Die Forschung bringt immer neue Erkenntnisse hervor, wie Krebs besser zu diagnostizieren und zu behandeln ist. Dafür brauchen und produzieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Daten; diese sind unabdingbar und die Basis für belastbare Ergebnisse. Das daraus gewonnene Wissen soll schnellstmöglich für die Behandlung von Patientinnen und Patienten in der Praxis verfügbar gemacht werden (Translation). Das Zurückspielen der am Krankenbett gewonnenen Erfahrung mit dem Einsatz innovativer Therapien wiederum sorgt für die weitere Optimierung dieser Ansätze durch Forschende (reverse Translation).

Darüber hinaus fallen in der Krankenversorgung zusätzliche Daten an. Zum einen wird von behandelnden Ärztinnen und Ärzten fortlaufend erfasst, wie sich der Gesundheitszustand einer Patientin oder eines Patienten entwickelt. Zum anderen kommen beispielsweise große Datensätze aus DNA- Analysen hinzu, die in der personalisierten Krebstherapie eine wichtige Rolle spielen. Diese sind für die Forschung sehr wertvoll, denn mit ihnen lassen sich immer detailliertere Erkenntnisse z.B. über die Auswirkungen von Erbgutveränderungen auf das Krebsgeschehen gewinnen und weitere Ansätze für neue Therapien gegen Krebs entwickeln.

Medizinische Daten noch besser nutzbar machen

Gesundheitsdaten werden zwar tagtäglich tausendfach in Gesundheitssystem und Forschung erhoben. Bislang mangelt es jedoch an Strukturen, die diese miteinander vernetzen und an einer einheitlichen Erfassung, um sie miteinander kompatibel zu machen. Noch liegen Patientendaten meist isoliert z.B. in den unterschiedlichen Sektoren des Gesundheitssystems (Arztpraxen, Kliniken und rehabilitativen Einrichtungen), bei einzelnen Krankenkassen oder in Registern vor. Hier bietet die Digitalisierung des Gesundheitswesens große Potentiale, die Qualität der Behandlungsergebnisse und Patientensicherheit weiter zu erhöhen.

Zu den Handlungsfeldern der Nationalen Dekade gegen Krebs gehört neben dem Ausbau der Krebsforschung und dem schnelleren Transfer von Erkenntnissen zum Krankenbett die dafür notwendige enge Vernetzung von Daten aus der Forschung mit denen aus der Versorgung.

Pionierarbeiten der Medizininformatik-Initiative

Mit der 2016 gestarteten modularen Medizininformatik-Initiative (MII) hat das BMBF den Weg geebnet, die Chancen der Digitalisierung für die Medizin zu nutzen. Ziel der MII des BMBF ist die Verbesserung der Forschung und Patientenversorgung durch die standortübergreifende Verknüpfung von Forschungs- und Versorgungsdaten. Zu diesem Zweck werden Datenintegrationszentren aufgebaut, der Forschungs- und Versorgungsnutzen vernetzter IT-Lösungen praktisch in Use Cases erprobt sowie der wissenschaftliche Nachwuchs im Bereich der Medizininformatik gestärkt.

In der aktuellen Aufbau- und Vernetzungsphase werden technische und strukturelle Lösungen entwickelt, um Forschungs- und Versorgungsdaten zusammenzuführen und einer automatisierten Analyse zugänglich zu machen. Die MII fokussiert zunächst auf die Universitätskliniken, weil hier die engste Verbindung zwischen Krankenversorgung und klinischer Forschung besteht.

Erweiterung auf sektorenübergreifende Datenbereitstellung

Doch die medizinische Versorgung vieler Patientinnen und Patienten findet in Arztpraxen und regionalen Krankenhäusern statt. Mit dem neuen Fördermodul „Digitale FortschrittsHubs Gesundheit“ der Medizininformatik-Initiative werden– zunächst pilothaft – auch medizinische Daten aus der ambulanten Versorgung in der Hausarztpraxis über den stationären Aufenthalt im örtlichen Krankenhaus bis zur Versorgung in Rehabilitations- und Pflegeeinrichtungen erfasst und mit den Daten der Unikliniken vernetzt.

Das soll den Austausch und die Nutzung von Daten aus Krankenversorgung, klinischer und biomedizinischer Forschung über die Grenzen von Institutionen und Standorten hinweg ermöglichen und vorhandenes Fachwissen und aktuelle Forschungsergebnisse im Forschungs- und Versorgungsalltag verfügbar machen.

Die konkreten Anwendungsbeispiele sollen die technischen und organisatorischen Lösungen der MII in die Fläche ausrollen und mögliche Stolpersteine auf dem Weg zur Umsetzung identifizieren.

Für diese Leitinitiative seiner Digitalstrategie stellt das BMBF bis 2025 rund 50 Millionen Euro bereit.

IT-Lösungen zur Verknüpfung von Forschung und Versorgungsdaten

Technische Lösungen, die dabei zum Einsatz kommen, sind beispielsweise Plattformen für den Datenaustausch, die die intelligente Verknüpfung und den Austausch von Informationen unter Einbezug aller Akteure des Gesundheitswesens ermöglichen. Auch die Nutzung künstlicher Intelligenz spielt eine wichtige Rolle, um Ärztinnen und Ärzte bei Entscheidungen zur richtigen Behandlung zu unterstützen und wird berücksichtigt. Der Einbezug von Telemedizin und mobilen Sensoren, die Gesundheitsdaten an behandelnde Ärztinnen und Ärzte übermitteln, sollen die Versorgung auch in ländlichen Regionen verbessern.

Darüber hinaus können patientenbezogene Gesundheitsdaten von Sozialversicherungsträgern, Registern und weiteren relevanten Datenhaltern hinzukommen. Dafür sollen in den Digitalen FortschrittsHubs relevante Partner aus der medizinischen Versorgung, Forschung, einschlägigen Unternehmen, Krankenkassen und Patientenvertretungen eng zusammenarbeiten.

Insgesamt vier von sechs der ausgewählten FortschrittHubs Gesundheit widmen sich der Krebsmedizin und adressieren konkrete Ziele der Nationalen Dekade gegen Krebs. Die FortschrittHubs werden ab Mitte 2021 starten. 

FortschrittsHub Mihubx

Ein digitales Ökosystem für Forschung, Diagnostik und Therapie

Das Verbundprojekt MiHUBx (Medical Informatics Hub in Saxony) wird im ersten Schritt digitale Werkzeuge und Dienstleistungen zu konkreten Anwendungsfällen erarbeiten, die die Kommunikation zwischen Beteiligten erleichtern. Die Daten sollen strukturierter, kontinuierlicher und umfassender als bisher zur Verfügung gestellt werden. Ein Anwendungsgebiet ist die Personalisierte Krebsmedizin.

Anwendungsfall aus der Onkologie

Hier könnten sich etwa niedergelassene Fachärztinnen und -ärzte direkt in die Molekularen Tumorboards des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) einwählen und mit Spezialisten die aktuellsten Studienergebnisse und mögliche Behandlungsansätze diskutieren.

Über eine App oder andere Anwendungen sollen Patientinnen und Patienten stärker in den Behandlungsverlauf eingebunden und darin bestärkt werden, sich als kompetente Partner der behandelnden Ärztinnen und Ärzte zu verstehen.
Ein weiterer wichtiger Schwerpunkt der personalisierten Krebsmedizin, der in diesem Projekt adressiert wird ist der Einbezug umfassender Biomarker-Analysen. Biomarker sind charakteristische biologische Merkmale, mit deren Hilfe sich Krebserkrankungen genauer klassifizieren und Therapieempfehlungen noch passgenauer auf den einzelnen Patienten zuschneiden lassen.

PARTNER IM DIGITALEN FORTSCHRITTSHUB MIHUBX

Koordination
● Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Technischen Universität Dresden

Beteiligtes Konsortium der Medizininformatik-Initiative
● MIRACUM

Partner
● Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus an der Technischen Universität Dresden: Zentrum für Medizinische Informatik (ZMI) / Institut für Medizinische Informatik und Biometrie
Medizinische Klinik III
Zentrum für Evidenzbasierte Gesundheitsversorgung (ZEGV)
Nationale Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC)
Unabhängige Treuhandstelle am Bereich Medizin der TU Dresden

● Fakultät Wirtschaftswissenschaften an der Technischen Universität Dresden: Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insbesondere Systementwicklung

● Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden: Geschäftsleitung/Netzwerke

● Technische Universität Chemnitz: Fakultät für Informatik

● Hochschule Mittweida: Fakultät Angewandte Computer und Biowissenschaften

● Klinikum Chemnitz gGmbH - Krankenhaus der Maximalversorgung: Klinik für Augenheilkunde / Abteilung Informatik

● Sächsisches Makulazentrum, ein Verbund sächsischer Augenkliniken

Darüber hinaus wird MiHUBx regionale Kliniken einbinden und mit weiteren hier nicht aufgeführten niedergelassenen Ärztinnen und Ärzten zusammenarbeiten

FortschrittsHub LeMeDaRT

Stadt, Land, Datenfluss

Der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Digitale Fortschrittshub LeMeDaRT (Lean medical data: the right data at the right time) zeigt auf, wie die Digitalisierung in der Medizin die Versorgung auch in abgelegenen Regionen des ländlichen Raumes verbessern kann – und was das Ganze mit Smartphones zu tun hat.

Das Projekt will die intelligente Selbstdokumentation mit Apps und Wearables – also tragbaren Computersystemen – erproben. Deren Einsatz soll helfen, die Symptome Erkrankter besser zu überwachen, Therapien digital zu begleiten (z.B. Nebenwirkungen rasch zu erfassen) oder den Verlauf der Krankheit lückenloser zu beobachten, ohne dass Betroffene für jede Untersuchung eine ärztliche Praxis aufsuchen müssen. Auch können die Patientinnen und Patienten so aktiv am Präventions- oder Heilungsprozess teilhaben. Durch das Teilen der aufgezeichneten Daten mit Akteuren des Gesundheitswesens könnten beispielsweise Krankenkassen zukünftig neue, bessere Präventionskonzepte entwickeln – selbstverständlich unter Wahrung des Datenschutzes.

Für die Kooperationspartner in den kleinen Orten und Gemeinden kann LeMeDaRT auf Vorarbeiten und Vernetzung mit einer bereits bestehenden Kooperation, dem Projekt AMBIGOAL zurückgreifen. Hier erarbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät Mannheim, wie sich in ländlichen Gebieten wirtschaftlich tragfähige Gesundheitspraxen etablieren lassen, die in einem patientenzentrierten, sektorenübergreifenden Ansatz und digital gestützt die medizinische Versorgung verbessern.

Anwendungsfälle zum Nutzen onkologischer Patienten

Eines der Anwendungsbeispiele beschäftigt sich mit der Vorbereitung und postoperativer Begleitung von Krebspatientinnen und -patienten. Modellhaft sollen die Daten von Patientinnen und Patienten aus einem Krankenhausaufenthalt und der ambulanten Versorgung verknüpft werden. Bislang ist nach einem Klinikaufenthalt die weitere Nachsorge nicht immer garantiert. Für die Klinikärztinnen und -ärzte wäre es jedoch wichtig zu erfahren, wie es den von ihnen Behandelten im weiteren Verlauf der Erkrankung geht, um weitere Ratschläge zu geben oder Erkenntnisse zu gewinnen. Ähnlich ist die Situation im Vorfeld eines Krankenhausaufenthaltes: Der frühzeitige Austausch von Patientendaten könnte dazu beitragen, die betroffenen Menschen durch konkrete Handlungsanweisungen besser auf eine Operation vorzubereiten und so Krankenhausaufenthalte zu verkürzen und die Rehabilitation zu verbessern.

Ein zweites Modellprojekt will die Prävention und frühe Intervention bei Lebererkrankungen verbessern. Die schmerzlose nichtalkoholische Fettlebererkrankung, eine Folgeerscheinung von Übergewicht und mangelnder körperlicher Aktivität, kann eine lebensbedrohliche Leberzirrhose zur Folge haben und im weiteren Verlauf zu Leberkrebs führen.

Ein regelmäßiges Screening der Leber könnte unentdeckte Fälle finden, ist aber aktuell noch nicht Teil der von den Krankenversicherungen bezahlten Vorsorgeuntersuchungen. Das LeMeDaRT-Team möchte in Kooperation mit einer großen Krankenkasse und weiteren Akteuren der Gesundheitsversorgung die Präventionsprozesse optimieren, indem es Netzwerke schafft, die auch dem Fachärztemangel im ländlichen Raum Rechnung tragen.

Bei auffälligen Ergebnissen werden die entsprechenden Fachärztinnen und -ärzte dann zum Beispiel via Telemedizin eingebunden. Davon profitieren alle – die niedergelassenen Ärztinnen und Ärzte durch Entscheidungsunterstützungen und aktuelle Informationen aus der Forschung, die Betroffenen durch kurze Wege und das Gesundheitssystem durch die Vermeidung von Doppeluntersuchungen und schweren Folgeerkrankungen.

Partner im Digitalen Fortschrittshub LEMEDART

Koordination
● Universität Heidelberg
Abteilung für Biomedizinische Informatik, Medizinische Fakultät Mannheim

Beteiligtes Konsortium der Medizininformatik-Initiative
● MIRACUM

Partner
● Universität Heidelberg, Medizinische Fakultät Mannheim
Zentrum für Präventive Medizin und Digitale Gesundheit Baden-Württemberg (CPD-BW)
Mannheimer Institut für Public Health, Sozial- und Präventivmedizin 
Koordinierungsstelle Telemedizin Baden-Württemberg (KTBW) 
Mannheimer Institut für Intelligente Systeme in der Medizin (MIISM)
Institut für Klinische Chemie
Medizinische Klinik II, Sektion für Hepatologie
Chirurgische Klinik

● Universität Heidelberg
Institut für Wissenschaftliches Rechnen (IWR)
Institut für Geschichte und Ethik der Medizin (Medizinische Fakultät Heidelberg)
Diakoniewissenschaftliches Institut (Theologische Fakultät)

● Regionalverband Nordschwarzwald, Pforzheim

● Medizinisches Versorgungszentrum Calw/Mednos GmbH

● BARMER Krankenkasse

● KV Baden-Württemberg

● HCI2 Health Care Innovation Institute GmbH

● HealthVision GmbH

● SHE AG

● Deutsche Leberhilfe

FortschrittsHub DECIDE

Versorgungsqualität in ländlichen Regionen verbessern

Im FortschrittsHub DECIDE (Decentralized digital Environment for Consultation, data Integration, Decision making and patient Empowerment) geht es um die Verbesserung der Versorgungsqualität in ländlichen Gebieten. Im Fokus stehen komplexe und chronische Erkrankungen, die viele Menschen betreffen, u.a. Krebs.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit stärken

Damit die Versorgung der Betroffenen auch auf dem Land leitliniengerecht mit spezialisierten diagnostischen und therapeutischen Angeboten der Hochschulmedizin erfolgen kann, will die Universitätsmedizin Mainz mit ihrer Expertise regionale Versorger und deren Patientinnen und Patienten unterstützen. Dafür wird eine Plattform geschaffen, die den Datenaustausch und die Zusammenarbeit zwischen Arztpraxen und Krankenhäusern einerseits und einer Universitätsklinik andererseits ermöglicht.

Um Patientendaten zu erfassen und zu analysieren, um Behandelnde und Betroffene vor Ort bei Therapieentscheidungen zu unterstützen, setzt DECIDE auf vielfältige IT-Lösungen – von der Telemedizin über Smartphone-Apps bis hin zur künstlichen Intelligenz.

Medizinischen Fortschritt beschleunigen

Die Analyse von Patientendaten aus allen Bereichen der Versorgung wird der Forschung helfen, Volkskrankheiten noch präziser zu verstehen und individuelle Ansatzpunkte für Diagnosen und Therapien aufzuspüren. Doch bevor ein Erkenntnisgewinn – etwa als innovativer Therapieansatz – den Versorgungsalltag verbessert, müssen klinische Studien seine Wirksamkeit und Sicherheit belegen. Da die Studienteilnehmenden bestimmte medizinische Voraussetzungen erfüllen müssen, ist die Suche nach ihnen oft langwierig. Computergestützte Analysen regionaler Patientendaten sollen dies künftig beschleunigen.

Forschende Ärztinnen und Ärzte können geeignete Personen dann gezielt ansprechen und ihnen die Möglichkeit anbieten, an aktuellen klinischen Studien teilzunehmen. Daher arbeitet das Projekt auch an datenschutzkonformen IT-Lösungen, die die klinische Forschung effizienter machen – zum Wohl der Patientinnen und Patienten.

Anwendungsfälle aus der Onkologie

Ein Anwendungsfall ist mit Lungen- und Dickdarmkrebs befasst. Mit dem Aufbau einer telemedizinischen Infrastruktur soll zukünftig die Universitätsmedizin Mainz die regionalen Krankenhäuser und Arztpraxen sowie deren Patientinnen und Patienten beraten und eine hohe Qualität der ländlichen Versorgung gewährleisten.

Auch die spezialisierte Diagnostik der Universitätsklinik – etwa die Analyse genetischer Tumordaten – soll personalisierte Therapieentscheidungen vor Ort ermöglichen. Dafür arbeitet DECIDE auch an der Weiterentwicklung eines Systems, das ärztliche Entscheidungen mithilfe künstlicher Intelligenz unterstützen kann. Sofern möglich, wird krebskranken Personen auch die Teilnahme an klinischen Studien der Universitätsklinik und damit der Zugang zu modernsten Therapieoptionen eröffnet.

Ein weiteres Modellprojekt will Krebspatientinnen und -patienten im ländlichen Raum eine Sporttherapie ermöglichen. Die körperliche Aktivität ist eine wichtige Begleittherapie, die beispielsweise die Nebenwirkungen von Chemotherapien mildert, etwa Müdigkeit oder Muskelschwäche.

Auch depressiven Episoden, die Krebserkrankungen oft auslösen, wirken Bewegungsprogramme entgegen. Da sie im ländlichen Raum oft fehlen, will DECIDE personalisierte Bewegungsangebote entwickeln, die an die Smartphones der Patientinnen und Patienten übermittelt und die in der häuslichen Umgebung durchgeführt werden können. Über Sensoren am Handgelenk oder Rückmeldungen über die mobile App können Therapeutinnen und Therapeuten das Training überwachen.  

Partner im Digitalen Fortschrittshub DECIDE

Koordination
● Universitätsmedizin Mainz, IMBEI – Medizinische Informatik

Beteiligtes Konsortium der Medizininformatik-Initiative
● MIRACUM

Partner
● Universitätsmedizin Mainz
Universitäres Zentrum für Tumorerkrankungen

● Universitätsmedizin Mainz 
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie

● Johannes Gutenberg-Universität Mainz 
Institut für Sportwissenschaft

● Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM), Kaiserslautern

● MCS Data Labs GmbH, Berlin

● Krankenhaus der Barmherzigen Brüder Trier

● Deutsche Stiftung für junge Erwachsene mit Krebs

● Selbsthilfe Stoma Welt e.V.

● Krebsgesellschaft Rheinland-Pfalz e.V.

● Krebsregister Rheinland-Pfalz gGmbH

● Reinhessen,-Fachklinik Alzey

● Helios HSK Wiesbaden

● Landesnetzwerk Selbsthilfe seelische Gesundheit Rheinland-Pfalz NetzG-RLP e.V.

● Tagesklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Mainz

● Praxis für Hämatologie und Onkologie Koblenz

Darüber hinaus arbeitet DECIDE mit weiteren hier nicht aufgeführten Kliniken und niedergelassenen Ärztinnen und Ärzten zusammen.

FortschrittsHub MIDIA-Hub

Nachsorge verbessern und Therapien optimieren
Auch im FortschrittsHUB MIDIA-Hub (MIRACUM DIFUTURE Alignment Hub) sollen Daten aus unterschiedlichen Quellen vernetzt werden, damit alle Behandelnden an jedem Punkt der Versorgungskette die bestmöglichen therapeutischen Entscheidungen treffen können und sie das komplexe klinische Gesamtbild ihrer Patientinnen und Patienten im Blick haben.

Schlüsselrolle spielt ein neues Ärzteportal

Geplant ist ein Ärzte-Portal, das Unikliniken und regionale Versorger enger vernetzt. Am Aufbau wird die Firma Siemens als Technologiepartner beteiligt sein. Intelligente Datenanalysen sollen die Versorgung der Menschen unterstützen und zugleich der Gesundheitsforschung helfen, Therapien und Nachsorgekonzepte zu optimieren.

Mehr Partizipation in der Gesundheitsforschung

Zugleich soll ein Patienten-Portal den Betroffenen ermöglichen, eigene Daten – etwa zu ihrem Wohlbefinden und ihrem Krankheitszustand – den niedergelassenen Ärztinnen und Ärzten, den Krankenhausärzten, aber auch der Gesundheitsforschung digital zur Verfügung zu stellen. Über das Portal kann die Einwilligung zur Nutzung der eigenen Daten zu Forschungszwecken erteilt, aber auch jederzeit mit wenigen Mausklicks widerrufen werden.

Außerdem sollen Patientinnen und Patienten genau verfolgen können, wie ihre pseudonymisierten Daten für welche Forschungsfragen genutzt werden – und was dabei herauskommen wird.

Krebs-Nachsorge verbessern

In einem Anwendungsfall zu Krebserkrankungen fokussiert sich MIDIA-Hub auf Menschen, die an Brust- oder Prostatakrebs erkrankt sind oder waren. Die Nachsorge der Betroffenen kann sich über zehn Jahre und länger erstrecken. Das Ärzte-Portal soll sicherstellen, dass alle Versorger ihre Daten künftig nach einheitlichen Standards erfassen und untereinander teilen.

Diese Informationen lassen sich dann – wie die Steine eines Mosaiks – virtuell zu einem klinischen Gesamtbild zusammenfügen. Auf dessen Basis können die verschiedenen behandelnden Ärztinnen und Ärzte ihre Strategien koordinieren und für jede Person die bestmöglichen Entscheidungen treffen.

Die standardisierten Daten sollen aber auch der Forschung helfen, mithilfe intelligenter Analysen drängende Fragen zu beantworten: Warum erleidet beispielsweise die eine Brustkrebs-Patientin einen Rückfall, die andere aber nicht? Welche Biomarker können Risikoprognosen zuverlässiger machen? Welche unterstützenden Therapien erweisen sich als wirksam, welche nicht?

Partner im Digitalen Fortschrittshub MIDIA-Hub

Koordination
● Lehrstuhl für Medizinische Informatik
Institut für Medizininformatik, Biometrie und Epidemiologie
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Beteiligte Konsortien der Medizininformatik-Initiative
● MIRACUM 
● DIFUTURE

Partner
● Universitätsklinikum Erlangen:
Frauenklinik, Urologische Klinik, und Medizinisches Zentrum für Informations- und Kommunikationstechnik (MIK)

● Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München,
Neurologische Abteilung, Institut für Medizinische Informatik, Statistik und Epidemiologie, Informationstechnologie

● Siemens Healthcare GmbH, Erlangen

Darüber hinaus arbeitet MIDIA-Hub mit weiteren, hier nicht aufgeführten niedergelassenen Ärztinnen und Ärzten sowie Selbsthilfegruppen zusammen.