Digitalisierung der Medizin

Frau Dr. Zaynab Hammoud leitete die Nachwuchsgruppe „Modular Knowledge- and Data-driven Molecular Tumor Board“ (MoMoTuBo) an der Uni Augsburg. Frau Luise Modersohn ist Leiterin der Nachwuchsgruppe „Klinische Textanalytik: Methoden für NLP an deutschen Texten“ (De.xt) am Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München.

Während sich die Nachwuchsgruppe von Zaynab Hammoud damit beschäftigt, die Prozesse eines Molekularen Tumorboards optimal durch Softwarelösungen zu unterstützen, forscht Luise Modersohn mit ihrer Gruppe zu Möglichkeiten, medizinische Texte, Dokumente und Befunde durch eine automatische maschinelle Verarbeitung natürlicher Sprache, auch Natural Language Processing (NLP) genannt, für den Computer „lesbar“ zu machen.

Neben den spannenden fachlichen Themen, die in ihren Nachwuchsgruppen beforscht werden, spricht Katja Weber in dieser Episode mit Zaynab Hammoud und Luise Modersohn auch darüber, warum sie sich als Leiterin einer Nachwuchsgruppe beworben haben, welche Aufgaben und Herausforderungen mit dieser Funktion verbunden sind und wie sie ihre Zukunft im Bereich der Medizininformatik sehen.

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Nachwuchsgruppen für die Medizininformatik

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Neurodegenerative Erkrankungen umfassen eine Gruppe von Krankheiten, die durch den allmählichen Verlust der Struktur oder Funktion von Nervenzellen im zentralen Nervensystem, charakterisiert sind. Dieser Verlust führt zu einer fortschreitenden Verschlechterung der neurologischen Funktionen, was eine Vielzahl von Symptomen und Funktionsstörungen, wie z. B. die Abnahme von kognitiven und motorischen Fähigkeiten, zur Folge hat. Zu den bekanntesten und häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen gehören die Krankheiten Alzheimer und Parkinson.

Durch eine frühzeitige Erkennung und Behandlung einer neurodegenerativen Erkrankung kann deren Verlauf positiv beeinflusst und das Fortschreiten der Erkrankung verlangsamt werden. Wie eine solche Früherkennung durch den Einsatz neuer Technologien gelingen könnte, darüber spricht Katja Weber in dieser Folge mit Frau Dr. Lara Marie Reimer. Frau Reimer leitet seit Mai 2023 die Nachwuchsgruppe "Analyse mobiler Daten zur Verlaufsüberwachung neurodegenerativer Erkrankungen" (NDEMobil). Ziel der Nachwuchsgruppe ist es, zu erforschen, wie die Daten von mobilen Geräten wie Smartphones und -watches, für die Früherkennung und Verlaufsüberwachung neurodegenerativer Erkrankungen eingesetzt werden können. Sie hat an der TU München Wirtschaftsinformatik studiert.

In ihrer Promotion mit dem Thema „Physical Activity Recognation Using Mobile Devices“ hat sie erstmalig ihr Hobby „Medizin“ mit ihrem Beruf „Informatik“ verbinden können. In dieser Episode stellt Frau Reimer ihre aktuellen Forschungen vor, spricht über ihren eigenen Weg in die Forschung sowie über die Chancen und Herausforderungen, die sich an der Schnittstelle zwischen Medizin und Informatik ergeben.

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Die Kardiologie ist eine techniknahe Disziplin. Für die Diagnostik werden hier zahlreiche Werte gemessen und ausgewertet. Dazu gehören zum Beispiel Blutdruck, EKG, Sauerstoffsättigung und Blutfluss. Zur Messung kommen standardmäßig technische Systeme wie EKG-und Blutdruck-Messgeräte, Pulsoxymeter, Röntgen- und Sonografie-Geräte sowie nuklearmedizinische Systeme zum Einsatz. Neben der technischen Erfassung von verschiedenen medizinischen Daten ist aber auch das ärztliche Gespräch mit der zu behandelnden Person für die Diagnosestellung wichtig. Dabei geht es nicht nur um die Erfassung relevanter Daten, sondern auch um den Aufbau eines vertrauensvollen Verhältnisses zwischen Ärzt:in und Patient:in. Wie Digitalisierung auch hier sinnvoll eingesetzt werden kann, welche Rolle medizinische Daten für medizinische Leitlinien spielen und welche Vorteile die Digitalisierung der Medizin gerade für Frauen mit sich bringt, darüber spricht in dieser Episode Katja Weber mit Dr. Samira Soltani. Dr. Soltani ist Assistenzärztin in der Klinik für Kardiologie und Angiologie an der Medizinischen Hochschule Hannover und befindet sich dort in der Weiterbildung zur Fachärztin für Kardiologie. In ihrer Rolle als Ärztin in der Studienambulanz kam sie bereits Anfang der 2020er Jahre mit dem HiGHmed Use Case Kardiologie (Podcastepisode dazu https://digitalisierungdermedizin.de/2020/05/27/medizinische-daten-fuer-ein-besseres-leben-mit-herzinsuffizienz-der-use-case-kardiologie/) in Kontakt und hat damit die strukturierte Erfassung und Speicherung von Behandlungsdaten für die Patient:innenversorgung und klinische Forschung kennengelernt.

Wie digitale, medizinische Daten in den Medizinischen Datenintegrationszentren – auch standortübergreifend – zusammengefasst und ausgewertet werden können, darüber wurde bereits in verschiedenen vorherigen Podcastepisoden gesprochen.

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In der Hoffnung und mit dem Vertrauen auf eine Verbesserung oder Instandhaltung ihrer Gesundheit bzw. der Reduzierung ihrer Beschwerden nehmen Patient:innen eine Vielzahl medizinischer Behandlungen in Anspruch. Für die Bewertung des Erfolges der Behandlung werden jedoch häufig nur klassische, klinische Parameter sowie die objektive, professionelle Einschätzung der Behandelnden begutachtet. Ob eine Behandlung aus Patient:innenperspektive in Bezug auf die eigene gesundheitsbezogene Lebensqualität erfolgreich war, wird in der Regel nicht strukturiert erfasst, obwohl dies als Behandlungsziel fast unumstritten ist. Niemand kann den Gesundheitszustand bzw. die gesundheitsbezogene Lebensqualität besser beurteilen, als die betroffene Patientin/ der betroffene Patient selbst. Im Rahmen einer immer stärker patientenorientierten, individualisierten Gesundheitsversorgung gewinnen die Daten, die eine Messung der Gesundheit aus der Perspektive der Patient:innen ermöglichen, immer mehr an Bedeutung. Sie umfassen die Gesamtheit aller Informationen, die Patient:innen selber über ihre eigene Gesundheit angeben und werden direkt von den Patient:innen berichtet, beispielsweise mittels Fragebögen, Tagebüchern oder im Rahmen von Interviews. Hier werden unterschiedliche Bereiche wie körperliche Funktionsfähigkeit, Schmerz, Ängste, Depressivität, Schlaf sowie Fähigkeit an sozialen Aktivitäten teilzunehmen, abgefragt, um ein Bild von der subjektiven gesundheitlichen Verfassung der Patient:innen zu erhalten.

In dieser Episode spricht Katja Weber mit Frau PD Dr. Sandra Nolte und Frau Dr. Alizé Rogge von der Charité in Berlin über die Ziele, den aktuellen Stand und die Potentiale des Einsatzes von patient:innen-berichteten Gesundheitsmerkmalen in der Gesundheitsversorgung, aber auch darüber, welche Herausforderungen bei der Entwicklung und Umsetzung robuster, valider Messinstrumente zu meistern sind.

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Prof. Dr. Helena Zacharias leitet am Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Informatik der TU Braunschweig und der Medizinischen Hochschule Hannover den Bereich „Klinische Datenwissenschaften“. Sie koordiniert den vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten e:Med-Nachwuchsforschungsverbund CKDNapp, der eine Software zur klinischen Entscheidungsunterstützung entwickelt, die praktizierende Nephrolog:innen bei der personalisierten Versorgung chronisch nierenkranker Patient:innen unterstützt.

Prof. Dr. Dr. Sabine Salloch leitet das Institut für Ethik, Geschichte und Philosophie der Medizin der Medizinischen Hochschule Hannover. Ein Forschungsschwerpunkt von ihr sind die ethischen Implikationen der Digitalisierung in der Medizin. Gemeinsam mit anderen Verbundpartner:innen forscht sie in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördertem Projekt DESIREE (DEcision Support In Routine and Emergency HEalth Care: Ethical and Social Implications) zu ethischen Fragestellungen bei der KI-basierten Entscheidungsunterstützung in der Routine- und Notfallversorgung.

Die beiden Frauen betrachten den Bereich der KI aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Während Prof. Helena Zacharias als Datenwissenschaftlerin die Möglichkeiten des Einsatzes von KI für das bessere Verständnis von biomedizinischen Prozessen untersucht, setzt sich Frau Prof. Salloch mit den ethischen und sozialen Aspekten auseinander, die der Einsatz von KI in der Medizin mit sich bringt. Beide forschen und lehren an der MHH.

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Mit modernen Hochdurchsatztechnologien können komplexe molekulare Daten erfasst werden. Damit stehen Informationen zu den Molekülen eines individuellen Organismus zur Verfügung. Die molekularen Daten haben das Potential, die medizinische Diagnostik und Therapie spezifischer auf die persönlichen Merkmale eines Individuums und dessen Erkrankung auszurichten. So ist eine personalisierte Medizin möglich. Gerade im Bereich der Krebshandlung entstehen hierdurch vielfältige neue Therapiemöglichkeiten.

Doch damit diese Daten einen Mehrwert bringen und zur Wissensgenerierung herangezogen werden können, müssen sie für Kliniker:innen geeignet aufbereitet und dargestellt werden. Hier setzt die Arbeit von Frau Prof. Dr. Dr. Melanie Börries und ihrer Arbeitsgruppe an.

Melanie Börries ist Professorin für Medizinische Bioinformatik und Direktorin des Instituts für Medizinische Bioinformatik und Systemmedizin am Uniklinikum Freiburg. Zudem ist sie Sprecherin des Freiburger Molekularen Tumorboards.

In dieser Episode spricht Katja Weber mit ihr darüber was molekulare Daten sind und wie diese zur Diagnostik und Therapie nutzbar gemacht werden können. Dabei geht es auch um die interdisziplinäre Zusammenarbeit bei der Krebstherapie und welche wichtige Rolle die Nachwuchsförderung in diesem Bereich spielt.

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Die Medizininformatik-Initiative hat sich die Verbesserung der Gesundheitsversor-gung und der medizinischen Forschung in Deutschland zum Ziel gesetzt. Hierzu entstehen an den Universitätskliniken spezielle Datenintegrationszentren (DIZen). In diesen fließen Daten aus Forschung und Gesundheitsversorgung zusammen, um sie für die weitere Nutzung, z.B. für die Analyse von Krankheitsverläufen und Therapiemöglichkeiten, aufzubereiten und verfügbar zu machen. Doch ein großer Teil von Behandlungsdaten entsteht außerhalb der Universitätskliniken.

Gefördert werden die Digitalen FortschrittsHubs Gesundheit - wie auch die Medizininformatik-Initiative - durch das Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung.

Über die Relevanz sowie die Inhalte und Ziele der zwei FortschrittHubs MiHUBx und CAEHR spricht Katja Weber in dieser Episode mit Dr. Franziska Bathelt und Marina Kückmann.

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Damit Menschen klug und souverän mit digitalen Anwendungen umgehen können, benötigen sie nicht nur die passende technische Ausstattung. Vielmehr brauchen sie zahlreiche Kompetenzen: etwa ein Grundverständnis über digitale Prozesse und Verantwortlichkeiten, die Fähigkeit digitale Systeme zu bedienen und zu erkennen, welche Datenschutzprobleme auftauchen können sowie ein Bewusstsein für ethische, rechtliche und soziale Implikationen, die mit der Digitalisierung verbunden sind.

Wie können Bürger*innen diese Fähigkeiten erwerben oder vertiefen? Welche Hintergrundinformationen benötigen sie und wie kann die praktische Anwendung erlernt werden? Hierfür haben Wissenschaftlerinnen des Instituts für Epidemiologie, Sozialmedizin und Gesundheitssystemforschung an der Medizinischen Hochschule Hannover das Kursprogramm „KundiG – Klug und Digital durch das Gesundheitswesen“ entwickelt und bereits erfolgreich durchgeführt. Das Besondere ist, dass das Programm in enger Zusammenarbeit mit Institutionen der Selbsthilfe und der Barmer konzipiert und getestet wurde, so konnten die Bedürfnisse von Erkrankten unmittelbar in das Konzept einfließen.

Über die Inhalte von KundiG und die Reaktionen der Teilnehmer*innen der bisherigen Kurse spricht Katja Weber mit Frau Prof. Marie-Luise Dierks.

Prof. Dr. Marie-Luise Dierks leitet im Institut für Epidemiologie, Sozialmedizin und Gesund-heitssystemforschung an der Medizinischen Hochschule Hannover den Forschungsschwerpunkt „Patientenorientierung und Gesundheitsbildung“ sowie den Masterstudiengang Bevölke-rungsmedizin und Gesundheitswesen (Public Health). Sie ist zudem Gründerin der ersten deutschen Patientenuniversität.

Die Entwicklung von KundiG wurde gefördert durch die Barmer Ersatzkasse, der Bundesarbeitsgemeinschaft Selbsthilfe e.V., der Nationalen Kontaktstelle zur Anregung und Unterstützung von Selbsthilfegruppen (NAKOS), der Selbsthilfekoordination Bayern e.V. (SeKo Bayern e.V.) und der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH).

KundiG wurde kürzlich mit dem 2. Preis des Zukunftspreises 2022 des Verbands der Ersatzkassen ausgezeichnet. Der Zukunftspreis würdigt Projekte, die mit neuen Ideen und kreativen Umsetzungsstrategien dazu beitragen, Menschen in ihrer Gesundheitskompetenz zu stärken oder in ihrem Krankheitsmanagement zu fördern.

Medizinische Forschung beruht seit jeher auf der Erfassung, Verwaltung und Analyse von Daten. Aktuell sind Daten aus der Gesundheitsversorgung und medizinische Forschungsdaten stark voneinander getrennt. Durch die Nutzung von Versorgungsdaten in der medizinischen Forschung erhofft man sich jedoch große Verbesserungspotentiale für die Forschung. Damit Versorgungsdaten überhaupt für die medizinische Forschung genutzt werden können, müssen die Bereiche Gesundheitsversorgung und medizinische Forschung näher zusammenrücken.

Wie die Daten aus der Gesundheitsversorgung in die Datenintegrationszentren gelangen und wie Forscher:innen auf diese zugreifen können, darüber spricht Katja Weber in dieser Episode mit Claudia Fischer und Lo An Phan-Vogtmann aus dem SMITH-Konsortium. Sie arbeiten beide, in unterschiedlichen Funktionen, am DIZ des Universitätsklinikums Jena.

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Unser Körper sendet stets Signale aus. Ob gesund oder krank, in Bewegung oder Ruhezustand, alt oder jung. Die sogenannten Biosignale, bspw. ausgehend vom Herz, vom Gehirn oder den Muskeln, können dazu beitragen, Abläufe und Zusammenhänge im Körper besser zu verstehen. Sie können z. B. für individualisierte Therapien, für die Entscheidungsunterstützung von Ärztinnen und Ärzte und auch standardisiert in großen Datenmengen für die Forschung genutzt werden.

Zu Gast ist dieses Mal Dr. Karin Schiecke. Sie leitet die Produktion des Podcast „Signals for Life“ der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik (DGBMT). In dieser Podcast-Folge spricht sie über ihre wissenschaftliche Arbeit auf dem Gebiet der Biosignale und wie diese u.a. an Epilepsie erkrankten Kindern, bei der Forschung in der Schlafentwicklung sowie bei Schizophrenie helfen kann. Außerdem zeigt sie uns den Zusammenhang ihrer Forschung mit der Medizininformatik-Initiative (MII) anschaulich auf.