Konsortium SMITH: Smart Medical Information Technology for Healthcare
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Im SMITH-Konsortium arbeiten über 300 klinische, epidemiologische und systemmedizinische Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter daran, Forschung und Versorgung zielgerichtet miteinander zu verknüpfen. Hierfür werden die in der Routineversorgung täglich anfallenden Daten nach Zustimmung der Patientinnen und Patienten aufbereitet und in standardisierter Form der medizinischen Forschung zur Verfügung gestellt. Forscherinnen und Forscher können so Versorgungsabläufe besser verstehen und analysieren. Behandelte profitieren von gesicherten Forschungsergebnissen, präziseren Diagnosen und besseren Therapien.

Die Voraussetzungen, um Versorgungsdaten mit Forschungsdaten miteinander zu verbinden, sind neue technische Schnittstellen von Krankenversorgung und biomedizinischer Forschung an den klinischen Standorten. Die 19 Konsortialpartner etablieren hierfür gemeinsam eine Daten-Architektur, die eine interoperable Nutzung von Daten aus der Krankenversorgung und Forschung über die Grenzen von Institutionen und Standorten hinweg ermöglicht. Vor diesem Hintergrund haben die am Konsortium beteiligten Universitätskliniken in Aachen, Bonn, Essen, Halle, Hamburg, Jena und Leipzig nachhaltige Datenintegrationszentren etabliert. Die Vernetzungspartner Ruhr-Universität Bochum, das Universitätsklinikum Düsseldorf und die Universitätsmedizin Rostock bereiten den Aufbau eines DIZ vor.

Das Konsortium belegt die Funktionalität und den Mehrwert der intelligenten und verantwortungsvollen Datennutzung durch einen methodischen Anwendungsfall und zwei klinische Anwendungsfälle in den Bereichen der Intensiv- und Infektionsmedizin.

SMITH ist eines von vier durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Konsortien der Medizininformatik-Initiative (MII) und wird in der Aufbau- und Vernetzungsphase von 2018 bis 2022 durch das BMBF gefördert.

SMITH auf einen Blick:

  • 1 methodischer Anwendungsfall zur Unterstützung klinischer Auswertungsprojekte
  • 2 klinische Anwendungsfälle zur zielgerichteten Versorgung in Intensiv- und Infektionsmedizin
  • 19 Partner aus Versorgung, Wissenschaft und Industrie
  • Davon: 9 deutsche Universitätsklinika, 4 Universitäten, 4 Industriepartner und 2 außeruniversitäre Forschungseinrichtungen
  • Über 300 Projektmitarbeiter
  • Ca. 55 Mio. Euro Gesamtfördervolumen (2018 – 2022)
Ausbau- und Erweiterungsphase

Die MII baut seit 2018 Dateninfrastrukturen an den Universitätskliniken auf. Anhand vielfältiger Anwendungsfälle – von der Intensiv- bis zur Krebsmedizin – demonstrierten die MII-Partner bereits den Mehrwert ihrer IT-Lösungen in der Praxis. Im Fokus der Ausbau- und Erweiterungsphase (2023-2026) steht eine erweiterte Zusammenarbeit zwischen den Universitätskliniken und deren Kooperation mit neuen Partnern, insbesondere auch aus der regionalen Versorgung.

Konsortialführer
Konsortialpartner
Assoziierte Partner
Aufbau- und Vernetzungsphase

Datenintegrationszentren

Sieben der zehn am Konsortium beteiligten universitätsmedizinischen Standorte haben bisher ein Datenintegrationszentrum (DIZ) etabliert, drei Netzwerkpartner bereiten den Aufbau vor. Die Zentren ermöglichen eine institutionen- und standortübergreifende Nutzung digitaler Gesundheitsdaten aus der Krankenversorgung und biomedizinischen Forschung.

Die DIZ übernehmen dabei die Aufgabe als Vermittler zur Datennutzung zu beraten, entsprechende Projekte zu organisieren und die Datenbereitstellung zu ermöglichen. Dazu etablieren sie interoperable Verzeichnisse mit qualitätsgesicherten, international harmonisierten Daten und Metadaten. Über Treuhandstellen werden diese stets anonymisiert zur Verfügung gestellt. Datenschutz und Datensicherheit haben die höchste Priorität.

Die Einrichtung der Datenintegrationszentren erfolgt in identischer Funktionalität. Alle Zentren sind an universitätsmedizinischen Standorten mit Zugang zu den medizinischen Patientendaten eingebettet. Die DIZ tragen im Rahmen ihrer Arbeiten mit Daten aus Klinik und Forschung zur Etablierung einer forschungskompatiblen elektronischen Patientenakte für das deutsche Gesundheitswesen bei.

Den Mehrwert dieser Datennutzung weist das Konsortium an einem methodischen und zwei klinischen Anwendungsfällen nach.

Anwendungsfälle

Methodischer Anwendungsfall:

PheP - Phänotypisierungspipeline zur Unterstützung klinischer Auswertungsprojekte

SMITH entwickelt in dem methodischen Anwendungsfall Phänotypisierungspipeline, kurz PheP, innovative datenanalytische Methoden, die aus elektronischen Patientenakten automatisiert medizinische Informationen gewinnen. Auswertungsvorhaben und Berechnungen auf den vorhandenen Daten führen dabei zu immer neuen patientenbezogenen Informationen und zu einer differenzierten Charakterisierung menschlicher Merkmale, sog. Phänotypen. Klinische Forschung und Patientenversorgung können durch den reichen Datenbestand langfristig optimiert werden.

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An zwei klinischen Anwendungsfällen belegt SMITH die Vorgehensweise.

Klinische Anwendungsfälle:

ASIC - Algorithmische Überwachung in der Intensivversorgung

Das Konsortium fördert mit dem Anwendungsfall ASIC die Verbesserung der Patientenversorgung durch die Nutzung bereits vorhandener klinischer Routinedaten. Gezeigt wird dies am Beispiel der Therapie von Patientinnen und Patienten mit akutem Lungenversagen (ARDS), einer Erkrankung an der heute noch etwa 40 Prozent aller betroffenen Patienten versterben. Die hierfür entwickelte ASIC-App fungiert als Frühwarnsystem, indem sie Ärzte auf ein potentielles ARDS hinweist, noch bevor der Zustand des Patienten kritisch zu werden droht.

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HELP - Zielgerichtete Antibiotikatherapie in der Infektionsmedizin

Der Anwendungsfall HELP thematisiert den leitliniengerechten und empfohlenen Einsatz von Antibiotika zur frühzeitigen zielgerichteten Bekämpfung bestimmter bakterieller Infektionen. Im Fokus steht die Unterstützung der Infektiologie auf Normal- und Intensivstationen mittels der hierfür entwickelten HELP-App. Diese liefert medizinischem Personal schnelle Informationen und Handlungsempfehlungen für eine verantwortungsvolle Antibiotikatherapie bei Staphylokokken-Blutstrominfektionen.

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Datennutzungskonzept

Die Datennutzung erfolgt lokal über die Datenintegrationszentren, die den Zugang zu den Krankenhausinformationssystemen (KIS) und damit zur Nutzung der Patientendaten haben. Die Patientendaten werden im Krankenhaus individuell analysiert und kommentiert. Zu diesen Daten haben ausschließlich autorisierte Mitarbeiter der Datenintegrationszentren über das lokal operative KIS-System Zugang. Die Erforschung der Patientendaten ist nur möglich, wenn die Zustimmung des Patienten vorliegt. Die Datenintegrationszentren richten in dieser Hinsicht eine unabhängige Treuhandstelle ein.

Maßnahmen zur Stärkung der Medizininformatik

  • Konzeption von aufeinander abgestimmten, gemeinsamen Aus-, Fort- und Weiterbildungsmodulen
  • Angebote für Curricula im Bereich „Master of Science“ (M. Sc.) Medizininformatik und im postgradualen Bereich
  • Einrichtung einer Professur für Medizininformatik am Universitätsklinikum Bonn
  • Einrichtung einer Professur für Data Science am Universitätsklinikum Essen
  • Einrichtung einer Professur für Biomedical Data Science am Universitätsklinikum Halle
  • Einrichtung einer Professur für Angewandte Medizininformatik am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
  • Einrichtung einer Professur für Medizinische Informatik am Universitätsklinikum Jena
  • Einrichtung einer Professur für Medical Data Science an der Universität Leipzig
  • Aufbau von Nachwuchsforschergruppen in Zusammenhang mit der Einrichtung von Professuren

Konzeptphase

Ziel des SMITH-Konsortiums ist es, eine innovative Struktur zur einrichtungsübergreifenden Vernetzung und dem Austausch von Forschungs- und Versorgungsdaten zwischen den geförderten Standorten und über das Konsortium hinaus zu entwickeln.

Der Projektantrag sieht vor, dass an den Standorten miteinander kooperierende generische Datenintegrationszentren (DIZ) aufgebaut werden. Die DIZ gewährleisten hierbei die Übernahme von Daten aus Primärsystemen sowie die Zusammenführung und Aufbereitung von Daten. Eine weitere Aufgabe besteht in der Wahrung von Datenschutz und in der Sicherung der Datenqualität.

Zur praktischen Demonstration des Datenaustausches wurden methodische und klinische Anwendungsfälle konzeptionell entwickelt, die die Effektivität der Datenintegrationszentren nachweisen sollen. So wurde ein Konzept für eine methodische Phänotypisierungsplattform ausgearbeitet, deren Aufgabe darin besteht, aus patientenbezogenen Informationen einen neuen Datensatz für spezifische menschliche Merkmale, sog. Phänotypen aufzubauen. Dieser reiche Datenbestand ermöglicht die Unterstützung klinischer Auswertungsprojekte und langfristig eine patientenzentrierte Versorgung. Darüber hinaus erfolgte die Konzeptentwicklung für klinische Anwendungsfälle in den Bereichen der Intensiv- und Infektionsmedizin.

An den Standorten wurde außerdem ein gemeinsames Aus-, Fort- und Weiterbildungsmodul konzipiert, das ähnliche und modulare Curricula im Bereich „Master of Science“ Medizininformatik und im postgradualen Bereich anbietet.

Der Projektantrag wurde im Juli 2017 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bewilligt. Seit 2018 befindet sich das SMITH Konsortium in der Aufbau- und Vernetzungsphase.

Konsortialführer
Leiter
Prof. Dr. Markus Löffler
Telefon
+49 341 9716 100
Konsortialpartner
Leiter
Dr. Robert Jacob
Telefon
+49 341 97 15900
Leiter
Prof. Dr. Gernot Marx
Telefon
+49 241 8080 444
Leiter
Dr. Andre Stollenwerk
Telefon
+49 241 8021 166
Leiter
Prof. Dr. André Scherag
Telefon
+49 364 1939 6692
Leiter
Prof. Dr. Udo Hahn
Telefon
+49 364 1944 320
Leiter
Prof. Dr. Frank Ückert
Telefon
+49 40 7410 57618
Leiter
Prof. Dr. Jochen Werner
Telefon
+49 201 7235001
Leiter
Prof. Dr. Matthias Schmid
Leiter
Dr. Philipp Daumke
Leiter
Dr. Sven Meister
Leiter
Prof. Dr. Ing. Morris Riedel
Leiter
Dr. Jörg Lippert
Leiter
Dr. Daniel Diekmann
Leiter
Andreas Kumbroch
Leiter
Prof. Dr. Thomas Moesta
Telefon
+49 345 557 4480
Vernetzungspartner
Leiter
Thomas Dehne
Leiter
Prof. Dr. Nikolaj Klöcker
Telefon
+49 211 81 04602
Leiter
Dr. Joanna Stachnik
Telefon
+ 49 234 32 25685
Konzeptphase

Ziel des SMITH-Konsortiums ist es, eine innovative Struktur zur einrichtungsübergreifenden Vernetzung und zum Austausch von Forschungs- und Versorgungsdaten zwischen den geförderten Standorten und über das Konsortium hinaus zu entwickeln.

Der Projektantrag sieht vor, dass an den Standorten miteinander kooperierende generische Datenintegrationszentren (DIZ) aufgebaut werden. Die DIZ gewährleisten hierbei die Übernahme von Daten aus Primärsystemen sowie die Zusammenführung und Aufbereitung von Daten. Eine weitere Aufgabe besteht in der Wahrung von Datenschutz und in der Sicherung der Datenqualität.

Zur praktischen Demonstration des Datenaustausches wurden methodische und klinische Anwendungsfälle konzeptionell entwickelt, die die Effektivität der Datenintegrationszentren nachweisen sollen. So wurde ein Konzept für eine methodische Phänotypisierungsplattform ausgearbeitet, deren Aufgabe darin besteht, aus patientenbezogenen Informationen einen neuen Datensatz für spezifische menschliche Merkmale, sog. Phänotypen aufzubauen. Dieser reiche Datenbestand ermöglicht die Unterstützung klinischer Auswertungsprojekte und langfristig eine patientenzentrierte Versorgung. Darüber hinaus erfolgte die Konzeptentwicklung für klinische Anwendungsfälle in den Bereichen der Intensiv- und Infektionsmedizin.

An den Standorten wurde außerdem ein gemeinsames Aus-, Fort- und Weiterbildungsmodul konzipiert, das ähnliche und modulare Curricula im Bereich „Master of Science“ Medizininformatik und im postgradualen Bereich anbietet.

Der Projektantrag wurde im Juli 2017 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bewilligt. Seit 2018 befindet sich das SMITH-Konsortium in der Aufbau- und Vernetzungsphase.

Konsortialführer
Leiter
Prof. Dr. Markus Löffler
Telefon
+49 341 9716 100
Laufzeit
01.08.2016 - 30.04.2017
Konsortialpartner
Leiter
Prof. Dr. Gernot Marx
Telefon
+49 024 1808 0444
Laufzeit
01.08.2016 - 30.04.2017
Leiter
Prof. Dr. André Scherag
Telefon
+49 364 1939 6692
Laufzeit
01.08.2016 - 30.04.2017