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Revolution der Gesundheitsforschung durch Auswertung elektronischer Patientenakten

Ein neues Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, mithilfe von künstlicher Intelligenz und der Verarbeitung natürlicher Sprache die Gesundheitswissenschaften und die Präzisionsmedizin voranzubringen.

Gesundheit

Im Verlauf der vergangenen 20 Jahre haben sich die Fördermittel für die biomedizinische Forschung mehr als verdoppelt, während die Zulassungen für neue Arzneimittel hingegen um ein Drittel zurückgegangen sind. Es besteht ein allgemeiner Konsens darüber, dass ein erhöhter Bedarf an Präzisionsmedizin mit entsprechend zielgerichteten Arzneimitteln und Therapien besteht. Die Erforschung von grundlegenden Mechanismen diverser Erkrankungen könnte einen Beitrag dazu leisten. Elektronische Patientenakten enthalten einen wahren Schatz an Informationen aus der klinischen Praxis und könnten hier somit einen Durchbruch ermöglichen. Elektronische Patientenakten veranschaulichen, wie klinische Fachleute in ihrer jeweiligen Arbeitsumgebung tatsächlich an Probleme herangehen. Doch diese bedeutenden Informationen sind oft nur in unstrukturierter Form wiedergegeben, wodurch eine präzise und maßstabsgerechte Datenerfassung erschwert wird. Das EU-finanzierte Projekt SAVANA, das beim Unternehmen Savana Médica in Spanien durchgeführt wird, hat eine Methode entwickelt, um mithilfe einer bestimmten Form von künstlicher Intelligenz – der klinischen Verarbeitung natürlicher Sprache (Natural Language Processing, NLP) – bei diesen gewaltigen Textmengen die Spreu vom Weizen zu trennen. Der Geschäftsführer und Gründer von Savana, Jorge Tello, erklärt dazu: „Denken Sie nur mal daran, wie viele wertvollen Daten in elektronischen Patientenakten enthalten sind. Und jetzt multiplizieren Sie diese Zahl mit den Tausenden klinischen Dokumenten, die in Dutzenden Ländern in jeder klinischen Einrichtung erstellt werden. Das gibt Ihnen eine Vorstellung davon, welches Potenzial diese Informationsfülle für Behandelnde, Verantwortliche und Forschende bietet. Der Nutzen für die Wissenschaft und damit letztlich für die Patienten liegt eindeutig auf der Hand.“ Jüngst wurde dieser Nutzen greifbar: Das Projekt BigCOPData gestattete Savana den Einsatz seiner Technologie, um das hochpräzise Auslesen von Atmungsdaten zu ermöglichen. Als die COVID-19-Pandemie begann, war Savana in der Lage, unmittelbar nach dem ersten Ausbruch in Europa seine Big COVIData-Studie aufzunehmen, in der die klinischen Merkmale und Prädiktoren für COVID-19 definiert wurden.

Klinische Verarbeitung von natürlicher Sprache

Savana hat die Technologie EHRead© entwickelt, die auf der Wiederverwendung von Big Data aus den Freitexten in den elektronischen Patientenakten basiert. Durch die Anwendung von Verfahren für die klinische Verarbeitung natürlicher Sprache und tiefes Lernen stellt sie ein großmaßstäbliches und umfassendes System bereit, um Informationen aus elektronischen Patientenakten für den Einsatz in der klinischen Forschung und Praxis automatisch zu verarbeiten und zu strukturieren. EHRead© kann anonymisierte, entpersonalisierte, nicht rückverfolgbare Texte aus elektronischen Patientenakten in verschiedenen Sprachen automatisch verarbeiten und wird damit die Tragweite des Projekts auf europäischer Ebene ausweiten. Darüber hinaus entwickelte das Team Natural Privacy, ein System zur Erstellung von Datenbanken aus unstrukturierten Texten, das den individuellen Datenschutz gewährleistet. Durch diese zusätzliche Sicherheitsstufe wird ein wesentlich stärkerer Datenschutz gewährleistet als bei vergleichbaren Konkurrenzmodellen. Das Programm gibt Forschenden die Möglichkeit, retrospektive Beobachtungsstudien durchzuführen. Mithilfe des Programms können außerdem Zusammenhänge zwischen verschiedenen klinischen Variablen aufgezeigt werden. Dadurch wird es wiederum möglich, prognostische Faktoren des Krankheitsverlaufs zu identifizieren, die Wirksamkeit pharmakologischer Behandlungen zu überprüfen und die Verfügbarkeit von Gesundheitsressourcen vorherzusagen.

Gesundheitsversorgung auf dem neuesten Stand der Forschung

Gegenwärtig setzen Forschende die EHRead© weltweit bei Studien in 17 Therapiegebieten ein, darunter Onkologie, Pneumologie und Kardiologie. „Für uns liegt der große Erfolg des Unternehmens in den bedeutenden Ergebnissen, die jeder einzelne Arzt und Forscher mit dem Tool von Savana nun erhalten kann. Das gilt für die Forschung in vielen verschiedenen medizinischen Bereichen, sei es das multiple Myelom, Herz- und Nierenversagen bei Typ-2-Diabetes oder Multiple Sklerose“, so Ignacio H. Medrano, medizinischer Leiter und Gründer von Savana. Derzeit laufen zwei internationale Atemwegsstudien, die zu einer hochwertigen kollaborativen Forschung und der innovativen Erforschung von chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen und COVID-19 und damit zu einer besseren Lebensqualität von Menschen mit Atemwegserkrankungen beitragen werden.

Schlüsselbegriffe

SAVANA, Krankenakten, Patientenakten, elektronisch, Auslesen, künstliche Intelligenz, Daten, Medizin, Arzneimittel, Präzision, COVID-19

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