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Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst

Insgesamt 50 Millionen Euro stellt das Land für die Umsetzung von Projekten aus dem Forum Gesundheitsstandort Baden-Württemberg für 2020 und 2021 bereit.

Gelistet sind jene Projekte, die vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg betreut werden und seit März 2020 gestartet sind. Die Liste wird mit dem Start weiterer Projekte zu gegebener Zeit aktualisiert.

Translation an den Schnittstellen der großen Volkskrankheiten

Es ist erklärtes Ziel der Gesundheitsforschung, Forschungsergebnisse schneller zum Patienten zu bringen (Translation). Mit diesem Ziel wurden auch die sechs Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DZG) etabliert. Baden-Württemberg (BW) verfügt über zehn DZG-Partnerstandorte und war damit das erfolgreichste Bundesland im Wettbewerb. Alle der sechs derzeit eingerichteten DZG sind mit mindestens einem Standort in BW vertreten.

Der Schwerpunkt liegt dabei auf Projekten, die an den Schnittstellen zwischen den Krankheitsgebieten und den DZG-Standorten verortet sind. Übergreifende Zusammenhänge bei der Krankheitsentstehung sind klinisch hoch relevant, bisher aber nur im Ansatz verstanden und in der Behandlung und Prävention daher kaum berücksichtigt. Eine Zusammenarbeit zwischen den DZG-Standorten in BW bietet optimale Voraussetzungen, um die Forschung an diesen Schnittstellen voranzubringen und schnell zum Wohl der Patient*innen umzusetzen.

Die hier beantragten Projekte erlauben es den DZG-Standorten in BW, einen Wissensvorsprung in diesem zukunftsträchtigen Bereich zu erarbeiten und eine Vorreiterrolle bei der Umsetzung der neuen Erkenntnisse einzunehmen. Das Translations-, Innovations- und Wertschöpfungspotential der vorgeschlagenen Teilprojekte ist besonders hoch und verspricht sowohl eine Verbesserung der Patientenversorgung als auch eine wirtschaftlich relevante Produktentwicklung. Zudem werden nachhaltig wirksame und nutzbringende Strukturen und Methoden entwickelt (bspw. Datenbanken zur Datenintegration von verschiedenen Patientenkohorten, die u. a. für Analysen mittels künstlicher Intelligenz zur Verfügung stehen; Einsatz neuer digitaler Technologien; Einbindung transsektoraler Versorgungsstrukturen). Die vorgeschlagene Projektförderung kann aufgrund der bereits etablierten Infrastrukturen, Patientenkohorten und translationalen Expertise der DZG-Partnerstandorte und universitätsmedizinischen Einrichtungen besonders schnelle Wirkung erzielen. Die Partnerschaften zwischen DZG und den universitätsmedizinischen Standorten stellen dauerhafte Kooperationsformen dar, sodass auch die nachhaltige Nutzung und Weiterentwicklung der Ergebnisse nach Ende der Projektförderung sichergestellt sind. Darüber hinaus stärkt die Maßnahme die Wettbewerbsfähigkeit der Universitätsmedizin in Baden-Württemberg; u. a. bei der Einwerbung von Bundes- und anderen Drittmitteln sowie von nachhaltigen Kooperations- und Finanzierungsmöglichkeiten wie bspw. Helmholtz-Instituten.

 
Die zehn DZG-Standorte in BW werden in den folgenden zehn Teilprojekten eng zusammenarbeiten:

TP 1: BW-VAPO: Baden-Württemberg Netzwerk zur Validierung neuer therapierbarer Zielstrukturen in der Personalisierten Onkologie (DKTK Freiburg und DKTK Tübingen mit assoziiertem Partner DKTK Heidelberg)

TP 2: Innovative Molekulardiagnostik für die personalisierte Krebsimmuntherapie (DKTK Heidelberg und DZL Heidelberg, assoziierte Partner DKTK Freiburg und DKTK Tübingen)

TP 3: Personalisierte Prävention von Diabetes und seinen Komplikationen mit tiefer Phänotypisierung (DZD Tübingen mit assoziiertem Partner DZNE Tübingen und DZIF Tübingen (weitere assoziierte Partner: Experim. Radiologie Uniklinikum Tübingen; MPI für Intelligente Systeme, Abteilung für Empirische Inferenz; niedergelassene Ärzte in Tübingen und Umgebung))

TP 4: Personalisierte Gentherapie und -diagnostik angeborener und erworbener Herzmuskelschwäche (DZHK Heidelberg und DZIF Tübingen)

TP 5: Rolle von Gallensäuren bei der Entstehung von Leberkrebs und Möglichkeiten zur Intervention (DZIF Heidelberg mit assoziiertem Partner DKTK Heidelberg)

TP 6: Personalisierte Medizin bei der Alzheimer-Erkrankung: Neue prognostische Biomarker und Therapieansätze durch ultratiefe Sequenzierung des menschlichen Darm-Mikrobioms (DZIF Tübingen und DZNE Tübingen mit assoziiertem Partner DZD Tübingen (weiterer assoziierter Partner Next-Generation-Sequencing Competence Center Tübingen NCCT))

TP 7: Komorbidom der großen Volkskrankheiten: quantitative Bildgebung und künstliche Intelligenz (DZL Heidelberg, DKTK Heidelberg, DZIF Heidelberg und assoziierter DZD-Standort Heidelberg mit assoziiertem Partner DKTK Freiburg, DKTK Tübingen und DZD Tübingen)


TP 8: Molekulare Stratifizierung neurodegenerativer Erkrankungen für Früherkennung und personalisierte Therapie (DZNE Tübingen mit Partnern DZIF Tübingen und DZD Tübingen (weitere assoziierte Partner: Hertie-Institut für klinische Hirnforschung und Next-Generation-Sequencing Competence Center Tübingen NCCT))

TP 9: Entwicklung molekularer Biomarker zur Kontrolle innovativer Therapien neurodegenerativer Erkrankungen (DZNE Ulm mit assoziiertem Partner DZNE Tübingen)

TP 10: Entwicklung eines „Indirekten Herzmuskelzelltest“ (IHT) zur Vorhersage einer Herzschwäche (DZHK Heidelberg mit assoziiertem Partner GE Healthcare, Universitätsmedizin Mainz, Onko-Kardiologie am Uniklinikum Heidelberg und Heidelberg CardioBiobank HCB)

 

Projektpartner:
  • Prof. Autenrieth, UM Tübingen, ab 1.4.2020 UM Heidelberg, DZIF-Standort Heidelberg
  • Prof. Gasser, Hertie-Institut für klinische Hirnforschung Tübingen, DZNE-Standort Tübingen
  • Prof. Backs, UM Heidelberg, DZHK-Standort Heidelberg
  • Prof. Grimm, UM Heidelberg, DZHK- und DZIF-Standort Heidelberg
  • Prof. Bartenschlager, UM Heidelberg, Deutsches Krebsforschungszentrum DZIF-Standort Heidelberg
  • Prof. Fröhling, DKTK-Standort Heidelberg, Deutsches Krebsforschungszentrum, NCT
  • Prof. Bitzer, UM Tübingen, DKTK-Standort Tübingen
  • Prof. Herth, UM Heidelberg, DZL-Standort Heidelberg
  • Prof. Heutink, UM Tübingen, DZNE-Standort Tübingen
  • Prof. Jäger, Deutsches Krebsforschungszentrum, DKTK-Standort Heidelberg, NCT
  • Prof. Fritsche, UM Tübingen, DZD-Standort Tübingen
  • Prof. Kauczor, UM Heidelberg, DZL-Standort Heidelberg
  • Prof. Laske, UM Tübingen, DZNE-Standort Tübingen
  • Prof. Lichter, Deutsches Krebsforschungszentrum, DKTK-Standort Heidelberg, NCT
  • Prof. Ludolph, UM Ulm, DZNE-Standort Ulm
  • Prof. Böckers, DZNE-Standort Ulm
  • Prof. Peters, DKTK-Standort Freiburg
  • Prof. Börries, DKTK-Standort Freiburg
  • Prof. Brummer, DKTK-Standort Freiburg
  • Prof. Schulze-Osthoff, DKTK-Standort Tübingen
  • Prof. Meder, UM Heidelberg, DZHK-Standort Heidelberg
  • Prof. Most, UM Heidelberg, DZHK-Standort Heidelberg
  • Prof. Schirmacher, UM Heidelberg, DKTK-Standort Heidelberg
  • Prof. Thomas, UM Heidelberg, DZL-Standort Heidelberg
  • Prof. Urban, UM Heidelberg, DZIF-Standort Heidelberg
  • Prof. Wagner, UM Tübingen, DZD-Standort Tübingen
  • Dr. Weis, UM Heidelberg DZHK-Standort Heidelberg
  • JProf. Willmann, DZIF-Standort Tübingen
Fördersumme für 2020/2021:

4.861.558,00 Euro
 


Der kognitive medizinische Assistent (KoMed) – Klinische Entscheidungsunterstützung durch künstliche Intelligenz auf höchster Datenqualität

In deutschen Krankenhäusern werden jährlich fast 17 Mio. Operationen (OPs) durchgeführt. Während der Großteil der Patienten von der Behandlung profitiert, erleidet ein Teil perioperative Komplikationen wie z. B. Lungenentzündungen, Herzinfarkte od. Nierenversagen. Diese Komplikationen wiederum verschlechtern das Behandlungsergebnis oder führen gar zum Tod. Eine systematische, multidimensionale Analyse von Risikofaktoren in existierenden großen Datensätzen war bisher auf Grund der eingeschränkten Analysemöglichkeiten von großen Datenmengen möglich. Die für den Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) notwendige Rechenleistung ist erst seit Kurzem für eine breite Nutzerschaft verfügbar.

Um Komplikationen u. Mortalität medizinischer Prozeduren zu reduzieren, verfolgen wir am Beispiel chirurgischer Pat. das Ziel einer datengestützten, personalisierten Risikoprädiktion aus der Gesamtheit der verfügbaren klinischen Daten, ergänzt durch eine patientenindividuelle Proteomanalyse. Auch wenn Risikopatienten identifiziert werden, sind bisher personalisierte, optimale Behandlungspfade oft nicht bekannt.

Für viele Komplikationen ist die zu Grunde liegende Pathophysiologie zudem unklar. Mittels KI-Ansätzen werden sich Muster in Proteinbiomarkern identifizieren lassen, die peri-operative (peri-OP) Komplikationen sensitiver und spezifischer vorhersagen als dies bisher mit konventionellen Methoden möglich ist.

 

Projektpartner:

UM Heidelberg:

  • Klinik für Anästhesiologie
  • AG Big Data – Institut für Medizinische Biometrie und Informatik
  • Abteilung Medizinische Informationssysteme
  • Zentrum für Informations- und Medizintechnik
  • Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie
  • Studienzentrum der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie
Mit Beteiligung von:
  • Mint Medical GmbH Heidelberg
  • Philips Medizin-Systeme Böblingen GmbH
  • Karl Storz SE & Co. KG
  • phellow seven GmbH
Fördersumme für 2020/2021:

2.049.739,34 Euro
 


Südbaden-Life: Förderung der ländlichen medizinischen Versorgung durch exzellente akademische Ausbildung und moderne Informationstechnologien

Aktuelle Erhebungen verdeutlichen einen drängenden Handlungsbedarf im Hinblick auf eine Heranführung von Studierenden und Ärzten/Ärztinnen in Weiterbildung an eine hausärztliche bzw. primärärztliche Tätigkeit in unterversorgten Regionen Baden-Württembergs. Das geplante Projekt konzentriert sich auf den Ausbau von Strukturen in unterversorgten Regionen Südbadens, welche die Attraktivität der medizinischen Ausbildung, der späteren Weiterbildung und der langfristigen Existenz in diesen Regionen deutlich erhöhen sollen.

In einem übergreifenden Konzept sollen dabei durch die Projektmaßnahmen Medizinstudierenden, Ärzten/Ärztinnen in Weiterbildung und aus dem Ausland zugewanderten Ärzten/Ärztinnen u. a. folgende Vorteile geboten werden:

  • Herausragende praxisorientierte Aus- und Weiterbildung mit exzellentem Mentoring in vergüteten Famulaturen, PJ-Tertialen und einer speziell geförderten ländlichen Weiterbildung durch gezielte und strukturierte Ausbildung von länd- lichen ärztlichen Mentoren und eine finanzielle Förderung der Mentorenschaft.
  • Aufbau und Förderung von professionellen akademischen und interprofessionellen Netzwerkstrukturen in ländlichen Regionen in Kooperation mit der Universität und dem Universitätsklinikum Freiburg sowohl in Präsenzmeetings als auch durch interaktive digitale Plattformen
  • Förderung der Vernetzung mit lokalen Akteuren und Unterstützung bei der Praxisübernahme oder der Konzeption neuer Unternehmensformen in der ambulanten Versorgung
  • Strukturelle und finanzielle Unterstützung bei Fragen der work-life-balance
  • Ansprech- und Kooperationspartner für Startups und industrielle Partner, welche innovative Technologien im Bereich eHealth für eine bessere ländliche und primärärztliche Versorgung entwickeln.

 

Projektpartner:
  • Prof. Maun, UM Freiburg
  • Prof. Hein, Prof. Hahn, MF, Studiendekanat Universität Freiburg
Fördersumme für 2020/2021:

829.091,22 Euro
 


xR Skills Lab – Mixed Reality Ansätze zum Skills-Training in gesundheitsbezogenen Studiengängen

Das praktische Training von Fertigkeiten (sog. skills training) spielt in der akademischen Ausbildung in der Medizin und in anderen Gesundheitsfachberufen eine bedeutende Rolle. Zur Vorbereitung und zur Entlastung der praktischen Ausbildung hat sich in den vergangenen Jahren das simulationsgestützte Lernen in sogenannten Skills Labs als Lernform etabliert, die psychomotorische Fähigkeiten und implizites Kontextwissen durch wiederholtes praktisches Üben vermittelt. Dafür werden je nach Anwendungskontext Schauspielpatienten sowie mehr oder weniger aufwändige Patientenpuppen (bis hin zu digital-interaktiven Simulationspuppen mit Vitalfunktionen und Sprachinteraktion) eingesetzt.

Obwohl international umfassende Erfahrungen mit simulationsgestütztem Lernen bestehen und dieses deutliche positive Effekte zeigt, gewinnt diese Lehr-/Lernform in Deutschland nur sehr langsam an Verbreitung. Ein wesentlicher Grund dafür ist der sehr hohe Raum-, Zeit-, Personal- und Finanzbedarf für Skills Labs. Virtual-Reality (VR) gestütztes Training bietet in diesem Kontext erhebliche Mehrwerte: VR-Training kann orts- und zeitunabhängig durchgeführt werden und ist mit vergleichsweise geringen Kosten verbunden. Zusätzlich bietet VR-Training durch eine hohe Immersivität, direktes Feedback sowie eine automatische Dokumentation und Leistungsmessung hohe Potentiale für eine Verbesserung der Lernerlebnisses. In ähnlicher Weise bestehen auch Anwendungspotentiale für Anwendungen mit gemischter Realität (sog. Mixed-Reality, also die Verbindung von virtuellen mit realen Elementen), zum Beispiel in hybriden Lernsystemen aus Simulationspuppen, die um Inhalte auf Datenbrillen erweitert werden. Dazu werden in Kooperation der beteiligten Hochschulen mit dem Unternehmen imsimity für ausgewählte Lernfelder zunächst VR-Anwendungen und später auch hybride Augmented-Reality (AR)-Anwendungen zum Skills-Training entwickelt. Zur Evaluation sollen in einem Mixed-Methods Ansatz die Akzeptanz des VR-gestützten Lernens, das subjektive Lernerlebnis, sowie (subjektiver) Kompetenzzuwachs oder -veränderung durch die Anwendung mit Studierenden und Fachkräften in der Berufspraxis (n=200) untersucht werden. Darüber hinaus soll untersucht werden, wie sich die Immersion und Präsenz der jeweiligen Anwendungen auf den Lernerfolg auswirken.

 

Projektpartner:
  • Hochschule Furtwangen
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Mit Beteiligung von:
  • Imsimity GmbH
Fördersumme für 2020/2021:

498.814,00 Euro
 


Translationale Entwicklung eines digital-basierten Frühwarnsystems zur Verbesserung der Diagnostik und Therapie für Intensivpatienten: Multiparametrisches Echtzeitmonitoring der Immundysfunktion bei Sepsis und Multiorganversagen

Sepsis („Blutvergiftung“) ist in Baden-Württemberg, Deutschland, Europa und der Welt ein hoch relevantes Krankheitsbild mit einer Sterblichkeitsrate von rund 30 %. In Deutschland verursacht Sepsis derzeit geschätzte Gesamtkosten für Akut- und Folgebehandlungen von ca. 8 Milliarden Euro jährlich. Zur Erhöhung des Behandlungserfolges ist es (überlebens-)notwendig, die besonders zu Beginn dem Patienten und Arzt oftmals verborgene Sepsis früh zu erkennen (Projektziel 1). Die Entwicklung eines Frühwarnsystems zur zuverlässigen Erkennung einer fatalen Sepsis kann die rasche Einleitung der Behandlung ermöglichen. Die leitliniengerechte Therapie bei Sepsis konzentriert sich auf symptomorientierte Maßnahmen, welche nicht kausal sind. Dies veranschaulicht, dass das Verständnis der pathophysiologischen Vorgänge bei Sepsis, insbesondere der Interaktion der Pathogene mit dem menschlichen Abwehrsystem, ein noch offenes Feld mit vielen fundamentalen Lücken ist (Projektziel 2). An Vorarbeiten hat das Institut für Klinische und Experimentelle Trauma-Immunologie (ITI) in den vergangenen Jahren neben extrazellulären Vorgängen vermehrt intrazelluläre Abläufe bei überschießender Entzündungsantwort untersucht.

Diese kann z. B. durch eine Sepsis, aber auch durch schwere Verletzungen („Polytrauma“) oder starken Blutverlust („hämorrhagischer Schock“), ausgelöst werden. Hierbei wurde besonders die körpereigene „erste Verteidigungslinie“ untersucht, welche vorwiegend aus dem angeborenen Immunsystem mit seinen zellulären Hauptbestandteilen („Polymorphkernige Neutrophile Granulozyten“, kurz: „PMN“) sowie den im Blut gelösten Eiweißen, z. B. dem Komplementsystem, besteht. So konnte gezeigt werden, dass Patienten mit einer Sepsis Veränderungen im intrazellulären pH-Wert der PMN aufweisen. Im Gegensatz zu Zellen von gesunden Probanden können diese Zellen nicht mehr auf Alarmsignale angemessen reagieren.

Daher adressiert der aktuelle Antrag folgende Ziele:

Projektziel 1: Vitale PMN-Funktionen wie Membranpotential, Formveränderung, intrazellulärer pH-Wert sowie Stoffwechselaktivität sollen zuverlässig, synchron und in nahezu Echtzeit ex vivo gemessen werden. Diese initial großen Datenmengen sollen durch computergestützte Analysen und zu entwickelnden Algorithmen für den alltäglichen Einsatz am Patientenbett vereinfacht und kondensiert werden. Die multiparametrische Erfassung von PMN-Funktionsstörungen wird zunächst in silico analysiert und dient der Etablierung von: • hochsensitiven Diagnostikwerkzeugen („Frühwarnsystem“) • Überwachung der Immunkompetenz („funktionelles Immunmonitoring“) • Prognostik von Multiorganversagen und Sepsis


Projektziel 2: Klinische Translation der unter Projektziel 1 entwickelten Messmethoden sowie Generierung neuer Mechanismen über die Entstehung von der Immundysfunktion zum Multiorganversagen unter geringer Patientenbelastung und begrenztem Kostenaufwand. Die Erkenntnisse werden gewonnen durch: • In vitro Untersuchungen von PMN gesunder Spender • Ex vivo durch Nutzung des im ITI etablierten humanen Vollblutmodells, in dem septische Veränderungen wie Laktatazidose oder Fieber simuliert werden • In vivo Validierung der Methodik im Tiermodell (angestrebt wird eine Tierzahl-neutrale Integrierung in vorhandene Versuche) • In realiter Validierung der Erkenntnisse am Patientenbett anhand eines definierten Kollektivs von 100 Sepsispatienten.

Langfristige Vision ist die Implementierung der neuartigen Methode zur Frühdiagnostik und Therapiesteuerung in den klinischen Alltag. Dies dient der Verbesserung der Patientenversorgung sowie der Reduktion der gesundheitsökonomischen Last.

 

Projektpartner:
  • Dr. Messerer, UM Ulm
  • Prof. Huber-Lang, UM Ulm
  • Prof. Kestler, UM Ulm
  • Prof. Radermacher, UM Ulm
  • Prof. Barth, UM Ulm
  • Prof. von Baum, UM Ulm
  • Prof. Weiss, UM Ulm
  • Prof. Eisenhardt, UM Freiburg
  • Prof. Mollnes, University Hospital Oslo
  • Prof. Bauer, UM Jena
  • Prof. Bo Nilson, Universität Uppsala
  • Prof. Ward, University of Michigan USA
Fördersumme für 2020/2021:

160.000,00 Euro


Baden-Württemberg Zentrum für Digitale Früherkennung und Prävention (BW-ZDFP) vaskulärer und metabolischer Erkrankungen

Gemessen an Mortalität und Morbidität sind vaskuläre und metabolische Erkrankungen von größter Bedeutung. Aufgrund zunehmender metabolischer Erkrankungen durch veränderte Ernährungsgewohnheiten, Übergewicht und Überalterung der Bevölkerung wird die kardiovaskuläre und neurovaskuläre Mortalität und Morbidität in Deutschland durch Herzinfarkt, Schlaganfall oder Hirnblutung sowie Demenz weiter ansteigen. Somit kommt der Früherkennung und Prävention eine zentrale Bedeutung bei der Verbesserung der medizinischen Versorgung der Bevölkerung in Baden-Württemberg und darüber hinaus zu.

Mit den European Center für Angioscience (ECAS) sowie der Manneimer Beteiligung am Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) existieren an der medizinischen Fakultät Mannheim exzellente Voraussetzungen für die vaskuläre und metabolische Grundlagenforschung und daraus erwachsende Translation. Dieses Potential soll nun mittels digitaler eHealth-Strategien für dringend benötigte innovative Früherkennungs- und Präventionskonzepte genutzt werden. Das hier beantragte Projekt soll somit in das ECAS integriert werden.

Im Fokus stehen Volkskrankheiten mit hoher Prävalenz, Morbidität und Mortalität, insbesondere Schlaganfall und Demenz, koronare Herzerkrankungen und metabolische Erkrankungen. Für diese Schwerpunkte werden am BW-ZDFP verschiedene Patientenpopulationen mit vaskuläre und metabolischen Erkrankungen zur Validierung molekularer Mechanismen und Biomarker genutzt. In einem hierarchischen Stufenmodell werden im BW-ZDFP Biomarker zur Früherkennung und Prävention in fünf konsekutiven Schritten evaluiert und validiert. Dies erfolgt mittels Integration der breiten Expertise traditioneller molekularer Biomarkeranalysen, molekularer Hochdurchsatzanalysen und Big Data Evaluation großer Risiko- und Patientenpopulationen.

 

Projektpartner:
  • Prof. Ebert, MF Mannheim
  • Prof. Teufel, MF Mannheim
  • Prof. Augustin, MF Mannheim
  • Prof. Goerdt, MF Mannheim
  • Prof. Borggrefe, MF Mannheim
  • Prof. Opitz, MF Mannheim
  • Prof. Platten, MF Mannheim
  • Prof. Ganslandt, MF Mannheim
  • Prof. Krämer, MF Mannheim
  • Prof. Schönberg, MF Mannheim
Fördersumme für 2020/2021:

970.000,00 Euro


Integratives Digitales Pathologie Netzwerk – InDiPath

Die Digitalisierung von Bilddaten ist sowohl in der sogenannten Konsumerwelt, als auch in Teilen der medizinischen Versorgung weit vorangeschritten. Die Digitale Mikroskopie ist kurz vor dem Einzug in die Routinediagnostik. Voraussetzung ist vor allem deren Einbindung in das Pathologie-Informationssystem und die Installation von Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen. Ein hohes Potential der Digitalen Pathologie liegt in der Nutzung in lokalen und überregionalen Netzwerken, sowohl zwischen Instituten für Pathologie, als auch in deren Zusammenarbeit mit Ärzten anderer Fachrichtungen.

Mit Hilfe des Auf- und Ausbaus der Digitalen Pathologie kann der demographischen Entwicklung einer Ballung von Spitzenmedizin in den universitären Zentren und einer Überalterung in ländlichen Regionen begegnet werden. Die Digitale Pathologie ermöglicht zum einen den Aufbau regionaler Netzwerke unter den Instituten für Pathologie, zum anderen eine optimale Vernetzung mit Ärzten in direktem Patientenkontakt zur Verbesserung der medizinisch-therapeutischen Versorgung. InDiPath, an das neben Instituten für Pathologie auch Krankenhäuser und niedergelassene Ärzte angeschlossen sind, umschließt somit potenziell sämtliche in der Region operativ behandelten Patienten. Für diese steht durch InDiPath eine optimale histopathologische Diagnostik zur Verfügung, die in Abhängigkeit von der Fragestellung schnell auf unter- schiedliche Untersuchungsmethodiken z. B. zur molekularen Charakterisierung von Krebserkrankungen, zurückgreifen kann. Durch die Digitalisierung und sowohl intra-, wie auch interdisziplinäre Vernetzung können nicht nur klinische Daten, sondern auch große Bilddaten, wie sie bei der virtuellen Mikroskopie und der Molekularpathologie entstehen, in Kürze zwischen den Standorten ausgetauscht werden.

Durch die Etablierung einer standardisierten Order-Entry Plattform können einsendende Kooperationspartner und Ärzte ihre Anforderungen direkt an einen Partner von InDiPath stellen. Dieser kann nun in Abhängigkeit des Anforderungsaufkommens sein Personal skaliert einsetzen, um freie Kapazitäten an InDiPath Partner weiter geben zu können, bzw. entsprechende bei ihnen anzufordern. Das Order-Entry System wird über eine web-basierte Oberfläche unter Berücksichtigung der Vorgaben von Datenschutz und IT-Sicherheit realisiert. Dies garantiert eine plattform- und standort-unabhängige Nutzung durch einsendende Kooperationspartner und die schnelle Einbindung neuer Partner, z. B. weitere Krankenhäuser und niedergelassene Ärzte.

 
Projektpartner:
  • Dr. Kraus, UM Freiburg
Mit Beteiligung von:
  • Dr. Kalla, Schwarzwald- Baar Klinikum Villingen- Schwenningen
Fördersumme für 2020/2021:

260.000,00 Euro
 


Personalisierte neurorehabilitative Präzisionsmedizin: Von Daten zu Therapien

Die Neurologie ist in der Medizin das Fach mit einer hohen Entwicklungsdynamik für neue wirksame Therapien. Erkrankungen des Gehirns verursachen nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation mehr als ein Drittel aller Gesundheitskosten, Tendenz steigend. Immer wichtiger für erfolgreiche innovative Therapien wird das Konzept der Präzisionsmedizin. Bis vor kurzem dachte man, dass symptombasierte Diagnosen (z. B. Schlaganfall) eine singuläre Entität ausmachen. Jetzt weiß man, dass sich symptombasierte Diagnosen durch Biotypisierung in Subgruppen (Cluster) aufschüsseln lassen. Cluster sind der entscheidende Ausgangspunkt für Prognoseabschätzung und personalisierte Therapien. Biotypisierung in der Akutphase nach Schlaganfall nutzt vor allem klinische, bildgebende und elektrophysiologische Daten. Diese erlauben die Charakterisierung der Schädigung und des residuellen Hirnnetzwerkes. Diese Daten entscheiden über die Stratifizierung individueller Patienten in personalisierte Rehabilitationstherapien (z. B. Physio- und Ergotherapien, Logopädie, Roboter-assistierte Therapien, Pharmakotherapien, nicht-invasive Hirnstimulation).

Das beantragte Projekt soll exemplarisch Präzisionsmedizin für Rehabilitation nach Schlaganfall entwickeln. Es adressiert paradigmatisch die drei zentralen Themenfelder der Ausschreibung: Digitalisierung und Integration klinischer, bildgebender und elektrophysiologischer Daten zur strukturellen und funktionellen Charakterisierung des geschädigten Gehirns; Translation von der Biotypisierung zur personalisierten Therapie; und Weiterentwicklung der akademischen Ausbildung: Im Projekt sollen Clinician Scientists (Ärzte mit Interesse an wissenschaftlicher Ausbildung) und Medical Scientists (Naturwissenschaftler mit Interesse an medizinischer Ausbildung) in einer Akademie zusammengefasst werden und sich über das Projekt als wichtige Personalressource für die zukünftige „Digitale Neuromedizin“ qualifizieren.

Ziel ist die signifikante und relevante Verbesserung des Rehabilitationserfolges nach Schlaganfall, d. h. die Wiederherstellung von sensomotorischen, kognitiven und Sprachfunktionen. Das Projekt wird die personalisierte Rehabilitationsmedizin nach Schlaganfall modellhaft Baden-Württemberg-weit vernetzen: die klinischen, bildgebenden und elektrophysiologischen Daten von bis zu mehreren Tausend Schlaganfallpatienten pro Jahr werden biotypisiert, integriert und mit Ansätzen des maschinellen Lernens analysiert. Hieraus abgeleitete personalisierte Therapiekonzepte werden für jeden individuellen Patienten an die Rehabilitationskliniken weitergeleitet. Die Therapieerfolge werden standardisiert dokumentiert und rückgekoppelt. Maschinelles Lernen analysiert diese Feedback-Daten und führt im Sinne von Closed-Loop Ansätzen zu weiterer Optimierung personalisierter Therapien. Das ist besonders fortschrittlich, da nicht nur bereits bekannte Zusammenhänge, sondern auch vorhergesagte Daten für die Therapieoptimierung individueller Patienten genutzt werden.

 

Projektpartner:

Universität Tübingen

  • Hertie-Institut für klinische Hirnforschung
  • Interfakultäres Institut für Biomedizinische Informatik
  • Exzellenzcluster Maschinelles Lernen
Mit Beteiligung von:
  • Kliniken Schmieder (Standorte Allensbach und Konstanz)
  • SRH-Kliniken (Standorte Bad Wimpfen, Karlsbad-Langensteinbach, Bad Dobel, Waldbronn)
  • Zentrum für Klinische Studien, UM Tübingen
Fördersumme für 2020/2021:

540.000,00 Euro
 


Ambulante Integrierte Gesundheitszentren zur Optimierung der ärztlichen Versorgung und Pflege im ländlichen Raum (AMBIGOAL)

Der demographische Wandel stellt die hausärztliche Versorgung und Pflege gerade in ländlichen Regionen vor große Herausforderungen. Das Bedürfnis nach einer personalisierten, sektorübergreifenden Versorgung steht der geringen Anzahl von Hausärzten und medizinischem Fachpersonal im ländlichen Raum gegenüber. Das Projekt AMBIGOAL will in Anlehnung an kommunale Gesundheitszentren, wie sie beispielsweise in den Niederlanden oder Skandinavien bereits üblich sind, die medizinische Versorgung, Prävention und Pflege stärker intersektoral in das bestehende regionale System der hausärztlichen Primärversorgung integrieren. Durch die Einbindung weitergebildeter medizinischer Fachkräfte, digitaler Lösungsansätze wie der Telemedizin, KI zur Neustrukturierung von Versorgungsprozessen sowie lokaler zivilgesellschaftlicher Kooperationspartner entsteht durch AMBIGOAL eine zukunftsweisende Vernetzungsplattform mit hohem Skalierungspotenzial. Unter Federführung der Universität Heidelberg wird so durch die Zusammenarbeit zwischen Gemeinden und Arztpraxen in der Pilotregion Nordschwarzwald, Unternehmen wie der SHE AG und Krankenkassen wie der BARMER Ersatzkasse im Rahmen dieses Projektes ein wichtiger Beitrag zur Qualitätssicherung der Gesundheitsversorgung für die Bürgerinnen und Bürger vor Ort geleistet.

 

Projektpartner:

Universität Heidelberg

  • MF Mannheim der Universität Heidelberg
  • Diakoniewissenschaftliches Institut
Mit Beteiligung von:
  • Universitätsklinikum Mannheim GmbH
  • SHE AG
  • Regionalverband Nordschwarzwald
  • Medical School 11 in der Trägerschaft der Medicus Education Heidelberg AG
  • Gemeinde Nußloch
  • Gemeinde Spiegelberg
  • BARMER Ersatzkasse
  • ze:ro Praxen
  • Gemeinschaftspraxis Reichelsheim/Nieder-Mockstadt
Fördersumme für 2020/2021:

1.590.000,00 Euro
 


Verbesserung der Krankenversorgung bei Prostata- und Brustkrebs durch validierte Diagnostik und künstliche Intelligenz

Sowohl das Prostatakarzinom beim Mann als auch das Mammakarzinom (hauptsächlich) bei der Frau stellen geschlechtsbezogen jeweils die häufigsten Krebsformen beim Menschen dar. Bei beiden Krebsformen zeigen erste Ansätze der Diagnostik mit Hilfe von validierten Algorithmen (= künstliche Intelligenz) ein großes Verbesserungspotenzial sowohl in der Früherkennung als auch in der Differenzialdiagnose.

Alle vier radiologischen Projektpartner haben die sogenannte multiparametrische MRT (= Magnetresonanztomographie) der Prostata als Standardverfahren bereits etabliert und kooperieren entsprechend mit ihren jeweiligen Partnern aus Urologie und Pathologie. Ebenso weisen alle vier Projektpartner intensive Erfahrungen in der Diagnostik von Brustkrebs mit allen hierfür möglichen bildgebenden Verfahren auf, wie Mammographie, Ultraschall und dynamische (kontrastmittelgestützte) MRT. Alle radiologischen Partner betreiben die Bildgebung der weiblichen Brust in entsprechender klinischer Zusammenarbeit mit der Gynäkologie und Pathologie. Zusammenfassend ergibt sich dadurch ein Höchstmaß an projektbezogenen Vorarbeiten und Kompetenz. Durch den Zusammenschluss der vier Projektpartner für dieses Projekt wird vor allem gewährleistet, dass neben dem hohen Maß an Expertise rasch eine hohe Zahl an validierten Datensätzen gewonnen werden kann. Das Ziel ist die Entwicklung eines krankheitsspezifischen KI-Programmes zur hochpräzisen Tumordiagnostik.

 

Projektpartner:
  • Klinikum Stuttgart: Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie mit Klinik für Urologie und Frauenheilkunde
  • UM Tübingen: Diagnostische und Interventionelle Radiologie mit Klinik für Urologie und Frauenheilkunde
  • UM Ulm: Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie mit Klinik für Urologie und Frauenheilkunde
  • UM Freiburg: Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie mit Klinik für Urologie und Frauenheilkunde
Mit Beteiligung von:
  • Siemens Healthineers
Fördersumme 2020/2021:

620.000,00 Euro
 

Häufig verwendete Abkürzungen: MF = Medizinische Fakultät, UM = Universitätsmedizin

Seiten-Adresse: https://www.forum-gesundheitsstandort-bw.de/projekte/mwk