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i:DSem - Integrative Datensemantik in der Systemmedizin
Termin:
18.09.2014
Fördergeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Die Systemmedizin hat sich die Übertragung interdisziplinärer und computergestützter systembiologischer Ansätze in die Medizin als Ziel gesetzt.
Eine unabdingbare Voraussetzung hierfür besteht darin, die Fülle der über Krankheitsursachen und Krankheitsverläufe einzelner Patientinnen und Patienten sowie Patientengruppen vorhandenen und in Zukunft anfallender Daten zu strukturieren, zusammenzufassen, behandlungsrelevant aufzubereiten und schlussendlich der Ärztin oder dem Arzt zum notwendigen Zeitpunkt für ihre oder seine Entscheidung über die wirksame Behandlung der Patientinnen und Patienten zur Verfügung zu stellen. Gefördert werden interdisziplinäre Forschungsverbünde.
Aus dem Zuwendungszweck leiten sich folgende übergeordnete wissenschaftliche Ziele für die Fördermaßnahme "i:DSem - Integrative Datensemantik in der Systemmedizin" ab:
o Die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen für die inhaltliche Analyse unstrukturierter Datenobjekte mit dem Ziel, diese inhaltlich zu strukturieren und damit weitergehenden informatischen Verarbeitungsprozessen (Suche, Vergleich, Aggregation usw.) zugänglich zu machen. Für Texte sind dies Verfahren der Informationsextraktion bzw. des Text Mining (Textanalytik), für visuelle Daten Verfahren der inhaltlichen Bild- bzw. Mustererkennung und Bildinterpretation (visuelle Analytik). Aufgrund der großen Komplexität der Aufgabenstellung werden automatische Verfahren präferiert. Teilautomatisierte Verfahren, die Grundlagen für eine Interaktion zwischen menschlichen Expertinnen bzw. Experten und maschinellen Diensten erstellen, sind ebenfalls erwünscht.
o Die Entwicklung von Methoden, Software-Werkzeugen und deren Infrastruktur (Systeme, Ressourcen wie etwa Ontologien) für die inhaltliche Repräsentation des biomedizinischen Wissens mit dem Ziel, eine für Rechner interpretierbare Beschreibungsebene des fachlichen Hintergrundwissens zu konstruieren und computergestützt zu modifizieren, zu erweitern und für lebenswissenschaftliche Anwendungen (wie die Text- oder Bild-Interpretation) nutzbar zu machen. Dabei sollen bestehende biomedizinische Ontologien integriert, erweitert oder - sofern für bestimmte Anwendungsfragen keine passenden Ontologien verfügbar sind - neue aufgebaut werden.
o Die Schaffung von Grundlagen für die Entwicklung zielgerichteter Anwendungssysteme für die Systemmedizin, in denen auf einer semantischen Basis strukturierte wie unstrukturierte Daten integriert und interoperabel genutzt werden. Dies hat zum Ziel, neue Formen der Datenintegration und Dateninteroperabilität für den Patienten nutzbringend einzusetzen. Dies können beispielsweise Grundlagen für Systeme sein, -
die individuelle Patientendaten mit generischen Krankheitsmodellen kombinieren, um Verlaufsprognosen zu stellen oder Handlungsalternativen zu explorieren;
o die aus Populationsdaten von Patientinnen- und Patientenkollektiven und/oder aus der Fachliteratur medizinische Regularitäten bestimmen;
o die Patientinnen- und Patientendaten und Simulationsmodelle auf semantischer Ebene integrieren;
o die Freitextdaten mit strukturierten Daten zur Krankheitsmodellierung kombinieren;
o die verschiedene klinische Texte einer Patientin oder eines Patienten (Röntgenberichte, Pathologieberichte, Operationsberichte usw.) kombinieren, homogenisieren und auf Konsistenz und Vollständigkeit relativ zu Guidelines prüfen, etc.
Eine Einschränkung der geplanten Fördermaßnahmen auf bestimmte Themenfelder der Integrativen Datensemantik besteht nicht.
Die vorliegende Fördermaßnahme zielt auf die generelle Entwicklung von Methoden, Software-Werkzeugen und deren Infrastruktur für die semantische Datenintegration. Um dies zur erreichen, wird die Fördermaßnahme in zwei Förderperioden, eine Entwicklungsphase und eine nachfolgende Translationsphase untergliedert. Dies bedeutet auch, dass im Bedarfsfall bereits in der Entwicklungsphase belastbare und formalisierte Modalitäten für den Zugang zu den restriktiv geschützten Patientinnen- und Patientendaten in Einklang mit den jeweiligen Datenschutzgremien bzw. Patientinnen und Patienten zu etablieren sind und dieser Zugang für den gesamten Projektzeitraum sicherzustellen ist.
Als mittelfristiges Ziel wird in der vorliegenden Maßnahme die Translation der entwickelten Werkzeuge und Methoden in die systemmedizinische Anwendung angestrebt. Hierfür ist eine robuste Validierung der Methoden und Werkzeuge Voraussetzung. Demzufolge soll in der Translationsphase der Entwicklungsanteil in den Forschungsprojekten deutlich in den Hintergrund treten und stattdessen die Validierung der zuvor entwickelten Technologien im Vordergrund stehen. Zielsetzung der Translationsphase ist die Etablierung zuvor entwickelter semantischer Technologien in der system¬medizinischen Anwendung.
Kontakt:
Projektträger Jülich (PtJ-BIO)
Geschäftsbereich Biologische Innovation und Ökonomie
Forschungszentrum Jülich GmbH
D-52425 Jülich
Dr. Christian Rückert
Telefon: 0 24 61/61 90 18
E-Mail: c.rueckert@fz-juelich.de
Dr. Björn Dreesen
Telefon: 0 24 61/61 87 04
E-Mail: b.dreesen@fz-juelich.de
Weitere Informationen:
http://www.bmbf.de/foerderungen/23410.php
Eine unabdingbare Voraussetzung hierfür besteht darin, die Fülle der über Krankheitsursachen und Krankheitsverläufe einzelner Patientinnen und Patienten sowie Patientengruppen vorhandenen und in Zukunft anfallender Daten zu strukturieren, zusammenzufassen, behandlungsrelevant aufzubereiten und schlussendlich der Ärztin oder dem Arzt zum notwendigen Zeitpunkt für ihre oder seine Entscheidung über die wirksame Behandlung der Patientinnen und Patienten zur Verfügung zu stellen. Gefördert werden interdisziplinäre Forschungsverbünde.
Aus dem Zuwendungszweck leiten sich folgende übergeordnete wissenschaftliche Ziele für die Fördermaßnahme "i:DSem - Integrative Datensemantik in der Systemmedizin" ab:
o Die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen für die inhaltliche Analyse unstrukturierter Datenobjekte mit dem Ziel, diese inhaltlich zu strukturieren und damit weitergehenden informatischen Verarbeitungsprozessen (Suche, Vergleich, Aggregation usw.) zugänglich zu machen. Für Texte sind dies Verfahren der Informationsextraktion bzw. des Text Mining (Textanalytik), für visuelle Daten Verfahren der inhaltlichen Bild- bzw. Mustererkennung und Bildinterpretation (visuelle Analytik). Aufgrund der großen Komplexität der Aufgabenstellung werden automatische Verfahren präferiert. Teilautomatisierte Verfahren, die Grundlagen für eine Interaktion zwischen menschlichen Expertinnen bzw. Experten und maschinellen Diensten erstellen, sind ebenfalls erwünscht.
o Die Entwicklung von Methoden, Software-Werkzeugen und deren Infrastruktur (Systeme, Ressourcen wie etwa Ontologien) für die inhaltliche Repräsentation des biomedizinischen Wissens mit dem Ziel, eine für Rechner interpretierbare Beschreibungsebene des fachlichen Hintergrundwissens zu konstruieren und computergestützt zu modifizieren, zu erweitern und für lebenswissenschaftliche Anwendungen (wie die Text- oder Bild-Interpretation) nutzbar zu machen. Dabei sollen bestehende biomedizinische Ontologien integriert, erweitert oder - sofern für bestimmte Anwendungsfragen keine passenden Ontologien verfügbar sind - neue aufgebaut werden.
o Die Schaffung von Grundlagen für die Entwicklung zielgerichteter Anwendungssysteme für die Systemmedizin, in denen auf einer semantischen Basis strukturierte wie unstrukturierte Daten integriert und interoperabel genutzt werden. Dies hat zum Ziel, neue Formen der Datenintegration und Dateninteroperabilität für den Patienten nutzbringend einzusetzen. Dies können beispielsweise Grundlagen für Systeme sein, -
die individuelle Patientendaten mit generischen Krankheitsmodellen kombinieren, um Verlaufsprognosen zu stellen oder Handlungsalternativen zu explorieren;
o die aus Populationsdaten von Patientinnen- und Patientenkollektiven und/oder aus der Fachliteratur medizinische Regularitäten bestimmen;
o die Patientinnen- und Patientendaten und Simulationsmodelle auf semantischer Ebene integrieren;
o die Freitextdaten mit strukturierten Daten zur Krankheitsmodellierung kombinieren;
o die verschiedene klinische Texte einer Patientin oder eines Patienten (Röntgenberichte, Pathologieberichte, Operationsberichte usw.) kombinieren, homogenisieren und auf Konsistenz und Vollständigkeit relativ zu Guidelines prüfen, etc.
Eine Einschränkung der geplanten Fördermaßnahmen auf bestimmte Themenfelder der Integrativen Datensemantik besteht nicht.
Die vorliegende Fördermaßnahme zielt auf die generelle Entwicklung von Methoden, Software-Werkzeugen und deren Infrastruktur für die semantische Datenintegration. Um dies zur erreichen, wird die Fördermaßnahme in zwei Förderperioden, eine Entwicklungsphase und eine nachfolgende Translationsphase untergliedert. Dies bedeutet auch, dass im Bedarfsfall bereits in der Entwicklungsphase belastbare und formalisierte Modalitäten für den Zugang zu den restriktiv geschützten Patientinnen- und Patientendaten in Einklang mit den jeweiligen Datenschutzgremien bzw. Patientinnen und Patienten zu etablieren sind und dieser Zugang für den gesamten Projektzeitraum sicherzustellen ist.
Als mittelfristiges Ziel wird in der vorliegenden Maßnahme die Translation der entwickelten Werkzeuge und Methoden in die systemmedizinische Anwendung angestrebt. Hierfür ist eine robuste Validierung der Methoden und Werkzeuge Voraussetzung. Demzufolge soll in der Translationsphase der Entwicklungsanteil in den Forschungsprojekten deutlich in den Hintergrund treten und stattdessen die Validierung der zuvor entwickelten Technologien im Vordergrund stehen. Zielsetzung der Translationsphase ist die Etablierung zuvor entwickelter semantischer Technologien in der system¬medizinischen Anwendung.
Kontakt:
Projektträger Jülich (PtJ-BIO)
Geschäftsbereich Biologische Innovation und Ökonomie
Forschungszentrum Jülich GmbH
D-52425 Jülich
Dr. Christian Rückert
Telefon: 0 24 61/61 90 18
E-Mail: c.rueckert@fz-juelich.de
Dr. Björn Dreesen
Telefon: 0 24 61/61 87 04
E-Mail: b.dreesen@fz-juelich.de
Weitere Informationen:
http://www.bmbf.de/foerderungen/23410.php