nlm show off your apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · your apps challenge [8/27/11] page: 2...

12
Submission to: NLM Show Off Your Apps Innovative Uses Of NLM Information 08/27/2011 Contact: Josh Temkin : [email protected] Birali Hakizumwami: [email protected] Jim Horner: [email protected]

Upload: others

Post on 16-Jun-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                                           

                                                                                   

 Submission  to:  

NLM  Show  Off  Your  Apps  Innovative  Uses  Of  NLM  Information  

08/27/2011            Contact:  Josh  Temkin  :    [email protected]  Birali  Hakizumwami:  [email protected]  Jim  Horner:  [email protected]    

Page 2: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  2  

 

                                                                                               NLM  Show  Off  Your  Apps    Foreword:    HTH  Technologies  is  pleased  to  submit  its  entry  for  the  NLM  Show  Off  You  Apps  challenge  as  posted  on  challenge.gov.      Our  application  demonstrates  the  power  of  using  current    and  leading  edge  technologies  available  from  the  Open  Source  community  to  aggregate  and  integrate  disparate  databases  and  websites  into  a  single  user  friendly  and  meaningful  application.    Utilizing  over  six  disparate  webservices,  websites,  and  databases  available  from  the  National  Library  of  Medicine  (NLM),  Food  and  Drug  Administration  (FDA),  and  National  Cancer  Institute  (NCI),  we  have  developed  and  deployed  a  web-­‐based  Drug  and  Drug  Interaction  research  portal  that  is  accessible  from  both  desktop  and  mobile  computing  devices.    Our  application  is  available  at    http://drugs.hthtechnologies.com    Introduction        Individuals  seeking  to  research  information  about  the  drugs  that  they  are  taking,  including  drug-­‐drug  interactions,  have  a  myriad  of  available  resources  including  both  public  and  private  websites  and  databases.  For  example,  the  National  Library  of  Medicine  (NLM)  contains  many  useful  and  rich  datasources  of  information  about  Drugs  and  Drug  Interactions  across  multiple  websites  and  multiple  publically  accessible  web  services.      Other  government  agencies  such  as  the  Food  and  Drug  Administration  (FDA)  and  the  National  Cancer  Institute  (NCI)  also  provide  complementary  resources  for  people  to  research  and  gather  information  on  pharmaceuticals  as  well.    However,  despite  these  many  sources,  there  is  no  single  place  where  a  user  can  go  to  and  perform  a  “global  search”  and  receive  a  consolidated  view  across  these  sources  in  an  easy-­‐to-­‐use  and  easy-­‐to-­‐understand  interface.      Our  application  and  approach  for  the  NLM  Show  Off  Your  Apps  challenge  addresses  the  key  issue  of  providing  a  single,  expandable  site  that  aggregates  drug  and  drug-­‐interaction  data  in  a  simple-­‐to-­‐use,  web-­‐based  application  that  is  accessible  from  standard  browsers  as  well  as  mobile  devices.        Our  approach  and  deployed  prototype  for  the  NLM  Challenge,  demonstrates  how  disparate  Drug  Databases,  

Page 3: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  3  

 

webservices,  and  online  websites  from  the  NLM,  FDA,  and  NCI  can  be  integrated    through  a  single,  open  standards  and  extensible  software  platform  to  provide  individuals  with  a  single  place  to  search  and  research  drugs  they  are  taking  and  check  for  interactions  between  them.    Our  application  is  accessible  at:  http://drugs.hthtechnologies.com      Key  Features  of  our  Application:    Our  application  was  designed  and  built  from  the  perspective  of  a  patient  or  individual  who  is  seeking  information  on  the  drugs  they  are  taking.    The  use  case  that  we  have  implemented  starts  with  the  premise  that  a  user  wants  to  build  up  a  list  of  their  current  or  proposed  medications,  learn  about  those  medications,  and  ultimately  determine  if  they  could  have  interactions.    The  system  would  then  warn  the  user  that  care  providers  should  be  contacted  for  further  information.    To  start  using  our  application,  a  user  would  open  the  url  ,  http://drugs.hthtechnologies.com,  from  a  web  browser  from  their  desktop  or  their  mobile  device  such  as  an  Android  enabled  phone,  iPhone,  or  iPad.      Depending  on  the  device  from  which  the  application  is  launched,  the  user  will  be  presented  with  one  of  the  following  views:    

   Figure  1A,1B  Main  View  from  Desktop  and  Mobile  Device

Page 4: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  4  

 

 Figure  1A  shows  the  screen  that  the  user  will  be  presented  if  they  launch  the  application  from  a  desktop  or  laptop;    Figure  1B  shows  the  screen  that  a  user  would  see  from  a  mobile  device.    In  both  cases,  mobile  or  desktop,  the  user    will  begin  to  use  the  application  by  starting  to  fill  in  ,  and  ultimately  search  for  drugs  against  our  drug  lookup  service.  This  service  utilizes  the  information  published  by  the  FDA  in  its  Product  and  Package  NDC  database  tables  searching  the  entered  text  by  the  user  against  the  proprietary  and  generic/brand  name  of  the  drug.      As  potential  drugs  that  match  the  search  criteria  are  found,  the  user  is  presented  with  a  list.    This  is  performed  in  real-­‐time  using  the  same  principles  and  technology  as  Google  search  uses  to  bring  up  candidate  queries  when  a  users  is  searching  the  internet.          

   Figure  2A,  2B  Searching  View  for  Desktop  and  Mobile  Devices  

 When  the  user  finds  the  drug  in  the  returned  list  they  are  looking  for,  the  user  then  selects  the  drug  from  the  returned  list.      At  this  point  ,  the  application  begins  a  detailed  search  of  the  databases  from  NLM,  FDA,  and  NCI  to  collect  and  summarize  key  information  about  the  drug  in  the  “Drug  Listing  of  the  Site”.    This  is  performed  asynchronously  in  the  background,  allowing  the  user  to  continue  to  add  drugs  to  the  list  as  shown  in  Figure  2A  and  2B.      

Page 5: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  5  

 

 

   Figure  3A,  3B  Detailed  Drug  Information  View  from  Desktop  and  Mobile  Devices  

 When  data  are  returned  containing  the  summarized  information  on  these  drugs,  the  user  will  see  detailed  information  panes  as  depicted  in  Figure  3A,3B.      As  shown,  the  user  has  several  options  with  the  summarized  information.      Based  on  the  information  gathered,  a  user  can  (1)  click  over  to  DailyMed  to  see  drug  labels  associated  with  the  drug,    (2)  select  Medline  which  brings  up  articles  about  the  drug,  or  (3)  view  current  information  about  the  manufacturer,  textual  description,  strength,  form,  and  packaging  details  that  has  been  gathered  and  summarized  from  RxTerms,    RxNorm,  FDA,  and  NCI.      

Page 6: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  6  

 

 

   

Figure  4A,  4B  Drug  List  Screen  with  Button  to  Launch  Drug  Drug  Interaction  Checking  Service  from  Desktop  and  Mobile  Devices  

After  a  user  has  built  up  a  drug  list  of  more  than  2  drugs,  a  button  will  appear  in  the  Drug  Listing  segment  of  the  page  allowing  them  to  check  to  see  if  there  are  drug  interactions  between  any  drugs  in  the  built  up  list  Figure  4A,  4B.        

   Figure  5A,  5B  Drug  Interaction  Result  Screen  for  a  found  result  for  both  Desktop  and  Mobile  Devices  

 When  the  user  clicks  the  search  for  drug  interactions,  a  search  is  performed  against  the  NDF-­‐RT  services  and  the  results  are  returned  and  displayed  as  demonstrated  in    

Page 7: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  7  

 

Figures  5A  and  5B.      If  no  interactions  are  found  based  on  the  information  returned  from  NDF-­‐RT,  then  the  site  displays  a  no  interactions  found  messages  as  shown  in  Figures  6A  and  6B.    

   

Figure  6A,6B  Text  Shown  to  User  when  no  Drug  Drug  Interaction  has  been  found  from  the  NDF-­RT  Service  for  both  Desktop  and  Mobile  Devices  

Removing  Drugs  From  the  List  If  a  user  has  entered  a  drug  by  mistake  or  is  no  longer  taking  a  drug  previously  added  he  can  remove  the  drug  from  the  listing  by  clicking  on  the  Red  “X”  icon  on  the  drug  within  the  listing  table.    Printing  and  Emailing  Information  Once  a  user  is  satisfied  with  the  built  up  list  of  drugs  and  information  returned  on  drug  interactions,  he  has  the  option  of  printing  the  data  or  emailing  it  by  using  these  standard  functions  on  their  web  browser.    Implementation  Details      Of  the  many  available  datasources  for  drug  and  drug  interaction  data  available  from  the  NLM,  FDA,  and  NCI,  we  have  implemented  and  integrated  the  following  as  part  of  our  application  and  submission  to  the  NLM  Challenge.          

Page 8: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  8  

 

   Agency   Webservice/Database   Usage  National  Library  of  Medicine  (NLM)  

   

  RxNorm  REST  service   Used  to  find  drug  information  based  on  RXCUI  such  as  label  information  and  other  details  as  available  from  the  APIs  of  this  service  

  RXTerm  REST  service   Used  to  fill  in  drug  information  not  found  in  the  RxNorm  service  

  NDF-­‐RT  REST  service   Used  to  search  for  drug-­‐drug  interactions  based  on  users  selection  of  drugs    

  DailyMed   Provided  as  a  link  within  the  full  details  of  a  drug  to  retrieve  the  associated  drug  product  labels    

  Medline   Provided  as  a  link  for  articles  and  additional  information  for  a  specified  drug    

  RSS  Feed   Latest  Drug  Label  Updates  from  DailyMed  are  displayed  in  the  Desktop  version  of  the  site  

Food  and  Drug  Administration  (FDA)  

NDC  Product  and  Package  Databases  

Utilized  as  source  for  searching  drugs  and  gathering  specific  information  in  the  drug  and  packages  including  NDC  codes  for  a  particular  drug  

  RSS  Feeds  for  MedWatch,  What’s  New  Drugs,  Recalls  

Desktop/Internet  version  displays  readable  RSS  Feeds  for  the  users  to  get  the  latest  news  on  drugs  from  the  FDA  

National  Cancer  Institute  (NCI)         LexBigEVS  version  6.0  

Webservice    Utilized  to  get  more  information  on  a  selected  drug  including  a  textual  description  of  the  drug  

 Use  of    Technology  One  of  the  key  features  of  our  application  is  that  it  utilizes  technology  such  as  HTML5  that  allows  for  a  single  deployment  to  work  across  multiple  platforms  and  devices.    While  this  is  not  the  only  way  to  deploy  or  develop  user  interfaces  against  

Page 9: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  9  

 

our  aggregation  services,  this  approach  meets  the  need  to  support  multiple  platforms  including  both  mobile  and  desktop  application  required  by  this  challenge.          Quality  and  Accuracy    As  part  of  the  development  of  our  application,  we  tested  for  quality  and  accuracy  using  drug  data  that  we  found  to  be  available  in  all  or  some  of  the  resources.    We  linked  all  data  across  database  sources  through  unique  identifiers  such  as  RxCUI,  NDC  Code,    UMLSCUI,  and  NUI  codes  across  the  various  databases.    We  performed  tests  both  manually  through  willing  beta  testers  as  well  as  performed  automated  tests  through  our  Continuous  build  server.    Our  tests  looked  for  accuracy  of  the  data  retrieved  and  aggregated  to  make  sure  that  data  that  we  were  linking  and  retrieving  corresponded  to  the  correct  drug  and  drug  interaction  data  from  these  sources.        As  part  of  our  testing  methodology,  we  developed  and  deployed  a  Continuous  Integration  stack  using  the  Atlassian  product  line  to  manage  our  defects,    source  repository,  automated  builds,  and  unit  testing.      Impact  on  Potential  Users    Usability    Our  design  and  approach  for  the  desktop  and  mobile  versions  of  our  deployed  application  focused  on  creating  recognizable  icons,  flows,  and  usage  patterns  that  a  user  familiar  with  basic  internet  searching  and  mobile  application  usage  would  recognize.      Search  Scheme  Our  solution  provides  a  standard  search  bar  that  behaves  and  acts  like  a  search  bar  on  Google,  Yahoo,  or  other  standard  search  sites.  Users  who  are  familiar  with  search  based  tools  like  these  should  have  no  difficultly  with  the  concept  of  entering  in  a  drug,  picking  a  result,  and  adding  it  to  the  drug  list        Recognizable  icons    For  any  icons  and  graphics  we  used  in  describing  drugs,  Medline  articles,  or  interaction  warnings,  we  researched  common  icons  that  would  be  both  visually  appealing  and  recognizable  with  drug  type  data.    Examples  of  these  icons  include  pill  shapes  for  drug  labels,  the  Medline  icon  for  Medline  articles,  and  warning  labels  

Page 10: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  10  

 

for  drug  drug  interactions  that  differentiate  “Severe”  and  “Moderate”  based  on  the  information  returned  from  the  NDF-­‐RT  service      Simple  Logical  Layout    Our  website  hides  the  complexity  of  the  data  merges,  queries,  and  other  complexities  required  to  gather  all  of  the  information  across  these  sites  into  a  simple  three  step  website  and  process  for  users  to  follow.      The  flow  and  logic  is  consistent  across  both  the  mobile  and  desktop  applications  and  does  not  require  special  training  for  a  user  to  flip  between  using  the  mobile  and  desktop  versions  of  the  application.    The  flow  presents  information  in  a  top  down  format  ,starting  with  the  search  bar,  to  collection  of  the  built  up  drug  list,  to  the  display  of  results  for  drug  interactions.  This  represents  the  logical  progression  of  using  the  site  from  searching  to  building  up  drug  lists,  to  finding  interactions.    Innovative  Design    As  previously  discussed,  our  application  and  approach  performs  the  task  of  integrating  disparate  Government  resources  on  drug  and  drug  interactions  into  a  single  set  of    services.      Utilizing  the  latest  available,  and  common  open  source  standards  such  a  RESTful  Web  Services,  Java,  and  HTML5  with  Javascript,  we  were  able  to  accomplish  the  goals  of  this  challenge  while  meeting  the  requirement  of  supporting  both  desktop  and  mobile  application  deployments  in  support  of  end  users.    Our  user  interface  is  innovative  because  it  simplifies  the  complexity  of  using  all  of  the  data  sources  we  have  combined  into  a  simple  three  step  process  that  is  both  logical  and  easy  to  navigate.    Some  key  specifics  of  our  use  of  technology    

-­‐ HTML  5  allows  our  solution  to  render  and  act  both  as  a  mobile  enabled  application  as  well  as  a  desktop  solution  without  the  need  to  develop  specific  application  in  iOS  or  Android.  

-­‐ Webservices  that  we  have  built  to  do  the  mining  and  correlation  of  drug  data  that  is  presented  in  the  portal  can  be  reused  by  other  applications.    RESTful    interfaces  using  JSON  formatted  data  present  the  data  in  a  format  that  can  be  consumed  by  web  applications  or  full  client  side  apps  for  Droid  or  iOS.  

 Platform  Neutrality  Our  solution  is  platform  agnostic,  any  HTML  5  capable  browser  can  access  our  website  and  utilize  the  functions  of  search,  add,  and  retrieval  of  information.    This  

Page 11: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  11  

 

technology  has  enabled  our  application  to  be  developed  and  deployed  once  making  it  available  to  be  used  everywhere  by  anyone  with  access  to  the  Internet.  Extensibility    The  design  of  our  application  follows  a  Model  View  Controller  pattern,  where  the  user  interface  for  both  the  mobile  and  desktop  views  are  separated  from  the  logic  that  performs  the  integration  and  aggregation  of  data.    This  means  that  the  webservices  we  have  deployed  can  be  utilized  by  other  applications  and  integrated  into  many  other  applications  for  other  users  beyond  what  we  have  put  together  as  part  of  the  NLM  Challenge.      As  an  example,  the  RESTful  services  that  we  have  developed  could  be  integrated  with  an    Electronic  Healthcare  Record  in  which  the  patients’  current  medication  list  is  gathered  and  sent  to  the  service  to  check  for  drug  interactions.      Other  examples  could  be  that  the  services  could  be  embedded  into  native  mobile  applications  such  as  a  fully  deployed  Android  or  iOS  app.  These  applications  could  be  developed  to  take  advantage  of  hardware  specific  capabilities  not  available  to  an  HTML5  application,  such  as  taking  pictures  of  pills  and  expanding  the  search  capability  to  search  for  the  medication  based  on  the  picture  taken  (image  search)  or  as  part  of  a  mobile  personal  health  record  that  the  patient  collects  and  maintains  on  their  device.    Integration  of  other  Data  Sources  Our  application  and  more  specifically  our  platform  and  webservices  are  designed  to  be  able  to  incorporate  and  aggregate  data  from  many  different  data  sources.    For  the  NLM  Challenge  we  demonstrated  this  through  the  integration  of  disparate  sources  from  FDA,  NLM  and  NIH  as  examples.        In  the  future,  the  types  of  data  we  integrate  and  summarize  through  the  Restful  services  could  be  easily  expanded.    Some  immediate  sources  that  we  have  identified  are  the  PillBox  API  for  retrieving  Pill  Images  and  Toxnet  which    contains  other  information  on  the  drugs  not  available  in  the  sources  we  did  integrate.    Each  site  contains  their  own  API,  utilizing  one  or  more  of  the  identifiers  of  RXCUI,  UMLSCUI,  NUI  ,  UNII,  NDC,  etc  that  can  be  used  as  an  integration  point  for  pulling  and  linking  together  available  information.          In  addition  to  these  sources,  customized  research  and/or  proprietary  databases  could  also  be  incorporated  to  expand  the  offering  and  types  of  information  available  to  the  user  seeking  information  on  drugs  and  drug  interactions.    In  the  drug  interaction  area,    the  services  could  be  expanded  to  include  information  on  drug-­‐>herbal/over  the  counter/vitamins  and  supplements  information,  drug  -­‐>food,    and  drug-­‐>laboratory  interactions  if  this  information  is  available.    These  special  cases  of  drug  interaction  data  allow  patients  to  research  information  and  understand  how  the  foods  they  eat,  or  supplements  they  take,  could  interact  or  affect  lab  values.    

Page 12: NLM Show Off Your Apps-08142011 - s3.amazonaws.com€¦ · Your Apps Challenge [8/27/11] Page: 2 NLM Show Off Your Apps Foreword: HTH Technologies is pleased to submit its entry for

                                                                                             

NLM  Show  Off  Your  Apps  Challenge  [8/27/11]      Page:  12  

 

Overall  the  integration  and  summarization  points  are  endless,  and  the  design  that  we  have  put  together  allows  for  the  integration  of  multiple  data  sources  to  be  accomplished  in  a  manner  that  is  repeatable  and  can  be  accomplished  quickly.    Section  508    Accessibility  and  usability  are  key  items  in  making  software  useful  to  people  with  disabilities.    In  support  of  this  need,  we  have  designed  our  pages  to  be  used  by  screen  readers  such  as  JAWS  by  setting  the  tab  order,  and  alt-­‐text  fields  for  all  labels,  images,  and  flows.    This  allows  a  screen  reader  to  read  the  content  to  a  user  taking  advantage  of  these  tools  in  accessing  our  site.    Overall  Observations  of  the  Datasources    Throughout  the  course  of  developing  this  project,  we  kept  a  backlog  of  items  and  integration  challenges  we  faced.    Some  of  the  key  items  we  noted  that  can  effect  the  performance  of  our  application  are  the  following:    

1) Not  all  of  the  databases  and  datasources  update  their  content  at  the  same  time.  This  can  lead  to  one  database  being  out  of  synch  with  the  others,  leading  to  information  not  being  found  or  retrievable  using  standard  identifiers.  A  key  example  is  in  our  ability  to  get  the  textual  description  of  a  drug  from  the  NCI  Metathesaurus  where  we  use  either  the  NUI  or  UMLSCUI  from  the  RxNorm  or  NDF-­‐RT  webservices  to  query  this  resource  for  the  textual  description.    In  certain  cases,  we  found  that  the  UMLSCUI  returned  from  RxNORM  was  considered  “obsolete”  by  NCI  and  no  definition  was  returned.  

2) When  translating  data  between  RxNORM  api’s  and  the  NDF-­‐RT  database,  we  found  that  not  every  RxCUI  translates  directly  to  a  NUI,  and  in  those  cases  we  had  to  find  either  the  Base  Node  RxCUI  or  Generic  RxCUI  to  improve  the  ability  to  get  a  NUI  for  finding  drug  interactions.  

 About  Us    Founded  in  2011,  HTH  Technologies  provides  IT  Consulting  Services  to  its  clients  seeking  to  integrate  disparate  systems  within  their  organization.  HTH  specializes  in  Health  IT  solutions,  Data  Standards,    SOA,  Mobile,  and  web  based  solutions  and  provides  these  services  to  both  Federal  and  Commercial  companies.