Medizininformatik

Die Vernetzung von Gesundheitsdaten verbessert Forschungsmöglichkeiten und Patientenversorgung. Mit dem Förderkonzept Medizininformatik trägt das Bundesforschungsministerium dazu bei, die Chancen der Digitalisierung für die Medizin zu nutzen.

Digitale Medien werden auch in der medizinischen Praxis immer wichtiger. © Canstockphoto/Productionperig

Patientinnen und Patienten erleben nicht selten eine regelrechte Odyssee von Arztbesuchen bis sie die richtige Diagnose und eine optimale Therapie erhalten. Ein Grund hierfür kann sein, dass dem behandelnden Arzt wichtige Patientendaten fehlen oder er zu wenige Informationen über vergleichbare medizinische Fälle hat.

Patienten und Ärzte könnten also entscheidend profitieren, wenn

  • alle relevanten Gesundheitsdaten des Patienten,
  • alle für eine Krankheit verfügbaren Forschungsdaten und -ergebnisse sowie
  • das dazugehörige medizinische Fach- und Erfahrungswissen

intelligent verknüpft zur Verfügung stünden. Das Förderkonzept Medizininformatik setzt einen starken Impuls für die Entstehung eines solchen digital vernetzten Gesundheitssystems. Ärztinnen und Ärzte, aber auch Forscherinnen und Forscher sollen besser in die Lage versetzt werden, aus den bestehenden Daten praxisorientiertes Wissen abzuleiten.

Möglichkeiten der Digitalisierung besser nutzen

© Jörg Müller

Schon heute produzieren Klinik und Forschung sehr viele Daten – und täglich kommen neue hinzu. Immer mehr Röntgenbilder, Arztbriefe oder Laborwerte werden elektronisch erfasst und gleichzeitig erlauben es neue biomedizinische Technologien zum Beispiel das gesamte Erbgut von Tumorproben in kürzester Zeit zu entschlüsseln. Bisher werden all diese Daten noch zu wenig  miteinander verknüpft und in Zusammenhang gesetzt.

Dabei eröffnet deren intelligente Verknüpfung neue Möglichkeiten für die Patientenversorgung, aber auch für die biomedizinische Forschung. Denn Forschungsdaten alleine sind oft nur „molekulare Momentaufnahmen“ einer Erkrankung. Zusammen mit Behandlungsdaten, die der Arzt über einen längeren Zeitraum aufzeichnet, lassen sich der Verlauf und die Komplexität einer Krankheit viel genauer beschreiben. Das ermöglicht es den Forschern ein besseres Verständnis von Krankheiten zu erlangen, was für die Entwicklung neuer, individualisierter Präventions-, Diagnose- und Therapieverfahren dringend benötigt wird.

Brückenschlag zwischen Gesundheitswesen und biomedizinischer Forschung

Das neue Förderkonzept soll die medizinische Forschung stärken und die Patientenversorgung verbessern. Innovative IT-Lösungen sollen künftig den Austausch und die intelligente Nutzung von Daten aus Krankenversorgung, klinischer und biomedizinischer Forschung ermöglichen.

Mit rund 120 Millionen Euro in den nächsten vier Jahren unterstützt das Bundesforschungsministerium leistungsstarke, interdisziplinäre Konsortien in der Medizininformatik. Kernelement ist die Etablierung von „Datenintegrationszentren“ an deutschen Universitätskliniken und Partnereinrichtungen. Diese Zentren sollen beispielhaft demonstrieren, wie Daten, Informationen und Wissen aus Krankenversorgung, klinischer und biomedizinischer Forschung über die Grenzen von Standorten hinweg verknüpft werden können.

Die geförderten Konsortien werden medizinische Anwendungsfälle definieren und für sie exemplarische Lösungen erarbeiten. Dabei soll anwendbares medizinisches Wissen entstehen, das am Krankenbett zu spürbaren Verbesserungen für die Patienten führt. Gleichzeitig soll die medizinische Forschung von einer besseren Daten- und Wissensbasis profitieren.

Die geförderten Konsortien

DIFUTURE (Data Integration for Future Medicine)

Deutschlandkarte des Medizininformatik Konsortiums – DIFUTURE
Deutschlandkarte des Medizininformatik Konsortiums – DIFUTURE © Karte: CC BY-SA 2.0 | BMBF | Based on "Karte Deutschland" – Wikimedia Commons

DIFUTURE harmonisiert, integriert und analysiert verschiedenste Arten von Daten aus der Krankenversorgung und der Forschung. Ziel ist es, Krankheitsursachen und Verläufe besser zu verstehen. Mit diesem Wissen sollen Erkrankungen künftig wirkungsvoll verhindert, schneller diagnostiziert sowie zielgerichteter und nebenwirkungsarm therapiert werden. Das Vertrauen der Patientinnen und Patienten und deren informationelle Selbstbestimmung sind dabei absolute Kernpunkte des Konsortiums.

Die ersten Anwendungsfälle betreffen neurologische Erkrankungen wie Multiple Sklerose und die Parkinson’sche Erkrankung sowie Krebs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Dabei sollen beispielsweise viele tausend Krankheitsverläufe von Patientinnen und Patienten mit Multipler Sklerose miteinander verglichen werden. Mit den Ergebnissen wird DIFUTURE künftig zum frühestmöglichen Zeitpunkt über gezielte und personalisierte Medikationsempfehlungen verfügen und so eine optimale Therapie der Multiplen Sklerose sicherstellen.

In DIFUTURE haben sich die Technische Universität München, die Ludwig-Maximilians-Universität München und die Eberhard-Karls-Universität Tübingen mit ihren Universitätsklinika und weiteren, auch klinischen Partnern zusammengeschlossen. Hierdurch kommt es zu einer einmaligen Synthese des Wissens aus Medizin, Informatik, Biostatistik und Bioinformatik. Insbesondere bei Datenschutz und Datensicherheit kooperiert DIFUTURE eng mit internationalen Partnern.

HiGHmed (Heidelberg-Göttingen-Hannover Medizininformatik)

Deutschlandkarte des Medizininformatik Konsortiums – HiGHmed
Deutschlandkarte des Medizininformatik Konsortiums – HiGHmed © Karte: CC BY-SA 2.0 | BMBF | Based on "Karte Deutschland" – Wikimedia Commons

Das Konsortium verbindet drei international führende und komplementär aufgestellte Medizinische Fakultäten und Universitätsklinika: Heidelberg, Göttingen und Hannover. Ziel des Konsortiums ist es, zusammen mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) durch neue medizininformatische Lösungen und einen übergreifenden Datenaustausch die Forschung und Versorgung zu verbessern. Dabei profitieren die Partner von ihrer langjährigen Erfahrung auf dem Gebiet der klinischen Informationstechnologie im Bereich Entwicklung, Anwendung und Ausbildung.

Der Aufbau von Datenintegrationszentren an jedem Universitätsklinikum wird die Aufnahme neuer Partnerzentren sicherstellen. Mit der Sana Kliniken AG beteiligt sich ein deutschlandweiter, privater Krankenhausbetreiber an den Entwicklungen. Ein zusätzliches Datenintegrationszentrum mit Fokus auf Genomdaten und radiologischen Bilddaten am DKFZ wird mit den klinischen Zentren eng verknüpft. Zum effizienten Datenaustausch zwischen den Einrichtungen setzt das Konsortium auf offene, standardbasierte und interoperable Lösungen. Datenschutz und Datensicherheit haben dabei höchste Priorität. HiGHmed legt zudem großen Wert auf die Qualifizierung von Mitarbeitenden in der Medizininformatik sowie auf das Training der Ärzteschaft und des Gesundheitspersonals im Umgang mit den neuen Technologien.

Der Mehrwert der neuen Strukturen soll an drei Anwendungsbeispielen gezeigt werden: HiGHmed will Krankenhausinfektionen besser bekämpfen sowie Krebs- und Herz-Kreislauferkrankungen durch personalisierte Ansätze wirkungsvoller behandeln.

SMITH (Smart Medical Information Technology for Health Care)

Deutschlandkarte des Medizininformatik Konsortiums – SMITH
Deutschlandkarte des Medizininformatik Konsortiums – SMITH © Karte: CC BY-SA 2.0 | BMBF | Based on "Karte Deutschland" – Wikimedia Commons

Die drei universitätsmedizinischen Standorte des Konsortium, Leipzig, Jena und Aachen, bündeln medizininformatische, klinische, systemmedizinische, computerlinguistische und epidemiologische Kompetenzen. In Kooperation mit externen Partnern etabliert SMITH Datenintegrationszentren an den drei Universitätsstandorten. Die Zentren ermöglichen eine institutionen- und standortübergreifende Nutzung elektronischer Gesundheitsdaten aus der Krankenversorgung und der patientenorientierten Forschung.

SMITH will den Mehrwert dieser Datennutzung an drei Anwendungsfällen demonstrieren: So entwickelt das Konsortium innovative datenanalytische Methoden und Werkzeuge, die aus elektronischen Patientenakten automatisiert medizinische Informationen gewinnen. Diese Informationen können helfen, Versorgungsabläufe zu erforschen und zu verbessern. Dies will SMITH durch zwei klinische Anwendungsfälle belegen. Auf Intensivstationen sollen Patienten-Management-Systeme kontinuierlich ausgewertet werden, um den Zustand der Patientinnen und Patienten automatisiert zu überwachen. Dies ermöglicht ein schnelleres therapeutisches Eingreifen. In einem weiteren Anwendungsfall unterstützt ein computerbasiertes Entscheidungshilfesystem Ärztinnen und Ärzte beim leitliniengerechten Einsatz von Antibiotika. Dies soll die frühzeitige und gezielte Bekämpfung bakterieller Infektionen verbessern und das Auftreten von Antibiotikaresistenzen reduzieren.

Das Konsortium plant enge Kooperationen mit Industriepartnern. Über einen gesicherten Datenraum, den „Marketplace“, werden die Vernetzungspartner die Ergebnisse von SMITH nutzen können.

MIRACUM (Medical Informatics in Research and Care in University Medicine)

Deutschlandkarte des Medizininformatik Konsortiums – MIRACUM
Deutschlandkarte des Medizininformatik Konsortiums – MIRACUM © Karte: CC BY-SA 2.0 | BMBF | Based on "Karte Deutschland" – Wikimedia Commons

Das MIRACUM Konsortium hat das Ziel, innovative Forschungsprojekte zu ermöglichen und die Krankenversorgung zu verbessern. Acht Universitätsklinika aus fünf Bundesländern etablieren dafür vernetzte Datenintegrationszentren und suchen den Schulterschluss mit Medizininformatikern und Technikern in Hochschulen und in der privaten Wirtschaft.

Bildgebende Diagnostik, genetische und molekulare Untersuchungen gehören zu den Informationen aus der Klinik, die MIRACUM vernetzt, um beispielsweise Hirntumoren künftig wirkungsvoller behandeln zu können. Durch die geplante Datenanalyse können Patientinnen und Patienten mit verbesserter Trennschärfe verschiedenen Untergruppen zugeordnet und dadurch gezielter therapiert werden. Die Behandlung von Krebserkrankungen erfordert die Zusammenarbeit von Ärztinnen und Ärzten unterschiedlicher Fachrichtungen. Sie benötigen in Tumorkonferenzen und in ihrer täglichen Arbeit alle verfügbaren Informationen über ihre Patientinnen und Patienten – vollständig und auf einen Blick. MIRACUM wird den Nutzen vernetzter Daten und ihrer guten visuellen Aufarbeitung auch in diesem Umfeld demonstrieren. Außerdem wird das Konsortium Datenabfragen für die Rekrutierung von Patientinnen und Patienten für klinische Studien erleichtern. MIRACUM strebt eine enge Kooperation mit den anderen Konsortien der Medizininformatik-Initiative und mit weiteren Förderprojekten an – auf nationaler und internationaler Ebene.

Universitätskliniken und Standorte aus der Konzeptphase erhalten 30 Millionen Euro

Die Etablierung eines digital vernetzten Gesundheitssystems ist eine nationale und gemeinschaftliche Aufgabe. Deshalb sollen sich auch die übrigen Universitätskliniken und Standorte aus der Konzeptphase weiter an der Initiative beteiligen können. Hierfür wird das BMBF zusätzlich bis zu 30 Millionen Euro investieren. Damit stellt das BMBF insgesamt über 150 Millionen Euro für diese zukunftsweisende Maßnahme zur Verfügung.