UroApp Case study

UroApp je nativní aplikace pro iPhone a Apple Watch určená mužů, které čeká radikální prostatektomie i po ní. Nabízí vedený rehabilitační plán, sbírá výzkumná data a synchronizuje je s REDCapem, kde Fakultní nemocnice Olomouc a LF UP Olomouc spravuje data klinické studie.

Klient: Fakultní nemocnice Olomouc a Lékařská fakulta UPOL
Role: technický návrh, vývoj a UI
Spolupráce: urologové, fyzioterapeuti, UX výzkumníci, copywriter a IT specialisté nemocnice
Platformy: iOS + watchOS
Backend: REDCap
Analytika: Streamlit
Období: od září 2025, nábor pacientů od jara 2026
Stav: v ostrém provozu

Má role v projektu byla navrhnout UI a vyvinout aplikaci pro iPhone i doprovodnou aplikaci pro Apple Watch. Měl jsem na starosti jejich architekturu, propojení s HealthKitem a REDCapem, offline synchronizaci a analytický dashboard ve Streamlitu. Staral jsem se také o natáčení a zpracování instruktážních videí s fyzioterapeuty.

Od edukačního materiálu k průběžnému vedení

V původním stavu pacient dochází na pravidelné kontroly k fyzioterapeutům, kteří ho rehabilitací provázejí. Mezi návštěvami pacient cvičil doma sám podle edukačního materiálu.

Aplikace vznikla jako součást klinické studie, která má ověřit přínos rehabilitace před radikální prostatektomií a po ní. Pacienti v intervenční skupině dostávají vedený plán s rehabilitačními videi a aktivní připomínky; při cvičení měří aplikace jejich tep. Oproti tomu pacienti v kontrolní skupině mají v aplikaci jen digitalizovaný edukační materiál s přehledem cviků, obrázky a popisy. U pacientů obou skupin aplikace zaznamenává počet kroků pro porovnání fyzické aktivity a odesílá ho do REDCapu.

Každodenní režim intervenční skupiny

Pacient v intervenční skupině vidí na hlavní obrazovce aplikace sadu cviků pro aktuální fázi rehabilitace, rozdělenou na ranní a odpolední.

Po spuštění každého cviku zaznamenávají Apple Watch průměrnou a maximální tepovou frekvenci. Dokončení cvičení potvrdí pacient na telefonu. Aplikace na iPhonu záznam okamžitě uloží a označí cvik jako splněný. Údaje o tepu naměřené hodinkami Apple Watch se k záznamu doplní samostatně, takže dokončení cviku nezávisí na spojení s hodinkami.

Aplikace na iPhone také kromě počtu kroků synchronizuje průměrnou klidovou tepovou frekvenci pro porovnání s maximální tepovou frekvencí při cvičení.

Pokud by pacient aplikace neotevíral pravidelně každý den, doplní si počet kroků a tepovou frekvenci zpětně z HealthKitu.

Aplikace a výzkumná data

UroApp je pacientská aplikace, se kterou fyzioterapeuti ani urologové přímo nepracují. Kromě edukačního obsahu nebo cvičebního plánu v ní pacient také provádí kontrolní měření a vyplňuje dotazníky stanovené protokolem studie.

Testy a dotazníky nejsou součástí každodenního režimu. Aplikace je zpřístupňuje jednou za několik týdnů podle toho, v jaké fázi před operací či po ní se pacient nachází. Pacient dostane notifikaci a na hlavní obrazovce aplikace se mu zobrazí příslušný úkol, na jehož splnění má pět dní. Může jít o vložkový test, šestiminutový test chůze nebo dotazník EQ-5D či EPIC-CP. Výsledek testu pacient zaznamená přímo v aplikaci; dotazník v ní také vyplní. Data se následně synchronizují s REDCapem, kde s nimi pracuje výzkumný tým.

Původně se počítalo s tím, že týmu bude stačit export z REDCapu do CSV. Surová data však neposkytovala přehled potřebný k průběžnému sledování studie. Proto jsem z těchto dat vytvořil ve Streamlitu dashboard, který zobrazuje přehled pacientů, plnění plánu v čase, počet kroků ve vztahu k cíli, heatmapu cviků a porovnání obou skupin. Výzkumný tým tak může sledovat průběh studie, aniž by musel procházet jednotlivé řádky tabulky.

Pacient všechny úkoly plní v jedné aplikaci, zatímco výzkumný tým pracuje s průběžně synchronizovanými daty v REDCapu a Streamlitu.

Technická rozhodnutí

Nativní vývoj pro iOS a watchOS

Apple Watch nejsou pouhým doplňkem, ale samostatnou součástí měření. Aplikace využívá HealthKit, tréninkové relace ve watchOS, komunikaci na pozadí a spolehlivé ukládání při výpadcích spojení. Nativní vývoj obou aplikací umožnil přímé využití systémových frameworků a omezil počet integračních vrstev.

REDCap místo vlastního serverového backendu

Nemocnice už REDCap používala pro klinická data. Díky přímému napojení aplikace nebylo nutné vytvářet další centrální databázi mimo infrastrukturu studie. REDCap nejen uchovává záznamy, ale také poskytuje aplikaci tréninkové plány a časová okna měření. Výzkumný tým tak může měnit nastavení průběhu studie bez vydání nové verze aplikace.

Offline first

Primární záznamy vznikají lokálně na iPhonu. Neodeslaná data se uchovávají v samostatné frontě, která opakuje pokusy o synchronizaci s REDCapem až do úspěšného odeslání. Systém je navržen tak, aby výpadek internetu znamenal pozdější doručení, nikoli ztrátu už uloženého záznamu.

iPhone a Apple Watch

Funkce obou zařízení jsou záměrně oddělené. Záznam o provedení cvičení vzniká a ukládá se na iPhonu ve chvíli, kdy pacient potvrdí dokončení cvičení. Primární údaj o dodržení plánu proto nezávisí na dostupnosti hodinek. Apple Watch během cvičení autonomně měří tep v rámci HKWorkoutSession a spojení s telefonem k tomu nepotřebují. K záznamu následně doplní tepové metriky a přesnou délku cvičení.

Naměřená data se prostřednictvím frameworku WatchConnectivity přenášejí dvěma způsoby. Je-li iPhone dostupný, přenos proběhne okamžitě pomocí sendMessage. Pokud iPhone dostupný není nebo okamžitý přenos selže, data se zařadí do perzistentní systémové fronty transferUserInfo. Fronta přežije ukončení aplikace i restart zařízení a po obnovení spojení data automaticky doručí bez zásahu pacienta.

U šestiminutového testu chůze se počítá s tím, že se pacient od iPhonu vzdálí. Perzistentní fronta je proto hlavním způsobem přenosu a zpráva obsahuje kompletní výsledek testu, který lze zpracovat i s časovým odstupem. Pokud hodinky z iPhonu neobdrží povel k ukončení měření, po 180 sekundách měření samy ukončí, uloží výsledek do HealthKitu a zařadí ho k doručení.

Výpadek spojení tedy nezpůsobí ztrátu záznamu o dokončení cviku. U jednotlivého záznamu však mohou zůstat prázdná pole pro průměrnou a maximální tepovou frekvenci, například pokud hodinky nebyly při zahájení dostupné nebo svá data doručily až s výrazným zpožděním. Takový záznam lze v datech jednoznačně rozpoznat. Délka cvičení se v tomto případě odvodí z měření na iPhonu.

Provozní pravidla a úpravy

První týden po operaci

Bezprostředně po zákroku platí výjimečný režim. Pacient v této době nemá být zatěžován dalšími výzvami ani pocitem, že musí něco plnit. Aplikace proto v prvním týdnu nezobrazuje přehled kroků ani související cíle. Kroky se dál zaznamenávají a odesílají do REDCapu pro potřeby studie, pacient je ale v aplikaci nevidí.

Termín operace jako základ plánu

Celý harmonogram se odvíjí od data operace: zahrnuje období před zákrokem i jednotlivé týdny po něm. Termín se ale může posunout, proto aplikace vychází z aktuálního data a podle něj automaticky přepočítává navazující fáze.

Jasnější cesta k popisu cvičení

Detail cviku se původně otevíral po klepnutí na ikonu otazníku. Někteří pacienti tuto možnost přehlíželi, proto ikonu nahradilo textové tlačítko „Popis cvičení“. Ještě před klepnutím tak bylo jasnější, co se otevře.

Nasazení v nemocnici

Pro studijní telefony jsme původně počítali s TestFlightem. Hlídání devadesátidenní expirace buildů by bylo zvládnutelné, ale v navrženém provozním modelu by každý iPhone potřeboval samostatné Apple ID. Správa těchto účtů při postupném předávání zařízení dalším pacientům by nebyla dlouhodobě udržitelná.

Ve spolupráci s IT týmem Fakultní nemocnice Olomouc jsme proto zvolili neveřejnou institucionální distribuci prostřednictvím App Store Connect. Aplikace není veřejně dostupná v App Storu; je určena výhradně pro nemocnici a její nasazení na studijní zařízení spravuje nemocniční IT tým.

Stav projektu — srpen 2026

Aplikace je v ostrém provozu ve Fakultní nemocnici Olomouc a studie pokračuje v náboru pacientů. V srpnu 2026 je do studie zapojeno dvanáct pacientů; každý z nich se jí účastní po dobu šesti měsíců. Po skončení účasti pacienti vracejí studijní iPhony a Apple Watch, které může nemocnice přidělit dalším účastníkům. Celá studie je naplánována přibližně na dva roky. Průběžné výsledky se zatím nezveřejňují.

Použitelnost rozhoduje o kvalitě dat

U zdravotnické aplikace není použitelnost jen otázkou komfortu. Pokud pacientovi aplikace komplikuje cvičení nebo provedení měření, může se to promítnout do množství a kvality dat dostupných pro studii.

Návrh aplikace proto vychází z nativního propojení iPhonu a Apple Watch, spolehlivého fungování bez internetu, krátkých videí a plánů řízených z REDCapu. Cílem bylo snížit zátěž pacienta a současně poskytnout výzkumnému týmu data, která lze průběžně kontrolovat a vyhodnocovat.