einen Zeitraum hinweg regelmäßig Fragebögen, ver-
gleiche Abb. 2.1 und Abb. 2.2, ausfüllen kann um Eigenschaften des Tinnitus zu erfassen.
Für jede der Fragen kann in der dazu passenden Webanwendung eine Übersicht der
Ergebnisse in einer graphischen Darstellung betrachtet werden.
Abbildung 2.1: Fragebogen Teil 1 [23] Abbildung 2.2: Fragebogen Teil 2 [23]
10
2.4 Verwandte Arbeiten
Die Applikation kann nur von Patienten genutzt werden und dient nicht als Therapie-
ergänzung. Allerdings können die protokollierten Ergebnisse, die recht übersichtlich
dargestellt werden, mit dem Arzt besprochen werden und ihm so einen genaueren
Einblick in das Krankheitsbild geben.
2.4.2 Preventicus
Die Applikation soll Nutzern dabei helfen Schlaganfälle zu vermeiden, denn Schlaganfälle
sind eine der häufigsten Todesursachen und können durch Herzrythmusstörungen
hervorgerufen werden. Diese lassen sich jedoch ohne permanente Überwachung nur
schwer nachweisen, da sie äußerst unregelmäßig auftreten. [24]
Preventicus macht es allerdings möglich den Herzrythmus jederzeit und ohne weiteres
Zubehör zu messen und langfristig zu dokumentieren. Dabei erkennt der Algorithmus
Unregelmäßigkeiten mit sehr hoher Genauigkeit und warnt den Nutzer, sollte es nötig
sein. [25]
Nach dem Download kann sofort mit den Messungen begonnen werden. Bei der ersten
Messung wird jeder Schritt genauestens erklärt, sodass man sich auch als unerfahrener
Nutzer ziemlich einfach zurechtfindet. Für die eigentliche Messung muss die Hand
ruhig auf einen Tisch gelegt werden und anschließend die Kamera an die Fingerspitze
des kleinen Fingers gehalten werden, auch dieser Vorgang wird durch Anleitungen
unterstützt, sodass man kaum etwas falsch machen kann. Nach einer Kalibrierung wird
der Puls im Kurztest eine Minute lang gemessen (siehe Abb. 2.3). Gleich darauf erhält
man eine kurze Auswertung der Messung und gegebenenfalls eine Warnung (siehe Abb.
2.4).
11
2 Grundlagen
Abbildung 2.3: Pulsmessung [26] Abbildung 2.4:
Schnelle Auswertung
[26]
Anschließend kann auch der PDF-Report betrachtet werden (Siehe Abb. 2.5), welcher
die gesammelten Daten aller Messungen enthält. Auch hier gibt es eine ausführliche
Anleitung, die in Form eines Videos angeschaut werden kann. Die erfassten Daten
kann der Nutzer auch durch seinen Arzt auswerten lassen, da sie ähnlich einem EKG
aufgebaut sind. Mit diesen Daten ist es möglich eine Diagnose zu stellen und eine
mögliche Behandlung für den Nutzer auszuarbeiten. [24]
Abbildung 2.5: PDF-Report [26]
12
2.4 Verwandte Arbeiten
2.4.3 Smart Medication
Smart Medication
ist eine Applikation zur Heimselbstbehandlung für Personen mit Hä-
mophilie, sogenannten Blutern. Circa 4000 Menschen in Deutschland leiden unter einer
starken Hämophilie. Die Betroffenen haben durch die Applikation die Möglichkeit ihre
Therapie dokumentieren, indem sie jede Medikamenteneinnahme und alle Blutungen
erfassen. [27]
Da die Applikation nicht öffentlich zugänglich ist, werden zur Nutzung Zugangsdaten
vom behandelnden Arzt benötigt. Durch die Protokollierung kann der behandelnde Arzt
täglich in der Webapplikation den Zustand seiner Patienten prüfen, ohne dass er einen
Termin mit ihnen wahrnehmen muss. Die regelmäßige Überwachung des aktuellen
Patientenzustands ist besonders wichtig, da Blutungen zu Gelenkschädigungen führen
können und eine Operation bei Blutern ein schwieriges Unterfangen sein kann und hohe
Kosten mit sich bringt. [27]
2.4.4 Migraine Buddy
Migraine Buddy
ist eine Applikation zur Unterstützung von, wie der Name schon sagt,
Migränepatienten. Aktuell sind ungefähr 1 Milliarde Menschen auf der ganzen Welt
betroffen, das entspricht ungefähr 15% der Bevölkerung [
28
]. Die Applikation dient zur
Aufzeichnung solcher Migränekopfschmerzen und ihren Stadien um unter anderem
Auslöser einfacher zu finden und so weitere Anfälle zu vermeiden. Die Applikation
ermöglicht es zudem den Schlaf zu überwachen und Abhängigkeiten zum Wetter zu
erkennen. [29]
Nach dem Erstellen eines Kontos kann das primäre Ziel der Nutzung ausgewählt werden.
Der Betroffene kann hier entscheiden, ob das Ziele die Verbesserung der Kommunika-
tion mit dem Arzt ist oder ob es im wichtiger ist Auslöser oder Maßnahmen für einen
Migräneanfall zu finden. Anschließend kann sofort mit der Erfassung von Kopfschmer-
zen begonnen werden. Dazu wird erfasst wann die Migräne begonnen und geendet
hat, siehe Abb. 2.6. Anschließend wird auf einer Skala von 0-10 abgefragt wie stark
der Schmerz ist wie man auf der Abbildung 2.7 erkennen kann und auch in welcher
13
2 Grundlagen
Kopfpartie er begonnen hat, dies geschieht anhand Grafiken, siehe Abb. 2.8. Dies macht
die Nutzung der Applikation für den Patienten besonders einfach. Des Weiteren können
die eingenommenen Medikamente erfasst werden, wobei die Applikation schon einige
Vorschläge anbietet. Im nächsten Schritt kann der Nutzer angeben, welche Maßnahmen
er außerdem ergriffen hat um die Migräne zu lindern, welche sonstigen Symptome er
aufweist und ob die Migräneattacke schon vorher von ihm erahnt wurde. Zudem wird
abgefragt ob der Tagesablauf, also zum Beispiel der Job, beeinträchtigt wurde und an
welchem Ort die Migräne aufgetreten ist oder was eine mögliche Ursache sein könnte.
Über GPS erfasst die App das Wetter während des Migräneanfalls und in der Übersicht
mit allen eingetragenen Werten kann der Patient anschließend weitere Notizen machen.
Abbildung 2.6:
Dauer des
Schmer-
zes [29]
Abbildung 2.7:
Stärke des
Schmer-
zes [29]
Abbildung 2.8:
Schmerzende
Stelle [29]
Neben der Erfassung der Migräneanfälle bietet die Applikation eine Übersicht des
letzten Migräneanfalls und eine Erinnerungsfunktion zur Medikamenteneinnahme und
für anstehende Arzttermine. Eine allgemeine Übersicht mit allen erfassten Daten kann
anschließend dazu genutzt werden um mit dem Arzt die weitere Therapie zu besprechen.
14
2.4 Verwandte Arbeiten
2.4.5 Kaia
In dieser Applikation wird dem Nutzer eine digitale Therapie für Rückenschmerzen
angeboten und dafür ein persönlicher Trainingsplan erstellt. Das Training kann zum
Beispiel von zuhause aus in 15-30 Minuten täglich absolviert werden. Es sind auch keine
zusätzlichen Geräte erforderlich [
30
]. Die Übungen setzen sich aus Entspannungs- und
Bewegungsübungen zusammen und werden durch Wissensvermittlungen auf Interes-
senbasis des Patienten ergänzt. [31]
Bevor mit dem Training begonnen werden kann müssen einige persönliche Angaben
gemacht werden. Anschließend wird die aktuelle Lage bezüglich potentieller Rücken-
schmerzen erfragt. Daraufhin kann sofort mit den Übungen begonnen werden. Diese
werden durch Videos und Tonaufnahmen unterstützt und sind einfach verständlich, ver-
gleiche Abb. 2.9. An dieser Stelle kann auch der Trainingsplan für den aktuellen Tag
eingesehen werden, der täglich an den Patienten angepasst wird, siehe Abb. 2.10. [
31
]
Abbildung 2.9: Pulsmessung [32] Abbildung 2.10:
Schnelle Auswertung
[32]
Des Weiteren kann der eigene Fortschritt bezüglich Schmerzintensität und Schlafqualität
kontrolliert werden. Zudem bietet die Applikation auch eine Möglichkeit Fragen an einen
Coach zu stellen, falls die Informationen in der Applikation nicht ausreichen sollten.
15
2 Grundlagen
All diese Applikationen beziehen sich auf eine bestimmte Krankheit oder Schmerzen.
Einige von Ihnen sammeln Daten, die für Forschungszwecke und Verbesserungen
weitergenutzt werden. Die vorgestellten Applikationen können damit zusätzlich, aber
nicht begleitend zu einer Therapie genutzt werden und fungieren unter anderem als
eine Art Tagebuch. Aber keine der Applikationen unterstützt eine ärztliche Behand-
lung aktiv, indem sie zum Beispiel die Behandlung begleitet und vorantreibt und die
Kommunikationswege zwischen dem Patient und dem behandelndem Arzt verkürzt.
16
3
Anforderungen
In diesem Kapitel werden alle Anforderungen an die Applikation besprochen, wobei
funktionale Anforderungen beschreiben was die Applikation können soll. Nichtfunktionale
Anforderungen beschreiben wie beziehungsweise wie gut die Funktionen erfüllt werden.
3.1 Funktionale Anforderungen
Rolle Therapeut
Die Hauptrolle des Therapeuten beziehungsweise behandelnden Arztes ist die An-
legung von Patienten und Interventionen und die Verwaltung dieser. Somit kann er
Datensätze anlegen und verändern. Aus dieser Rolle ergeben sich folgende funktionale
Anforderungen:
17
3 Anforderungen
Bezeichnung Erklärung
FA#1 Patient anlegen Der Therapeut kann bei Bedarf neue Patienten anlegen.
FA#2 Patienten einla-
den
Nach der Erstellung des Patienten wird der Patient kontaktiert
und erhält seine Zugangsdaten für die Applikation.
FA#3 Patientenüber-
sicht
Der Therapeut hat eine Übersichtsliste aller seiner Patienten
und kann in dieser Ansicht einem Patienten Interventionen
zuordnen.
FA#4 Patientendetails
einsehen
Dem Therapeuten ist es möglich die digitale Akte eines ein-
zelnen Patienten zu betrachten und ihm in dieser Ansicht
eine Intervention zuzuordnen.
FA#5 Übersicht aller
Interventionen
Der Therapeut kann seine erstellten Interventionen in einer
Übersicht einsehen und in dieser Ansicht Interventionen sei-
nen Patienten zuordnen.
FA#6 Erstellung von
Hausaufgaben
Der Therapeut hat die Möglichkeit eine Intervention zu er-
stellen, die aus einer oder mehreren Aufgaben und einem
Kontext besteht.
FA#7 Aufgaben zu ei-
ner Intervention hinzu-
fügen
Einer Intervention können einzelne Übungen hinzugefügt
werden, dabei kann der Therapeut eine bestehende Übung
nutzen oder eine Neue hinzufügen.
FA#8 Kontext zu ei-
ner Intervention hinzu-
fügen
Der Intervention kann durch den Therapeuten ein bestehen-
der Kontext oder ein neuer Kontext hinzugefügt werden.
FA#9 Notification an-
passen
Anschließend kann der Therapeut Parameter für die Notifica-
tion bestimmen.
FA#10 Fragebogen er-
stellen
Der Therapeut kann einen Fragebogen erstellen und ihm
verschiedene Fragetypen hinzufügen.
FA#11 Anpassung der
Intervention
Sollten es nötig sein, die Hausaufgabe anzupassen, da diese
nicht so hilfreich wie gedacht ist, kann der Therapeut die
Parameter der Aufgaben oder des Kontextes anpassen und
damit eine neue Version der Aufgabe erstellen.
FA#12 Patientenda-
ten teilen
Die Patienten- und Behandlungsdaten können mit anderen
Psychologen geteilt werden.
NFA#13 Sensoren
Die Aufgaben der Interventionen sollen so weit wie möglich
durch eingebaute Sensoren unterstützt werden.
18
3.1 Funktionale Anforderungen
Rolle Patient
Die Rolle des Patienten ist vorwiegend passiv. Er kann keine Aufgaben erstellen oder
bearbeiten. Jedoch kann der Patient vom Therapeuten erstellte Aufgaben bearbeiten,
nachdem er durch die Applikation daran erinnert wurde und anschließend das vorge-
fertigte Feedback ausfüllen. Aus der Rolle des Patienten ergeben sich des Weiteren
folgende Anforderungen:
Bezeichnung Erklärung
FA#13 Kalender
Der Patient hat einen Kalender, indem alle heute zu erledi-
genden Aufgaben in einer Tagesübersicht eingetragen sind.
FA#14 Übersicht aller
Interventionen
Der Patient hat außerdem eine Übersicht mit allen seinen
Interventionen, in der er die wichtigsten Informationen, wie
Beschreibung und Rhythmus überblicken kann.
FA#15 Intervention
ansehen
Der Nutzer kann zudem eine Einzelansicht der Intervention
öffnen indem er neben dem dazugehörigen Medium, eine
Beschreibung und den Kontext anschauen kann.
FA#16 Fortschritt ein-
sehen
Es ist für den Patienten möglich seinen Tagesfortschritt oder
auch seinen Wochenfortschritt einzusehen.
FA#17 Historie
Der Patient hat die Möglichkeit alle vergangen Interventionen
einzusehen.
FA#18 Krankenakte
einsehen
Für den Patienten gibt es ebenfalls die Möglichkeit seine
online erfasste Akte anzusehen.
FA#19 Notification an-
hand des Kontexts
Wird es Zeit eine Übung durchzuführen wird dem Nutzer
eine Notification angezeigt, über die er direkt zur Intervention
gelangt.
FA#20 Intervention
ausführen
Der Patient kann die auszuführende Intervention starten, pau-
sieren, abbrechen und beenden, dabei kann er die Beschrei-
bung lesen oder die Medien betrachten.
FA#21 Feedback ab-
geben
Nach der Intervention sollte der Nutzer ein Feedback abge-
ben.
FA#22 Abbruch einer
Intervention
Sollte eine Intervention abgebrochen werden, muss ein
Grund für den Abbruch angegeben werden.
19
3 Anforderungen
3.2 Nicht-funtkionale Anforderungen
Bezeichnung Erklärung
NFA#1 Sicherheitsab-
fragen
Bei kritischen Aktionen muss die Interaktion vom Nutzer be-
stätigt werden.
NFA#2 Reaktion
Auf Eingaben wird möglichst schnell und in angemessener
Zeit reagiert.
NFA#3 Usability
Die Applikation soll möglichst einfach gehalten und übersicht-
lich sein und ohne weitere Hilfe genutzt werden können.
NFA#4 Design
Das Design soll möglichst schlicht, aber in sich stimmig und
ansprechend sein und den Standards von Android entspre-
chen.
NFA#5 Speicher
Die Applikation soll möglichst wenig Speicherplatz auf dem
Smartphone einnehmen.
NFA#6 Akkuver-
brauch
Die Applikation soll möglichst stromsparend sein.
NFA#7 Version
Die Applikation soll auf Android 5.0 und höheren Versionen
laufen.
NFA#8 Fehleingaben
Die Applikation soll Eingabefehler abfangen und dem Nutzer
die Chance zur Korrektur geben.
NFA#9 Dokumentati-
on
Der Code soll gut dokumentiert und strukturiert sein.
NFA#10 Sicherheit
Alle Daten die den Patienten betreffen werden so gespeichert,
dass nur der Patient und der behandelnde Arzt die Daten
einsehen können.
NFA#11 Datensiche-
rung
Daten wie Interventionen, ihre Versionen, Übungen, Kontext
und Patienten werden dauerhaft gespeichert.
NFA#12 Datensamm-
lung zu Forschungs-
zwecken
Der Therapeut kann die gesammelten Daten zu seinen Pati-
enten anonymisiert und unverschlüsselt zu Forschungszwe-
cken weitergeben.
20
4
Konzeption & Entwurf
Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der Konzeption der eigentlichen Applikation. Dabei
werden für die Konzeption neben der Problemstellung der Arbeit auch die Grundlagen
bedacht. Besonders wichtig sind dabei auch die funktionalen Anforderungen, die im
letzten Kapitel besprochen wurde und aus denen das eigentliche Konzept hervorgeht.
Im Verlauf des Kapitels werden auch das Komponentendiagramm, die Mock-Ups, das
Layout aber auch das Datenmodell besprochen.
4.1 Konzept
Wie man in der Abbildung 4.1 erkennt scheint das Konzept der therapeutischen In-
terventionen recht einfach. Man sieht auf den ersten Blick, dass Interventionen eine
weitreichende Ergänzung zu den Therapiesitzungen sein können. Allerdings muss der
Patient sich, wie man in Abbildung 4.1 erkennen kann, einige Informationen zur Übung
und dem Ablauf merken, sodass er diese überhaupt korrekt ausführen kann. Und die-
se Informationen muss er vor jeder Ausführung aus seinem Gedächtnis abrufen. Die
Applikation soll den Patienten hierbei insoweit unterstützen, dass sie die Möglichkeit
bietet diese Informationen jederzeit in ihr, statt aus seinem Gedächtnis abzurufen. Dabei
dient die Applikation nicht nur als Erinnerung an die Übung selbst, sondern auch als
Gedächtnisstütze zu den Eckdaten in Form von Texten, Grafiken oder Videos.
Des Weiteren muss der Patient sich für jede Ausführung der Übung merken, wie die
Übung gelaufen ist, also zum Beispiel bei einer physiotherapeutischen Übung, ob ir-
gendwelche Schmerzen aufgetreten sind. Da ist die Wahrscheinlichkeit relativ groß,
21
4 Konzeption & Entwurf
dass Informationen bis zur nächsten Sitzung verloren gehen. Und auch hier soll die
Applikation durch ein zeitnahes Feedback diesen Informationsverlust vermeiden und so
ein möglichst präzises Feedback an den Therapeuten weitergeben.
Abbildung 4.1: Therapieablauf mit und ohne Interventionen
Zudem soll die Applikation den Therapeuten unterstützen, indem sie Fehldiagnosen,
die durch falsch oder gar nicht ausgeführte Übungen oder mangelhaftem Feedback,
verringert. Damit gehören zur Zielgruppe nicht nur die Patienten des Therapeuten,
sondern auch der Therapeut selbst, dessen Arbeit erleichtert werden soll.
Die Grafik wurde mit dem Tool draw.io [33] erstellt. Mehr dazu in Kapitel 4.4.
4.2 Komponentendiagramm
In dem hier besprochenen Konzept gibt es vier wesentliche Komponenten, die regel-
mäßig untereinander kommunizieren. Diese Komponenten werden in diesem Kapitel
besprochen.
22
4.2 Komponentendiagramm
Abbildung 4.2: Komponentendiagramm
Zum einen findet in den regelmäßigen
Therapiesitzungen eine direkte Kom-
munikation zwischen dem Therapeu-
ten und dem Patienten statt. Hierbei
können nicht nur Unklarheiten disku-
tiert werden, sondern auch weiteres
Feedback zu den Interventionen, aber
auch zur Applikation ausgetauscht
werden.
Während oder zwischen den Thera-
piestunden kann vom Therapeuten ei-
ne Intervention ausgearbeitet werden,
welche mit Hilfe der Applikation fest-
gehalten wird. Dabei sind nicht nur
die Aufgaben an sich, sondern auch
der Kontext dazu sehr wichtig. Da die
Informationen nun in der Applikation festgehalten sind, muss der Patient sich keine
zusätzlichen Notizen machen oder sich merken, wie die Übung ausgeführt wird, oder
in welchem Kontext, also unter anderem zu welcher Zeit oder an welchem Ort Übung
durchgeführt werden soll.
Nach der Durchführung gibt der Patient wiederum ein Feedback im Form eines vorher
definierten Fragebogens ab. Damit muss der Patient sich keine Details zur Übung oder
der Ausführung merken und kann dennoch ein vollständiges Feedback abgeben.
Alle eingetragenen Daten werden von der Applikation sicher auf einem Server gespei-
chert, welcher auch anonymisierte Daten enthalten soll. Diese sollen im Weiteren von
Forschern, der fünften eher passiven Komponente, für Forschungszwecken weiterver-
wendet werden können um zum Beispiel Therapieabläufe zu verbessern und weitere
Erkenntnisse zu therapeutischen Interventionen zu sammeln.
Die Grafik wurde mit dem Tool draw.io [33] erstellt. Mehr dazu in Kapitel 4.4.
23
4 Konzeption & Entwurf
4.3 Mock-Ups
Hierbei handelt es sich um Low-Fidelity-Prototyps, die mit dem Tool Ninja-Mock erstellt
wurden [
34
]. NinjaMock ist ein sehr einfach gestaltetes Mock-Up-Tool, mit dem Applika-
tionen für verschiedene Betriebssysteme gemockt werden können. Für jedes System
stehen unterschiedliche Standard-Elemente, wie Buttons oder Textfelder, zur Verfü-
gung. Allerdings sind diese nicht realtitätsgetreu dargestellt, sondern sind spielerisch
gezeichnet. Zudem können auf den einzelnen Objekten Links gesetzte werden, die eine
Grundfunktionalität simulieren. Die Prototyps dienen lediglich dazu erste Designentschei-
dungen zu treffen, das grundsätzliche Layout festzulegen und erste Entscheidungen zur
Navigation zu bestimmen.
4.3.1 Therapeut
Wenn der Therapeut einen neuen Patienten beziehungsweise eine neue Patientin hat,
kann der mit der Applikation zunächst einen Patienten anlegen, siehe Abb. 4.3. Dafür
gibt es ein Standardformular, dass neben dem Namen, der E-Mail, das Geschlecht
und das Geburtsdatum inklusive einer Diagnose enthält, da diese zum identifizieren
des Patienten nötig sind und dem Therapeuten als Stütze dienen. Neben diesen Pati-
enteninformationen gibt es auch ein freies Eingabefeld in dem sonstige Informationen
eingetragen werden können. Auch hier soll die gesamte Eingabe möglichst fehlerfrei er-
folgen indem der Nutzer zum Beispiel durch einen Datepicker, siehe Abb. A.1, unterstützt
wird. Anschließend hat er die Möglichkeit die zuvor erstellte Patientenakte zu betrachten,
vergleiche Abb. A.2. Sollte ein bestehender Patient einen Termin wahrnehmen kann der
Therapeut ihn aus einer Liste von Patienten heraussuchen und ihnen über diese Ansicht
direkt eine Intervention zuweisen, siehe Abb. 4.4.
24
4.3 Mock-Ups
Abbildung 4.3: Patient erstellen
Abbildung 4.4: Patientenliste
Beim Erstellen einer Intervention können nach der Titeleingabe einzelne Aufgaben
hinzugefügt werden. Dabei können bestehende Aufgaben ausgewählt werden, siehe
Abb. 4.6 oder neue Aufgaben erzeugt werden, siehe Abb. 4.5. Wird eine Intervention bei
einer Sitzung bearbeitet, so wird automatisch eine neue Version erstellt.
25
4 Konzeption & Entwurf
Abbildung 4.5: Aufgabe zu einer Intervention hinzufügen
Abbildung 4.6: Bestehende Aufgabe hinzufügen
Nach der Erstellung der Intervention muss der Therapeut den Kontext in dem die
Intervention ausgeführt werden soll wählen. siehe Abb. 4.7. Dabei kann er zwischen
Uhrzeit und Tageszeit wählen, den Wiederholungsrythmus bestimmen und auch den
Ort und das Wetter bei dem die Intervention ausgeführt werden soll festlegen. Denkbar
sind auch weitere Auswahlmöglichkeiten, sofern dies nötig ist. Allerdings muss die
Anzahl der Möglichkeiten für diese Arbeit begrenzt werden. Er kann natürlich auch einen
bestehenden Kontext wählen, vergleiche Abb. A.3 Anschließend hat der Therapeut
die Möglichkeit die Notification anzupassen, siehe Abb. A.4 Zum Schluss kann der
Therapeut auch ein Feedback zu der Intervention hinzufügen siehe Abb. 4.8, dafür muss
er zunächst einen der verfügbaren Fragetypen auswählen, siehe Abb. A.5, zum Beispiel
eine frei gestellte Frage, die mit einem Text beantwortet werden soll. Anschließend kann
er die Frage selbst eingeben.
26
4.3 Mock-Ups
Abbildung 4.7: Kontext erstellen
Abbildung 4.8: Feedback erstellen
4.3.2 Patient
Damit der Patient seinen Tag planen kann bietet ihm die Applikation einen Kalender an,
vergleiche Abb. 4.9, der ihm eine Übersicht der Interventionen am aktuellen Tag und der
zwei folgenden Tage anzeigt. Dabei soll auch die Wettervorhersage darin Platz finden,
da es Übungen geben kann, die erfordern, dass der Patient vor die Tür geht. Um den
Patienten einen weiteren Überblick zu bieten gibt es in der Applikation eine Ansicht in
der er seinen Tages- oder auch Wochenfortschritt betrachten kann, siehe Abb. 4.10. So
sieht er zum einen wie viele der Übungen er für den aktuellen Tag erledigt habt und zum
anderen wie viele Übungen in dieser Woche noch anstehen. Als Intervall wurde eine
Woche gewählt, da zwischen zwei Therapeutensitzungen üblicherweise eine Woche
liegt.
27
4 Konzeption & Entwurf
Des Weiteren kann der Patient auch eine Liste seiner aktiven Interventionen einse-
hen, vergleiche Abb. 4.11. So kann sich die einzelnen Übungen oder auch nur die
Beschreibungen und den Kontext ansehen.
Abbildung 4.9: Kalender Abbildung 4.10:
Fortschritt
Abbildung 4.11:
Übersicht
der
Interventionen
Sollte der Kontext für eine der Interventionen eintreffen, so erhält der Patient eine
Benachrichtigung und kann darüber direkt die Notification die Ansicht der Intervention
öffnen, siehe Abb. 4.12. Die Ansicht einer einzelnen Intervention, vergleiche Abb. 4.12
besteht aus Medien zwischen denen der Patient wechseln kann. Er kann gleichzeitig eine
textuelle Beschreibung lesen und prüfen in was für einem Kontext die Übung ausgeführt
werden soll. Hierbei sollen möglichst einfache Symbole gewählt werden, sodass kein
zusätzlicher Text benötigt wird. Sollte die Intervention aus mehreren Aufgaben bestehen,
kann der Nutzer mit den Tabs zwischen den Aufgaben wechseln. Bei zeitlich begrenzten
Übungen kann die Übungen direkt in der Ansicht begonnen, pausiert und beendet oder
auch abgebrochen werden, siehe Abb. 4.13 und Abb. 4.14. Bei einem Abbruch muss
der Patient allerdings einen Grund angeben, damit der Therapeut dies überprüfen kann.
Der Grund für einen Abbruch könnte bei einer Physiotherapie zum Beispiel zu starke
28
4.3 Mock-Ups
Schmerzen bei der Ausübung der Intervention sein. Besteht die Intervention aus mehr
als einer Übung, so startet nach Abschluss einer Übung die nächste.
Abbildung 4.12:
Notification
& Inter-
vention
starten
Abbildung 4.13:
Intervention
pausieren
Abbildung 4.14:
Intervention
abbrechen
Anschließend muss der Patient das vom Therapeuten vordefinierte Feedback ausfüllen,
dass verschiedene Fragetypen beinhalten kann, siehe Abb. 4.15 . Diese sollen möglichst
einfach ausgefüllt werden können, sodass Eingabefehler vermieden werden. Das Feed-
back kann direkt nach der Übung ausgefüllt werden oder erst nach einer bestimmten
Zeit, damit die Erfahrungen mit der Übung erstmal verarbeitet werden können. Der
Vollständigkeit halber kann der Patient jederzeit seine Patientenakte einsehen, die neben
seinem Namen Informationen wie das Geschlecht, den Geburtstag oder die Diagno-
se beinhalten, siehe Abb. 4.16. Diese Daten wurden bei der Erstellung des Patienten
durch den Therapeuten erfasst. Auch seine Historie soll der Patient betrachten können,
siehe Abb. 4.17. Diese beinhaltet eine Liste von Interventionen, die der Patient in der
Vergangenheit ausgeführt hat.
29
4 Konzeption & Entwurf
Abbildung 4.15:
Fragebogen
ausfüllen Abbildung 4.16:
Patientenakte
Abbildung 4.17: Historie
4.4 Datenbankmodell
In Abbildung 4.18 ist das Datenbankmodell der Anwendung zu sehen, diese modelliert
den Sachverhalt des Konzepts in Form deines Datenbankschemas. In diesem sind nicht
nur die Attribute festgehalten, sondern auch die Relationen zwischen den einzelnen
Attributen. Zur Darstellung wurde eine Form des ER-Diagramms gewählt, da dies der
übliche Standard für Datenbankentwürfe ist. Da es mehrere Notationen gibt wurde hier
die Martin-Notation, die auch als Krähenfußnotation bekannt ist, gewählt. Beziehungen
mit dem Verhältnis n:m wurden hier der Übersicht halber nicht aufgelöst.
Das Modell wurde mit dem Tool draw.io [
33
] erstellt, da dieses Tool viele Modelle
und Diagramme unterstützt und auch unterschiedliche Notationen zur Verfügung stellt.
Des Weiteren ist die Nutzung trotzt seiner vielfältigen Funktionen sehr einfach und
sowohl Objekte, als auch Verbindungen zwischen den Objekten können relativ einfach
zurechtgeschoben werden.
30
4.4 Datenbankmodell
Abbildung 4.18: Datenbankmodell
Wie man in dem Modell erkennt, kann eine Intervention aus einem Kontext und mehreren
Übungen bestehen und hat eine Versionsnummer. Wobei ein einer Intervention auch
ein Notificationdesign zugeordnet werden kann. Ein Kontext besteht aus einer Uhrzeit,
alternativ kann auch eine Tageszeit angegeben werden. Zudem hat der Kontext ein
Startdatum, eine Wetterbedigungen, einen Ort und einen Rythmus. Eine Übung besteht
aus Medien, einer Beschreibung und einen Zeitraum, indem dem sie ausgeführt werden
soll. Zudem können der Übung mehrere Sensoren und eine Alternativübung zugeordnet
sein.
Zu einer Intervention gehört auch genau ein Feedback, dass vom Therapeuten erstellt
wird und vom Patienten ausgefüllt werden soll. Das Feedback besteht zudem aus
einer oder mehreren Fragen, auf die es genau eine Antwort gibt. Zudem gibt es einen
Zeitraum, denn die Übung soll eine gewisse Zeit nach der Intervention ausgefüllt werden.
Da die Interventionen und auch der Patient von einem User, also dem Therapeuten
erstellt werden, können diese auch diesem Therapeuten zugeordnet. So kann der
Therapeut jederzeit Informationen zu diesen Attributen abrufen. Der Patient und auch
31
4 Konzeption & Entwurf
die Interventionen können mehreren Therapeuten zugeordnet werden, falls dies nötig
sein sollte.
4.5 Layout
In Abbildung 4.19 ist das gewählte Farbschema dargestellt. Es enthält sowohl helle, als
auch dunkle Farben, wobei alle Farben sehr dezent und ruhig gehalten sind, damit die
Farben nicht zu sehr in den Vordergrund rücken.
Abbildung 4.19: Farbschema
Die Farben wurden durch das Tool coolors.co [
35
] erstellt, dieses Tool erstellt eine
zufällige, aber harmonische Farbpalette. Der Nutzer hat jedoch die Möglichkeit auch
eine oder mehrere der fünf Farben zu sichern, und nur die restlichen Farben neu zu
generieren. So kann der Nutzer eine harmonische Farbpalette nach seinen Vorstellungen
generieren.
Des Weiteren soll die Applikation mit dem für Android üblichen
Material Theme
[
36
]
umgesetzt werden.
32
5
Implementierung
5.1 Technologien
5.1.1 Plattform/ Programmiersprache
Android ist ein Linux-basiertes Betriebssystem, das bei weitem nicht mehr nur für
Smartphones genutzt wird. Derzeit werden auch Smartwatches, Tablets, Fernseher
und auch Schnittstellen für das Auto mit Android als Betriebssystem betrieben. Als
Programmiersprache wird die objekt-orientierte Sprache Java genutzt. [
37
] Android hat
für Entwickler den großen Vorteil, dass für die meisten Funktionen keine weiteren Kosten
anfallen. Lediglich für die Nutzung der Google Play Services wird ein Entwickleraccount
benötigt, der mit einem einmaligen kleinen Betrag aktiviert werden kann. Diese bieten
durch eine Bibliothek den Zugang zu einigen Features von Google, wie zum Beispiel
zu Google+ oder auch Play Spiele. Bei der Entwicklung kann die Applikation direkt
auf einem Android Smartphone getestet werden, dazu ist nur die Freischaltung der
Entwickleroptionen und der Debugging-Funktion nötig. Auch dies ist für die Entwickler
ein großer Vorteil, denn so kann er schnell und unkompliziert sämtliche Funktionen
testen, selbst die die mit einem Emulator nur schwer testbar sind. Auch das Uploaden
in den Play Store ist relativ simpel. Allerdings bringt dies auch einige Nachteile mit
sich, denn trotz einiger Beschränkungen für Uploads in den Google Play Store Store
wird dieser durch minderwertige Applikationen geflutet, was für einen Entwickler jedoch
weitestgehend nicht von Bedeutung ist.
33
5 Implementierung
Des Weiteren bietet Google regelmäßig Updates und neue Versionen an, die immer
wieder zu Verbesserungen führen. Derzeit stehlt Google Android 8.0 vor, dass schneller
und intelligenter aber vor allem auch sicherer sein soll, als seine Vorgänger. [38]
Abbildung 5.1: Activity Lifecycle [39]
Das Hauptkonzept von Andro-
id sind Activities in ihren unter-
schiedlichen Zuständen, siehe
Abb. 5.1. Wechselt eine der Akti-
vitäten den Zustand wird die ent-
sprechende Callback-Methode
aufgerufen. So kann zum Bei-
spiel das Verhalten der Applikati-
on beim Verlassen einer Activity
gesteuert werden. Dies ist beson-
ders nützlich, da die Applikation
so robuster und benutzerfreundli-
cher gestaltet werden kann. [39]
34
5.1 Technologien
5.1.2 AndroidStudio
Google bietet neben den Android Bibliotheken auch eine passende Entwicklungsum-
gebung an, die auf IntelliJ IDEA [
40
] aufbaut. Neben Autovervollständigung bietet die
Entwicklungsumgebung Android Studio die Möglichkeit Applikationen sofort auf über
einen Emulator oder auf einem Android Gerät zu testen, wobei inzwischen auch der
Emulator Google Play Services unterstützt, sodass für Standardfunktionalitäten ohne
Gesten kein zusätzliches Gerät benötigt wird.
Eine weitere sehr praktische Funktion ist der Layout Builder, mit dem man einfach über
Drag and Drop sein Layout zusammensetzen kann, wobei Feinheiten oft im XML-Code
nachgearbeitet werden müssen. Aber auch hier wird seitens der Entwicklungsumgebung
eine Autovervollständigung angeboten. [41]
Durch die regelmäßigen Updates und ständige Weiterentwicklung werden fehlerhafte
Funktionen schnell behoben.
5.1.3 Sensoren & weitere unterstützende Tools
Die meisten Android Smartphones besitzen inzwischen einige Sensoren, die neben
der Orientierung auch einige weitere Daten messen können. Diese Rohdaten können
schon für einfache Zwecke, wie für die Steuerung der Applikation über Neigungsgesten.
Wichtig ist, dass für jeden der Sensoren eine Genehmigung durch den Nutzer benötigt
wird. Diese müssen bei neueren Androidversionen während der Laufzeit angefordert
werden. Dabei sind für diese Arbeit folgende Sensoren wirklich relevant: [
42
] Orientation
Sensor: Dieser wird benötigt um die aktuelle Position des Gerätes zu bestimmen. Er ist
für Übungen relevant die daraus bestehen eine bestimme Strecke zurückzulegen zum
Beispiel bei einem Spaziergang. Der Sensor kann unter anderem Aufzeichnen wie groß
die zurückgelegte Strecke war um zu überprüfen, ob das Ziel erreicht wurde oder wie
schnell der Patient gelaufen ist. [42]
35
5 Implementierung
Accelerometer
Der Sensor erkennt die Bewegung eines Smartphones, indem es die Beschleunigung
des Gerätes misst. So kann bei Übungen die mit der Hand ausgeführt werden, der
Sensor dabei behilflich sein die Übungen korrekt auszuführen. Dazu muss das Gerät
während der Übung in der Hand gehalten werden und die Applikation kann so darauf
hinweisen, dass die Bewegung, die während der Übung erfasst wurde, nicht korrekt war
und angepasst werden muss. [42]
Body Sensor
Mit diesem Sensor können Daten empfangen werden, die den Körper des Nutzers
betreffen. Aktuell betrifft dies vor allem die Messung de Pulses. Da das Smartphone
nicht nah genug am Körper getragen wird ist dieser Sensor nicht standardmäßig in
Smartphones eingebaut. Zur Unterstützung des Sensors wird zum Beispiel eine entspre-
chende Smartwatch benötigt. Mit diesem Sensor kann der Therapeut unter anderem
Prüfen, wie anstrengend die Übung für den Nutzer war. [43] [44]
Eine weitere für die Übung nützliche standardmäßig verbaute Funktionalität ist das
Mikrofon.
Mikrofon
Dieses Tool kann dazu genutzt werden den Ton während einer Übung aufzuzeichnen.
Ein Anwendungsbeispiel sind Aufnahmen von Übungen bei denen gesprochen werden
muss. Diese Aufzeichnung kann der Therapeut anschließend anhören.
Die Nutzung der Sensoren soll optional sein und bei Nutzung nur der Ergänzung und
Unterstützung der Übung dienen. Der Therapeut kann diese bei der Erstellung der
Übung auswählen, sollte er sie für nötig erachten.
36
5.1 Technologien
5.1.4 Server
Da die Verschlüsselung in der Applikation durchgeführt wird, muss laut Gesetzgeber
bei der Serverwahl nichts weiter beachtet werden, solange die Verschlüsselung entspre-
chend sicher ist und dem Dienstleister kein Zugriff auf die entschlüsselten Daten möglich
ist. Damit die Nutzer der Applikation von überall und auch von unterschiedlichen Geräten
auf die Daten der Applikation zugreifen können sollen wird ein Server zu Ablegung der
verschlüsselten Daten benötigt.
Im Rahmen dieser Applikation soll der Dienst bwCloud [
45
] genutzt werden, dieser wird
vom Land Baden-Württemberg gefordert und basiert auf der Virtualisierungssoftware
OpenStack. Dieser Dienst wird Forschungseinrichtungen kostenlos zur Verfügung ge-
stellt und soll ohne großen Aufwand genutzt werden können. Der Dienst bietet einen
webbasierten Zugang zu den Daten der Applikation. Zudem basiert die Authentifizierung
auf einem SSH-Schlüsselpaar. [46]
Die Public Key Authentication bietet mehr Sicherheit als ein langes Passwort und muss
sich vom Nutzer nicht gemerkt werden. Er arbeitet mit zwei Schlüsseln, einem öffentli-
chem und einem privaten Schlüssel. und basiert auf einem asymmetrischen Verschlüs-
selungsalgorithmus. Damit ist der Zugang zur bwCloud besonders sicher.
5.1.5 Datenbank
Android unterstützt unterschiedliche Arten der Datenpersistierung. Zum einen wird
die API der Shared Preferences unterstützt, die vor allem zur Sicherung von kleinen
Datensätzen genutzt werden. Dazu werden Paare von Schlüsseln und Daten gespeichert.
Diese können sehr schnell und einfach geschrieben und gelesen werden. [47]
Zum anderen können die Daten in Form einer Datei auf dem Gerät oder auf einem ex-
ternen Speicher gesichert werden. Hier können eine große Menge von Daten persistiert
werden. [48]
Des Weiteren bietet Android die Möglichkeit die Daten der Applikation in einer SQLite
Datenbank zu sichern. Im Gegensatz zum Speichern in Dateien sind diese standard-
37
5 Implementierung
mäßig strukturiert gespeichert. Hierfür muss jedoch zunächst ein Datenbankschema
konzipiert werden. Um die Datenbank zu erstellen, Daten einzupflegen und zu nutzen
werden SQL Statements genutzt. [49]
Um die Nutzung von SQL Statements zu vermeiden kann ein ORM genutzt werden
kann, diese bietet eine Schnittstelle zwischen einer relationalen Datenbank und einer
objekt-orientierten Sprache. So können Daten mit Hilfe von Javafunktionen an das ORM
gegeben werden, welches wiederrum die Daten verarbeitet und in die SQLite Datenbank
sichert.
Abbildung 5.2: greenDAO [50]
Der Programmierer spart sich bei
vielen ORMs somit den Umgang
mit SQL Statements und auch
den Wechsel zwischen Javacode
und SQL-Statements. [50]
Für diese Arbeit soll das Android
ORM greenDAO genutzt werden,
dieses bietet eine gute Performance, nutzt möglichst wenig Speicher und ist durch
die API einfach zu nutzen, da komplett auf SQL-Statements verzichtet werden kann.
Außerdem wird zusätzlich eine Möglichkeit zur symmetrischen Verschlüsselung mittels
SQLCipher [?], angeboten. [50]
Des Weiteren muss der Entwickler auch Datenbankklassen und ihre Lese- und Schreib-
methoden nicht selber schreiben, sondern kann sich diese bequem mit dem greenDAO
Generator erstellen lassen.
38
5.2 Umsetzung
5.2 Umsetzung
5.2.1 Nutzerprofile & Authentifizierung
Nutzerprofile & Authentifizierung
Da die Applikation zwei Arten von Nutzern als Zielgruppe hat, die unterschiedliche
Funktionalitäten haben, werden mindestens zwei Nutzerprofile benötigt.
Therapeut
Das Profil des Therapeuten soll selbst erstellt werden, indem der Therapeut sich auf
geeignete Weise identifiziert. Anschließend kann der Therapeut sich mit seiner E-Mail-
Adresse anmelden. Da die Authentifizierung auf viele Weisen geschehen kann, z.B.
durch einen Fragebogen oder eine E-Mail-Adresse, die einen als Therapeut identifiziert,
ähnlich einer E-Mail-Adresse, die einen als Student oder Mitarbeiter der Universität Ulm
identifiziert. Da man mit der reinen Anmeldung noch keinen Zugang zu sensiblen Daten
erhält oder diese bearbeiten kann, reicht es zunächst, wenn nur die E-Mail-Adresse
authentifiziert wird.
Patient
Mit diesem Therapeutenzugang erhält man nun die Möglichkeit einen neuen Patienten zu
erstellen, der wiederum, falls er noch nicht registriert ist, per E-Mail einen Zugangscode
erhält mit der sich in der Applikation einloggen kann. Anschließend hat er die Möglichkeit
ein Passwort zu setzen, sodass auch bei der Entwendung des Smartphones kein Zugriff
auf die in der Applikation befindlichen Daten möglich ist.
Forscher
Zusätzlich zu den beiden Hauptprofilen gab es die Überlegung ein Profil für Forscher
zu erstellen. Allerdings müsste auch hier der Account authentifiziert werden, damit die
anonymisierten Patientendaten nicht an unbefugte Dritte weitergegeben werden. Da
es nur sehr schwer ist ein geeignetes Authentifizierungsverfahren zu finden, das allen
gerecht wird, sollen die Forscher beziehungsweise ihre Forschungseinrichtungen die
Daten explizit anfordern und werden von Hand authentifiziert um maximale Sicherheit
zu garantieren.
39
5 Implementierung
5.2.2 Datenspeicherung
Wie schon in Kapitel 2.3 erwähnt wurde handelt es hier um hochsensible gesundheits-
relevante Daten, die gespeichert werden sollen. Da diese von mehreren Nutzern und
Geräten aufgerufen werden müssen werden diese auf einem Server gesichert. Um
zu verhindern, dass Daten an Unbefugte gelangen müssen diese entsprechend Ver-
schlüsselt werden. Dazu können symmetrische und asymmetrische Verfahren genutzt
werden.
Symmetrisches Verfahren
Bei dem symmetrischen Verfahren haben Sender und Empfänger einen gemeinsamen
Schlüssel. Mit dem wird die Nachricht sowohl verschlüsselt, als auch verschlüsselt. Die-
ser Schlüssel muss vor dem Anwenden des Verfahrens zwischen Sender und Empfänger
ausgetauscht werden, was der größte Nachteil dieses Verfahrens ist. [51]
Asymmetrisches Verfahren
Ein asymmetrisches Verschlüsselungsverfahren arbeitet mit einem öffentlichen und
einem privaten Schlüssel. Die Nachricht wird mit einem öffentlichen Schlüssel verschlüs-
selt und kann mit Hilfe dieses öffentlichen Schlüssels und einem weiteren privaten
Schlüssel wieder entschlüsselt werden. Die Gewährleistung der Sicherheit ist hier weit
höher als beim symmetrischen Verfahren, dabei dauert die asymmetrische Entschlüsse-
lung auch länger. Zudem ist es auch relativ neu und noch nicht so gut erforscht wie das
symmetrische Verfahren [51]
Android unterstützt in seiner Klasse Cipher [
52
] beide Verfahren, darunter die Ver-
schlüsselungsalgorithmen AES, welches auf dem symmetrischen Verfahren basiert
und RSA, welches auf dem asymmetrischen Verfahren aufbaut. Da es sich bei den
zu verschlüsselten Daten um Patienteninformationen handelt, soll ein möglichst siche-
res Verschlüsselungsfahren genutzt werden, welches in dem Fall das asymmetrische
Verfahren ist.
40
5.2 Umsetzung
5.2.3 Intervention erstellen
Eine Intervention kann theoretisch aus mehreren einzelnen Übungen bestehen. Aller-
dings ist es oft nicht erforderlich alle Aufgaben auszuführen. So soll es möglich sein
Alternativen zu bestimmten Übungen anzubieten, zum Beispiel für den Fall, dass die ei-
gentliche Übung nicht ausgeführt werden kann. Deshalb müssen die einzelnen Übungen
mit einem
und
oder einem
oder
verbunden werden. Im Optimalfall sollten mehrfache
Verzweigungen möglich sein, damit auch komplizierte Übungen erfasst werden können.
Da allerdings therapeutischen Interventionen ohne weitere Unterstützung das Problem
haben, dass diese vom Patienten nicht korrekt ausgeführt werden, weil zum Beispiel
Eckdaten vergessen werden, darf die Komplexität nicht allzu hoch sein. Mit der Unterstüt-
zung durch die Applikation kann die Komplexität deutlich gesteigert werden, allerdings
sollte es für den Patienten immer noch so einfach wie möglich gehalten werden. Deshalb
soll in dieser Applikation zunächst einfache Und- und Oder-Verzweigungen umgesetzt
werden.
Daraus ergeben sich folgende Arten eine Intervention aufzubauen:
•
Eine Intervention kann aus einer einzelnen Übung bestehen, siehe Abb. 5.3 Ab-
schnitt 1.
•
Eine Intervention kann aus mehreren Übungen bestehen, die alle nacheinander
ausgeführt werden müssen, vergleiche Abb. 5.3 Abschnitt 2.
•
Eine Intervention kann aus mehreren Übungen bestehen, die nacheinander aus-
geführt werden, allerdings kann es auch Verzweigungen geben, bei denen sich
der Patient zwischen zwei Übungen entscheiden muss, siehe Abb. 5.3 Abschnitt 3.
41
5 Implementierung
Abbildung 5.3: Aufbau von Interventionen
5.2.4 Patientendaten teilen
Im Falle, dass der Patient bei zwei Therapeuten in Behandlung ist und der Therapieerfolg
davon abhängen, dass beide Therapeuten zusammen arbeiten, können die Patienten-
daten miteinander geteilt werden. Dafür soll die Rolle des Therapeuten die Funktion
erhalten Patientendaten inklusive ihrer Interventionen zu teilen.
Teilt ein Therapeut seine Patientendaten, so kann der Therapeut, mit dem die Daten ge-
teilt wurden ebenfalls auf sie zugreifen, also die Patientenakte betrachten, Interventionen
einsehen und natürlich auch neue Interventionen erstellen und bearbeiten.
Da die Daten zu Forschungszwecken genutzt werden sollen soll der Nutzer bei der
Registrierung sein Einverständnis bezüglich der Weiterverwendung seiner Daten zu
Forschungszwecken geben. Dies geschieht über eine simple Checkbox, wie es bei
der Bestätigung der AGBs die Praxis ist. Allerdings sieht der Gesetzgeber vor, dass
das Einverständnis auch schriftlich eingeholt werden muss. Aus diesem Grund soll der
Therapeut bei der Erstellung eines Patienten darauf hingewiesen werden, dass dieser
42
5.2 Umsetzung
Schritt erfolgen muss, sodass die Daten zu Forschungszwecken weiterverwendet werden
können. Damit diese Daten auch tatsächlich genutzt werden können, müssen diese
anonymisiert gespeichert werden. Dafür werden Name und E-Mail-Adresse entfernt. Das
Alter, wie auch das Geschlecht werden dagegen weiterhin zur Analyse und Auswertung
der Daten benötigt. Die anonymisierten Daten können von Forschungseinrichtungen
angefordert werden. Da es sich weiterhin um sensible Daten handelt werden die Anfor-
derungen von Forschungseinrichtungen einzeln geprüft, damit ist auch ein Therapeut
nicht in der Lage selbst anonymisierte Daten zu Forschungszwecken weiterzugeben.
43
6
Anforderungsabgleich
In diesem Kapitel sollen die definierten Anforderungen mit den Funktionalitäten der
Applikation abgeglichen werden.
Da im Rahmen dieser Arbeit nur die Oberfläche und die gröbsten Funktionalitäten,
wie die grundsätzliche Navigation umgesetzt werden ist ein ausführlicher Abgleich der
funktionalen Anforderungen nicht möglich.
Auch die nicht-funktionalen Anforderungen können nur bedingt abgeglichen werden,
jedoch können diese nur schwer gemessen werden. Bei der Erstellung der Oberflä-
che wurde vor allem Wert auf das Design, die Usability, die Sicherheitsabfragen, das
Vermeiden von Fehleingaben, als auch die Dokumentation des Codes gelegt.
45
7
Zusammenfassung & Ausblick
In diesem Kapitel soll die Arbeit reflektiert werden, wobei alle Aspekte nochmal betrachtet
werden sollen. Anschließend wird ein Ausblick auf die Zukunft geworfen.
7.1 Zusammenfassung
In dieser Arbeit wurde ein Konzept für eine mobile Anwendung zur Unterstützung thera-
peutischer Interventionen, also therapeutischer Hausaufgaben, ausgearbeitet. Schon
zu Beginn zeigte sich das große Problem mit therapeutischen Interventionen. Wie man
es bei Hausaufgaben aus der Schule kennt, werden die Aufgaben erfahrungsgemäß
nicht korrekt oder nicht gewissenhaft genug erledigt. Oft werden sie auch komplett
vergessen. Dementsprechend spärlich fällt das Feedback aus, dass besonders wichtig
ist, da darauf der weitere Therapieplan aufbaut. Der Nutzen dieser Interventionen schon
in Studien nachgewiesen werden [
15
], allerdings ist es wichtig, dass die Intervention von
den Patienten ernst genommen wird und als Teil der Therapie betrachtet wird, denn nur
so kann diese auch effektiv zur Therapie beitragen.
Das Ziel dieser Arbeit war somit diesen Vorgang zu unterstützen indem man den
Patienten durch Erinnerungen an die Intervention und ihre Eckdaten motiviert. So sollen
Übungsabläufe durch Texte, Grafiken und/oder Videos unterstützt werden, damit eine
korrekte Ausführung möglich ist. Durch diese Unterstützung können Interventionen
des Weiteren komplexer gestaltet werden. Denn da der Patient durch die Intervention
hindurch geführt werden soll, muss er sich die Abläufe nicht mehr merken. Und durch das
zeitnahe Feedback, dass vom Therapeuten abgerufen werden kann soll die Behandlung
und ihr Fortschritt beschleunigt werden.
47
7 Zusammenfassung & Ausblick
Wichtig ist natürlich auch, dass die Datenschutzaspekte beachtet werden, wie im Ab-
schnitt 2.3 genau erläutert wurde. Dies ist vor allem für das Vertrauen des Patienten
wichtig, da es sich hier um sehr sensible Daten handelt, die auch so behandelt werden
müssen. Dabei darf nicht außer Acht gelassen werden, dass der Patient, aber auch na-
türlich auch der Therapeut sich möglichst einfach in der Applikation zurechtfinden sollen,
denn nur so kann eine regelmäßige Nutzung gewährleistet werden. Gute Beispiele für
das Design von gesundheitsbezogenen Applikation wurden im Abschnitt 2.4 gefunden.
Das Problem dieser Applikationen ist jedoch, dass sie sich nur mit einem Krankheitsbild
beschäftigen. Die hier konzipierte Applikation unterstützt jedoch jegliche Art von Therapie
und soll dementsprechend weitreichend genutzt werden können.
7.2 Ausblick
Da im Rahmen dieser Arbeit nicht alle funktionalen Anforderungen umgesetzt werden
konnten, sollten zunächst diese ergänzt werden um den zwei Nutzergruppen alle nötigen
Funktionalitäten bieten zu können, die während ein Therapie üblicherweise nötig sind,
darunter fallen auch eine Zeitbegrenzung für die einzelnen Übungen oder auch das
Starten des Feedbacks nach einer vom Therapeuten vordefinierten Zeit.
Weiterhin sollen die Übungen möglichst gut durch mobile Sensoren unterstützt werden
können, diese sind heutzutage jedoch noch sehr begrenzt und selbst die verfügbaren
Sensoren können nur mit Einschränkungen genutzt werden. So kann der Puls nur durch
eine zusätzliche Smartwatch oder ein Fitnessarmband mit entsprechender Funktion
permanent gemessen werden, diese sind jedoch kaum verbreitet.
Des Weiteren soll der Therapeut in Zukunft die Möglichkeit erhalten weitere Verzweigun-
gen in einer Intervention einzubauen. Das bedeutet im Weiteren zum Beispiel, dass in
einer Oder-Verzweigung mehrere Übungen oder gar eine weitere Verzweigung eingebaut
werden kann. Dies ermöglicht viele weitere Optionen für Interventionen, erhöht aber
auch die Komplexität, welche für den Patienten möglichst gering gehalten werden sollte
um zum Beispiel einen Verlust an Motivation zu vermeiden. Der Therapeut soll aber
48
7.2 Ausblick
auch die Möglichkeit erhalten direkt zu prüfen, welche Aufgaben erledigt wurde anstatt
nur das Feedback einzusehen.
Dem Patienten soll dagegen in Zukunft die Möglichkeit gegeben werden, die Sprache
in der Applikation zu wechseln oder auch einen Termin innerhalb der Applikation zu
vereinbaren und diesen im Kalender zu vermerken. Anschließend soll die Applikation den
Nutzer rechtzeitig daran erinnern, dass er in naher Zukunft den Termin wahrzunehmen
hat.
Wichtig wäre es auch dem Nutzer mehr Betriebssysteme zur Auswahl anzubieten.
Dabei sollte die Applikation zumindest für das iPhone unter iOS angeboten werden, da
dieses ebenfalls einen großen Marktanteil für sich einnimmt [
53
]. So kann gewährleistet
werden, dass die meisten Nutzer erreicht werden. Natürlich gibt es noch viele Nutzer,
die ein anderes Betriebssystem nutzen oder überhaupt kein Handy besitzen. Für diese
Nutzergruppe könnte eine Webanwendung entwickelt werden, allerdings geht damit der
größte Vorteil, die Mobilität, verloren. Zudem ist der Nutzer damit nicht mehr rund um die
Uhr erreichbar und auch die Erinnerung an die Ausführung der Übung ist kaum möglich,
weshalb eine mobile Applikation zu bevorzugen ist.
Eine weitere wichtige Anwendung für die Applikation könnte in Zukunft die Behandlung
von Patienten sein, denen ein Zugang zu therapeutischen Behandlungen kaum oder
gar nicht möglich ist. Um dies Umzusetzen müsste die Möglichkeit bestehen Kontakt zu
dem behandelnden Therapeut aufzunehmen, dies könnte zum Beispiel im einem Chat
geschehen. Außerdem müsste die Applikation die Möglichkeit bieten zuerst Kontakt
aufzunehmen und dafür selbstständig einen Account zu erstellen. Hilfreich wäre auch
die Möglichkeit seine Beschwerden direkt zu erfassen, so dass diese nicht im Chat
ausgeführt werden müssen und einfach gefunden werden können.
Wie man sieht hat die Applikation viel Potenzial und bietet noch einige Möglichkeiten zur
Weiterentwicklung und Verbesserung, dies bezieht sich nicht nur auf die Funktionalitäten,
sondern auch auf den Anwendungsbereich, der noch viel weiter gefächert werden kann.
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56
A
Abbildungen
In diesem Anhang sind einige weitere Abbildungen aufgeführt.
Wobei dieser Abschnitt einige weitere Mock-Ups enthält.
Abbildung A.1: Usabilityaspekte beim Erstellen eines Patienten
Abbildung A.2: Patientenakte
57
A Abbildungen
Abbildung A.3: Bestehenden Kontext auswählen
Abbildung A.4: Notification anpassen
Abbildung A.5: Fragetyp für das Feedback auswählen
58
Abbildungsverzeichnis
2.1 Fragebogen Teil 1 [23] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 Fragebogen Teil 2 [23] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Pulsmessung [26] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4 Schnelle Auswertung [26] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.5 PDF-Report [26] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.6 Dauer des Schmerzes [29] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.7 Stärke des Schmerzes [29] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.8 Schmerzende Stelle [29] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.9 Pulsmessung [32] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.10 Schnelle Auswertung [32] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.1 Therapieablauf mit und ohne Interventionen . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.2 Komponentendiagramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.3 Patient erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.4 Patientenliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.5 Aufgabe zu einer Intervention hinzufügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.6 Bestehende Aufgabe hinzufügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.7 Kontext erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.8 Feedback erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.9 Kalender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.10 Fortschritt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.11 Übersicht der Interventionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.12 Notification & Intervention starten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.13 Intervention pausieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.14 Intervention abbrechen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.15 Fragebogen ausfüllen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.16 Patientenakte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.17 Historie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.18 Datenbankmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
59
Abbildungsverzeichnis
4.19 Farbschema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5.1 Activity Lifecycle [39] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.2 greenDAO [50] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.3 Aufbau von Interventionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
A.1 Usabilityaspekte beim Erstellen eines Patienten . . . . . . . . . . . . . . . 57
A.2 Patientenakte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
A.3 Bestehenden Kontext auswählen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
A.4 Notification anpassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
A.5 Fragetyp für das Feedback auswählen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
60
Name: Natalie Spister Matrikelnummer: 867865
Erklärung
Ich erkläre, dass ich die Arbeit selbstständig verfasst und keine anderen als die angege-
benen Quellen und Hilfsmittel verwendet habe.
Ulm,den .............................................................................
Natalie Spister
