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Personalisierte Medizin II: Die Komplexität ist ohne IT nicht beherrschbar

Dtsch Arztebl 2009; 106(42): A-2072 / B-1774 / C-1738

Krüger-Brand, Heike E.

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Foto: iStockphoto
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Eine Voraussetzung für personalisierte Therapie ist, dass eine Vielfalt von Daten aus unterschiedlichen Quellen integriert wird. Das ist nur über patientenspezifische Modelle möglich.

Die Medizin- und Informationstechnik spielt in der öffentlichen Diskussion um die Rolle der personalisierten Medizin bislang kaum eine Rolle. „Personalisierte Medizin wird mit Informationstechnologie nicht in Verbindung gebracht“, monierte Prof. Dr.-Ing. Heinz U. Lemke (Los Angeles, USA) beim 17. Dresdener Palais-Gespräch. Seine Kritik wurde verstärkt von Prof. Dr. med. Otto Rienhoff (Universität Göttingen): Die Diskussion um die individualisierte Medizin sei – im Unterschied zu den USA oder Asien – hierzulande viel zu biologistisch ausgerichtet. Dadurch bestehe die Gefahr, dass man im internationalen Vergleich zurückfalle.

Aus Sicht des Medizininformatikers Lemke geht es im Kontext der personalisierten Medizin letztlich darum, eine Vielfalt von Parametern zum Patienten (Biomarker, bildgebende Verfahren, elektronische Patientenakten et cetera) zu sammeln und dem Arzt Auswertemöglichkeiten zur Verfügung zu stellen. „Personalisierte Medizin wird sich in Software realisieren“, meinte Lemke. Das sei nur über patientenspezifische Modelle möglich.

„Das Wissen muss in Form von Vernetzungen im Computer abgebildet werden“, erklärte Lemke. Ansätze dafür lägen in der Strukturmathematik. Für die Integration der Informationen in einem modellierten Wissensmanagement müssen verschiedene mathematische Verfahren wie bayessche Netze aus der Wahrscheinlichkeitstheorie, Petri-Netze oder Fuzzy-Logik kombiniert werden.

So spielen die bildgebenden Verfahren für die personalisierte Medizin eine zentrale Rolle: Sie seien in den letzten Jahren bis hin zur 5-D-Darstellung (molekulares Imaging) immer weiter verfeinert worden und ermöglichten ansatzweise eine computergestützte Diagnose aus Bildern. So komme etwa die computergestützte Auswertung bestimmter bildgebender Verfahren in der Mammografie einer Expertenauswertung inzwischen nahe. Abgesehen von Bildern müssten jedoch weitere Parameter einbezogen werden. „Wir entwickeln uns von einer bildzentrierten hin zu einer modellgestützten Anschauung“, sagte Lemke. Die quantitative Analyse werde immer wichtiger.

„Das Subjektive reicht nicht aus, wir müssen die Unsicherheit in der klinischen Medizin quantifizieren und von einer evidenzbasierten Medizin hin zu modellbasierter medizinischer Evidenz gelangen.“ Hierfür müssen Informatik, Radiologie und Chirurgie eng zusammenarbeiten. Beispiele für Bereiche, in denen die modellgestützte patientenspezifische Therapie große Fortschritte gemacht hat, sind nach Lemke die Lebertransplantation und der Mitralklappenersatz mit Endoprothesen.

Die wissenschaftliche Durchdringung der Medizin werde allerdings nicht ohne Spannungen fortschreiten, ist Rienhoff überzeugt: In der Forschung gehe es um detailorientierte Datensammlungen, wohingegen im Behandlungszusammenhang die Suche nach einer sicheren, effizienten Entscheidung im Vordergrund stehe. Die Anforderungen an Datensammlungen und Systeme im wissenschaftlichen und im therapeutischen Kontext sind jeweils völlig andere.

„Wir müssen Wege finden, das gesammelte Wissen zu dokumentieren und erschließbar zu halten“, sagte Rienhoff. Eine Dokumentation mit definierten Begrifflichkeiten und Ontologien seien dafür zwingend erforderlich, um Fehlergebnisse der Forschung und Behandlung zu verhindern.

Informationsklammer des gesammelten Wissens
„Die Partizipationsfähigkeit von Ärzten und Patienten hängt an der Möglichkeit, Zusammenhänge transparent in IT-Systemen darstellen und Entscheidungen dokumentieren zu können“, meinte Rienhoff. Eine patientenspezifische Therapie wird nach Meinung der Experten kaum vor dem Jahr 2025 möglich sein. Weltweit werden die Bemühungen indes verstärkt. So wurde etwa 2008 die Gesellschaft für Personalisierte Medizin in Europa (EPMA – European Association for Predictive, Preventive and Personalised Medicine; www.epmanet.eu) mit Sitz in Brüssel gegründet. Sie will unter anderem die Prävention in der Medizin voranbringen und eine grenzüberschreitende Standardisierung der Forschung zur personalisierten Medizin fördern.
Heike E. Krüger-Brand
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