Reallabor Datenintelligenz

Im Rahmen des Fraunhofer CIMD sollen untereinander abgestimmt zwei Reallabore aufgebaut werden, eines für die »4D-Klinik« und das vorliegende Reallabor »Datenintelligenz«. Die beiden Reallabore werden separat, aber in enger Abstimmung untereinander, entwickelt. Das Reallabor »Datenintelligenz« fokussiert sich insbesondere auf den Aufbau und die Funktionalität einer Datenplattform mit Self-Service Fokus für die Belange der beteiligten, anwendenden Fraunhofer CIMD-Institute. Zukünftig soll die Plattform in diversen innovativen Kooperationsprojekten genutzt und erweitert werden.

In der Diagnostik werden verschiedenste Systeme genutzt. Die notwendigen Kenntnisse zur Nutzung müssen häufig autodidaktisch erarbeitet werden. Eine zentrale Datenhaltung ist oftmals nicht vorhanden, sodass Daten manuell übertragen werden müssen. Zur Analyse von (digitalen) Unterlagen, werden häufig einfache Tools wie Excel als erstes Hilfsmittel eingesetzt. Für statistische Tests werden in der Regel Python und R genutzt. Dies soll durch das Reallabor Datenintelligenz auf neue und integrierte Grundlagen gestellt werden.

Nach einer intensiven Anforderungsanalyse mit den Kerninstituten wird ein zukunftsfähiges Datenmanagement und eine cloudfähige und sichere, im ersten Aufbauschritt noch lokal gehostete, Datenhaltung konzipiert und aufgebaut. Im Anschluss erfolgt die Entwicklung einer visuell-interaktiven Analyseplattform mit fachbezogenen Visualisierungs- und Analysemethoden.

Die Datenanalyseplattform unterstützt bei der Hypothesengenerierung und der Kohortenauswahl für klinische Studien

Das übergeordnete Ziel ist die Entwicklung eines Datenmanagement sowie einer erweiterbare Datenanalyseplattform, welche von Medizinern und Medizinnerinnen eigenständig genutzt werden kann. Die Betreuung und Unterstützung erfolgt durch die Fraunhofer-Institute für Graphische Datenverarbeitung IGD und für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS. Am Ende des Projekts steht eine cloud- und KI-fähige Plattform für das Fraunhofer CIMD, welche zudem für die Nutzung und Erweiterung in diversen innovativen Kooperationsprojekten zur Verfügung steht.  

Die Plattform ermöglicht die Diskussion und Anpassung neuer Hypothesen im direkten Dialog zwischen Analysten und Mediziner. Zudem bietet sie die Möglichkeit, die Verteilung von Kohorten zu analysieren und zu beurteilen, ob die Datenbasis für statistisch fundierte Aussagen in klinischen Studien ausreichend ist.

Als technisches Partnerinstitut stellt das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD seine Kompetenzen in den Bereichen Visual Analytics, Dashboarding im medizinischen Umfeld sowie im User-Centered Design zur Verfügung. Diese werden durch das Know-how des Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationsysteme IAIS im Bereich cloudbasierter Techniken und Machine Learning ergänzt.

Ausblick

Eine erste nutzbare Version der Analyseplattform für die tägliche, autarke Arbeit mit Studiendaten soll noch 2024 zur Verfügung stehen. Anschließend wird die Plattform sukzessive ausgebaut und erweitert.

Es besteht weiterer Forschungsbedarf hinsichtlich der flexiblen Anbindung von Datenquellen, der sicheren und nutzungsbezogenen Zugriffskonzepte für eine KI- und Cloud-Readiness des Datenmanagements, sowie bildbasierten Analysemethoden.