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Die Arizona State University nutzt HDP® für innovative Forschungsprojekte

Arizona State University (ASU) is the largest university in the U.S. and was named by U.S. News & World Report as the “Most Innovative School in America” in 2016. ASU’s Complex Adaptive Systems Initiative (or CASI) built a genomic data lake with petabytes of genetic data on hundreds of individualswith HDP healthcare predictive analytics powering research on how each individual variant in the genome can influence the expression of a cancer gene, thereby unlocking insight into potentially life-saving treatments.

Leben retten & Versorgung effizienter gestalten

Difficult challenges and choices face today’s healthcare industry. Researchers, clinicians and administrators have to make important decisions—often without sufficient data. Hortonworks offers open source Connected Data Platforms (powered by Apache™ Hadoop® and Apache NiFi) to make healthcare data available and actionable. Researchers explore the genetic architecture of cancer cells. Nurses and physicians monitor intensive care patients. Administrators submit reimbursement claims before patients leave the hospital. Hortonworks is transforming big data analytics in healthcare and medicine.

Anwendungsfälle

Zugriff auf Genomdaten für neue Krebsbehandlungen

Wenn wir lesen, dass eine bestimmte Arznei eine „40-prozentige Effektivität bei der Behandlung von Krebs“ aufweist, kann dies auch so interpretiert werden, dass die Effektivität des Medikaments bei Patienten mit einem bestimmten genetischen Profil 100 Prozent beträgt. Doch Genomdaten sind Big Data. Das Erbgut eines einzelnen Menschen besteht aus etwa 20.000 Genen. Bei der Speicherung auf traditionellen Datenplattformen entspricht das mehreren Hundert Gigabytes. Kombiniert man jedes Genom mit einer Million unterschiedlicher DNA-Sequenzen, hat man es mit etwa 20 Mrd. Datenreihen pro Person zu tun.

Researchers at major universities and teaching hospitals are performing big data analytics in genomics with Hortonworks Data Platform as the cost-effective, reliable platform for storing genomic data and combining that with other data on demographics, trial outcomes, and real-time patient responses. They are adopting Hortonworks DataFlow to stream that data into HDP for real-time decisions and long-term cohort analyses. Connected Data Platforms help those doctors learn which drugs and treatments work best for groups of patients across the genetic spectrum.


Überwachung der Vitalwerte von Patienten in Echtzeit

In einer typischen Krankenhausumgebung absolvieren die Schwestern ihre Runden und dabei überwachen sie manuell die Vitalparameter der Patienten. So kommen sie in der Regel alle paar Stunden an einem Bett vorbei und zeichnen die Vitalparameter auf, doch kann sich der Zustand des Patienten zwischen den vorgesehenen Visiten verschlechtern. Dadurch reagiert das Pflegepersonal oftmals nur auf Probleme und es entstehen Situationen, in denen ein früheres Handeln für das Wohlbefinden des Patienten von großer Bedeutung gewesen wäre.

New wireless sensors can capture and transmit patient vitals far more frequently than human beings can visit the bedside, and these measurements can stream into a Hadoop cluster. Caregivers can use these signals for real-time alerts to respond more promptly to unexpected changes. HDP uses this data accumulated over time for healthcare predictive analytics, feeding algorithms that proactively help predict the likelihood of an emergency even before it could be detected with a bedside visit.


Reduzierung der Rückfallraten bei Herzkreislauferkrankungen

Patienten mit Herzkrankheiten können während ihres Aufenthalts im Krankenhaus genau überwacht werden, doch wenn diese Patienten entlassen werden, können sie die Einnahme ihrer Medikamente vergessen oder die Vorschriften des Arztes zur Ernährung und Gesundheitspflege missachten.

Congestive heart failure causes fluid retention, which leads to weight gain. In one innovative program at UC Irvine Health, patients could return home with a wireless scale and weigh themselves at regular intervals. Algorithms running in Hortonworks’ healthcare predictive analytics determined unsafe weight gain thresholds and alerted a physician to see the patient proactively, before an emergency re-admittance was necessary.


Maschinelles Lernen für daheim durchgeführte Tests zur Autismus-Vorsorge

Autistische Störungen betreffen eines von hundert Kindern und sie verursachen jährliche Kosten von schätzungsweise 100 Milliarden Dollar. Die Krankheit lässt sich im Alter von 18 Monaten am Verhalten diagnostizieren, doch mehr als einer von vier Fällen bleibt derzeit bis ins achte Lebensjahr undiagnostiziert. Es gibt nur wenige Einrichtungen für klinische Testes, und die Wartelisten sind lang. Die am weitesten verbreiteten Diagnose-Tests benötigen für Verabreichung und Auswertung in der Regel 2,5 Stunden.

Dr. Dennis Wall ist Direktor der Computational Biology Initiative an der Harvard Medical School. In dieser Präsentation beschreibt er einen von seinem Team entwickelten Prozess für ein günstiges und mobiles Autismus-Screening. Das Verfahren nimmt weniger als fünf Minuten in Anspruch und basiert auf der Möglichkeit, große Mengen halbstrukturierter Daten aus kurzen, zu Hause durchgeführten Tests zu speichern, die von den Eltern vorgenommen und eingeschickt werden. Walls Labor benutzt auch Facebook, um von Benutzern zur Verfügung gestellte Informationen zu Autismus einzuholen.

Die riesigen Datensätze werden von künstlicher Intelligenz ausgewertet, was dabei hilft, die maximale diagnostische Effizienz ohne Abstriche bei der Genauigkeit zu erreichen. Dieser Ansatz in Verbindung mit der Datenspeicherung auf einem Hadoop-Cluster lässt sich auch für andere innovative maschinelle Lernprozesse zur Diagnose anwenden.

Zeitlich unbegrenzte Speicherung medizinischer Forschungsdaten

Medical and scientific researchers at universities live by the “publish or perish” code. Data supporting a given paper used to be appended in an Excel spreadsheet, but many of today’s data sets are just too large. Nevertheless, supporting data sets must be perpetually available in association with its paper. If the data disappears, the paper becomes unsubstantiated.

Universities can use a cluster running Hortonworks Data Platform as a cost-effective, perpetual storage platform for its scientists’ data. Big data in medicine’s easy and open querying capabilities allow scientific colleagues to share data, validate it and reuse it for more downstream research.

Tracking von Vorrichtungen, Medikamenten und Pflegern mit RFID-Daten

Krankenhäuser setzen inzwischen die sogenannte Radiofrequenzidentifikation (Radio-Frequency Identification, RFID) ein, um den jeweiligen Standort von Geräten und Medikamenten mitzuverfolgen, die in der Einrichtung an verschiedenen Orten verwendet werden. RFID-Scans eines Gegenstands oder Geräts können deren Inhalt, momentanen Standort, Herstellungsdatum, Bestellnummer und Liefertermin lesen. Eine innovative Krankenhausgruppe konnte ermitteln, wie viel Zeit Ärzte vor dem Waschbecken verbrachten, um sich die Hände zu waschen (was die Wahrscheinlichkeit der Übertragung von Krankheiten senkt).

In the short run, this data can help utilize medicines before their dates of expiration or quickly locate an important piece of equipment. Over time, historical data on how medicines, equipment and doctors interact provides valuable information for healthcare predictive analytics and helps in planning purchases, training staff and improving operational efficiency.

Fallstudien unserer Kunden

Arizona State University
Kunde
Arizona State University

Die Arizona State University (ASU) ist von der Anzahl der eingeschriebenen Studenten (83.000) und Fakultätsmitgliedern (3.300) her die größte öffentliche Universität der USA. Die vom Universitätsausschuss im Jahr 2014 genehmigte Satzung basiert auf dem Modell „New American University“, das von Michael M. Crow, dem Präsidenten der ASU, entwickelt wurde. Es definiert die ASU als „eine umfassende ...

Geisinger
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Geisinger

Geisinger Health System is one of the largest health service organizations in the United States, serving more than 3 million residents throughout Pennsylvania and southern New Jersey. Geisinger is one of America’s leading rural healthcare providers, with an integrated, physician-led system that includes 30,000 employees, nearly 1,600 employed physicians, 12 hospital campuses, and two research centers.…

UNOS
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UNOS

The United Network for Organ Sharing (UNOS) is the private, non-profit organization managing the United States organ transplant system. UNOS brings together hundreds of hospitals, transplant centers, organ procurement professionals, and thousands of volunteers. The mission of UNOS is to advance organ availability and transplantation by uniting and supporting communities for the benefit of patients…

HCSC
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HCSC

Health Care Service Corporation (HCSC) is the largest customer-owned health insurance company in the United States, providing health insurance to 15 million people through Blue Cross Blue Shield affiliates in Illinois, Montana, New Mexico, Oklahoma, and Texas. HCSC uses Hortonworks Data Platform for a single view of its membership to understand what challenges its customers…

Mercy
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Mercy

Mercy hat gemeinsam mit Hortonworks die Mercy Data Library entwickelt – ein Hadoop-basierter Data Lake, der auf der Hortonworks Data Platform (HDP) läuft. Die Data Library enthält eine große Menge an Batch-Datenauszügen aus relationalen Systemen wie Clarity und aus Echtzeit-Datenquellen wie Epic-Zugriffsprotokolle. Es ist geplant, weitere Datenquellen hinzuzunehmen, darunter Social ...

Cardinal Health
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Cardinal Health

Fuse by Cardinal Health ist ein Innovation Lab, das die Zukunft von Gesundheit und Wohlbefinden mit einem sichereren und kosteneffizienteren Gesundheitswesen verbessern will. Das Team von Fuse konzentriert sich auf die vernetzte Pflege, den Aufbau einer intelligenteren Lieferkette und die Schaffung neuer Erkenntnisse durch Analytik. Fuse hat sich für Hortonworks Data Platform entschieden, um seine Datenarchitektur zu optimieren und …

ZirMed
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ZirMed

ZirMed, ein führender Anbieter von Lösungen zur Verwaltung von Gesundheitsdaten, hat ein Hadoop-Cluster entwickelt, mit dem HDP auf Windows 2.0 läuft. Die Folge: Fünf Mal mehr Speicherplatz und eine höhere Verarbeitungskapazität – und das alles bei 30 % der Kosten traditioneller Unternehmenstechnologien. ZirMed mit Sitz in Louisville, Kentucky, wurde 1999 gegründet und ist führender Anbieter …

Mayo Clinic
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Mayo Clinic

Mayo Clinic nutzt Hortonworks Data Platform (HDP) für Big-Data-Erweiterungen seiner klinischen Praxis in über siebzig Krankenhäusern und Kliniken sowie für seine global anerkannte Führungsposition in der medizinischen Forschung und Ausbildung. HDP hilft Mayo Clinic dabei, Daten aus seinen elektronischen Patientenakten (EMR) in Echtzeit abzurufen. Das ist eine neue …

UC Irvine Health
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UC Irvine Health

UC Irvine Health vertraut auf Hadoop und die Hortonworks Data Platform, um den Klinikbetrieb und die wissenschaftliche Forschung an der medizinischen Fakultät zu verbessern. Das Team entwickelt derzeit einen quantifizierten medizinischen Ablauf, der die Anzahl der Wiederaufnahmen reduziert, neue Forschungsprojekte schneller realisierbar macht und die medizinischen Daten von Patienten auf Minutenbasis verfolgt. Eine Hadoop-Plattform für zwei unterschiedliche ...