Über das Projekt

Aufbau einer bundesweit einheitlichen, datenschutzkonformen Infrastruktur zur Speicherung und Bereitstellung von COVID-19 Forschungsdatensätzen. Vorgesehen sind unter anderem eine umfassende Datenbank, Datenerfassungsinstrumente, Use & Access-Verfahren und eine Treuhandstelle.

Die Infrastruktur wird in der Lage sein, komplexe COVID-19 Forschungsdatensätze, darunter klinische Daten, Bilddaten und Daten zu Bioproben, multizentrisch, patientenbezogen und pseudonymisiert abzubilden und der Forschung zur Verfügung zu stellen.

Das wichtigste im Überblick

In der Versorgung von Patientinnen und Patienten mit COVID-19 fallen innerhalb der IT-Systeme und elektronischen Krankenaktensysteme der Universitätskliniken in hohem Maße forschungsrelevante Daten, Materialien und Erkenntnisse an, die möglichst standardisiert erhoben und zeitnah erfasst, sowie zentral zusammengeführt und ausgewertet werden müssen. Folgende Ziele stehen dabei im Vordergrund:

  • die möglichst schnelle Generierung und Verbreitung von Evidenz zur Unterstützung einer bestmöglichen Krankenversorgung bei COVID-19, unter Berücksichtigung rechtlicher und ethischer Fragestellungen,
  • die Vermeidung künftiger Epidemien,
  • die Optimierung des Umgangs mit Epidemien, nicht nur in der individuellen Behandlungssituation, sondern auch im Krisenmanagement und in der Gestaltung des Gesundheitswesens insgesamt und
  • die Schaffung von Grundlagen für die Impfstoff- und Wirkstoffentwicklung.

Das DZHK betreibt eine klinische Forschungsplattform für klinische Studien im Herz-Kreislauf-Bereich, die grundlegende Anforderungen einer COVID-19-Datenplattform erfüllt und mit der bereits über 120 Kliniken in ganz Deutschland arbeiten. Das System ist sofort einsetzbar und wird vorübergehend für die COVID-19-Forschung angepasst. Dies gewährleistet einen zügigen Start der Datenerfassung. Als langfristige Lösung für die Forschungsdateninfrastruktur zu COVID-19 wird eine leistungsfähige umfassende Forschungsdatenplattform nach FAIR-Prinzipien auf Basis der Strukturen und Vorarbeiten der Medizininformatik-Initiative (MII) errichtet. Ergänzend zur zentralen Datenplattform werden bundesweit transaktionale sowie persistente Datenspeicherkomponenten aufgebaut und kombiniert. Ein qualitativ hochwertiger Datensatz aus möglichst allen Universitätskliniken Deutschlands soll integriert werden. Außerdem soll die Möglichkeit geschaffen werden, Bürger-Apps und klinische Apps anzubinden. Neben technischen Lösungen werden auch funktionale Prozesse zu bundesweitem Pseudonymisierungs-, modularem Einwilligungs- und dynamischem Widerrufs-Management entwickelt. Als Resultat können unterschiedliche Datenarten und -quellen patientenbezogen zusammengeführt, komplexe Forschungsfragen bearbeitet und die Gesundheitsversorgung unterstützt werden.

Die Forschungsdatenplattform

  • verwendet offene Standards und wird unter Verwendung offener Spezifikationen und austauschbarer Komponenten aufgebaut.
  • erlaubt eine standortübergreifende Datenbündelung und -integration auf der Basis von internationalen Standards für interoperable Datenintegrationslösungen mit einheitlich geregeltem Zugang und standardisierter Nutzung.
  • bindet die Datenintegrationszentren der MII aller deutschen Universitätsmedizinstandorte an, ermöglicht aber auch anderen Krankenhäusern die Teilnahme.
  • verarbeitet den deutschlandweit abgestimmten COVID-19 Datensatz (GECCO).
  • genügt den FAIR-Prinzipien für Forschungsdaten.
  • ermöglicht schnelle Datenanfragen und Analysen, sofern eine Einwilligung vorliegt.
  • erlaubt die Entwicklung von mobilen Apps wie auch klinischen Anwendungen, die allen Kliniken zur Verfügung gestellt werden können, z.B. das Covid-19 Smart Infection Control System.
  • ermöglicht die zügige Integration von Anwendungen zur Unterstützung der Versorgung von Covid-19 Patienten durch die Bereitstellung transaktionaler Anwendungen in lokalen IT-Infrastrukturen der Krankenhäuser.
  • unterstützt durch die Nutzung und Förderung der Datenintegrationszentren der MII die dezentral-föderierte Datenerhebung und Datenbereitstellung durch die Universitätskliniken und ermöglicht gleichzeitig die Durchführung und zentrale Auswertung von verteilten wissenschaftlichen Analysen.
  • ermöglicht durch die Verwendung von offenen Informationsmodellen und Programmierschnittstellen, dass schnell und effizient neue Dienste und Anwendungen entwickelt und in die Plattform integriert werden können. Diese können sowohl von Gesundheitsversorgern als auch Bürgerinnen und Bürgern genutzt werden.

Der Mehrwert des Projekts lässt sich wie folgt zusammenfassen:

  • Strukturierte Daten sollen den Forschenden möglichst einfach in hoher Qualität und Aktualität zur Verfügung gestellt werden, um bei der Beantwortung unterschiedlichster wissenschaftlicher Fragestellungen zu unterstützen, damit Fortschritt zu erzielen und Nutzen für die Gesellschaft zu stiften.
  • Möglichst kurzfristig soll eine umfassende, standardisierte Datenbasis aus verschiedensten Quellen, inklusive Daten von Patientinnen und Patienten sowie Bürgerinnen und Bürgern, etabliert werden, die alle Anforderungen der Forschungsethik und der EU-DSGVO erfüllt.
  • Es soll eine Datengrundlage geschaffen werden, die auch neuartige wissenschaftliche Auswertungen sowie die Entwicklung evidenzbasierter Entscheidungsunterstützungssysteme ermöglicht.
  • Die Datengrundlage für politische Entscheidungen soll nachhaltig verbessert werden, indem zeitnah relevante Daten aus der Patientenversorgung (Diagnostik, Therapie) auf bundesweit gleicher Basis verfügbar gemacht werden.
  • Durch innovative, qualitativ hochwertige Dienste und Applikationen für Bürgerinnen und Bürger (Apps für patientengenerierte Daten) sowie für Gesundheitseinrichtungen (Grundlagen für klinische Entscheidungsunterstützung) soll der Umgang mit der Pandemie bzw. das Pandemiemanagement erleichtert und die Patientenversorgung verbessert werden.

Die klinische Forschungsplattform des DZHK wurde in nur zwei Monaten an die Erfordernisse der COVID-19-Forschung angepasst. Dadurch konnte die Rekrutierung von Erkrankten und Infizierten unverzüglich beginnen. Von Oktober 2020 bis November 2021 wurden komplexe Datensätze von 3.740 Patientinnen und Patienten aus den drei NAPKON-Kohorten in der Plattform erfasst und erste Forschungsprojekte damit durchgeführt.

Der DZHK e.V. wird Ende 2021 die Koordination der klinischen Forschungsplattform an das Netzwerk Universitätsmedizin übergeben. Da sich das Erfassen der Daten bewährt hat, werden die Infrastrukturpartner des DZHK auch in Zukunft die NAPKON-Patienten erfassen, dann als direkte Partner des NUM. Die klinische Forschungsplattform ergänzt somit die auf Routinedaten ausgerichtete Forschungsdatenplattform der MI-I.

Die Softwareentwicklung im Projekt CODEX ist weitestgehend abgeschlossen und umfasst unter anderem:

  • an den Standorten zu installierende NUM-Knoten zur Datenlieferung an die zentrale Plattform, sowie die Vermittlung von föderierten Abfragen;
  • die zentrale Forschungsdatenplattform zum zentralen Speichern und Auswerten von Pandemiedaten;
  • dezentrale, transaktionale Komponenten zur standardisierten Anbindung von Mehrwertdiensten (z.B. der Smart Infection Control App SmICS) an den Standorten;
  • die Dashboard-Komponente zur visuell erkenntnisreichen Darstellung von aggregierten Pandemiedaten aus den Standorten.

CODEX nutzt den im Rahmen von NAPKON geschaffenen Datensatz GECCO, einem auf den Fast Healthcare Interoperability Resources (FHIR) basierendem Datensatz, der sehr schnell und erfolgreich entwickelt wurde, um der Wissenschaft eine gemeinsame Sprache und Arbeitsgrundlage zu geben.

Bereits mehr als die Hälfte der 34 teilnehmenden Standorte haben erfolgreich an föderierten Analysen auf Basis der Software des NUM-Knoten teilgenommen. Mehr als ein Drittel der Standorte hat erfolgreich synthetische Daten im Rahmen des technischen Tests an die zentrale Plattform gesendet. Weitere Standorte werden sich anschließen.

Etwa die Hälfte der Standorte erhielt bereits ein positives Ethikvotum, das die Speicherung von Daten in der zentralen Plattform bei Vorliegen des Broad Consent der Medizininformatik-Initiative (MI-I) erlaubt. Ebenfalls gewährleistet dies die Datenlieferung über andere von der jeweiligen Ethikkommission als zulässig beschiedenen Einwilligungen.

Die so geschaffenen regulatorischen Voraussetzungen, die genutzten Datensätze und Netzwerkstrukturen ermöglichten die vollständige Veröffentlichung von bereits zwei Publikationen und die Einreichung einer weiteren Studie. Im Dashboard konnte, mit Kenntnisnahme der Presse, die Versorgungslage in den teilnehmenden Universitätskliniken visuell und analysierbar aufbereitet werden.