Forschen am virtuellen Patientenmodell

Long-Covid-Forschung mit 'digitalen Zwillingen' unterstützen

Dell Technologies unterstützt die i2b2 tranSMART Foundation, eine gemeinnützige Forschungsorganisation, beim Einsatz großer Mengen anonymisierter Patientendaten in der Long-Covid-Forschung.

man with glasses and beard with digital binary code projected on his face
Mit sogenannten digitalen Zwillingen sollen die Auswirkungen von 'Long Covid' besser erforscht werden (Symbolbild)

Bildquelle: Pexels/cottonbro

Mithilfe der Infrastrukturlösungen von Dell Technologies erstellen Forscher aus den Daten virtuelle Modelle der Patienten, sogenannte digitale Zwillinge, an denen sie Millionen individueller Behandlungsoptionen simulieren können. Auf diese Weise wollen sie genau auf die persönliche Krankengeschichte und die genetische Veranlagung zugeschnittene Therapien entwickeln. Die benötigte Rechenleistung und Speicherkapazität stellt Dell Technologies in einer sicheren, abgeschotteten Umgebung bereit, in der die Forscher mit KI- und Machine-Learning-Anwendungen die digitalen Zwillinge erstellen und Behandlungen erproben. Die geschützte „Daten-Enklave“ basiert auf Dell EMC PowerEdge Servern, Dell EMC PowerStore und PowerScale Storage-Systemen sowie VMware WorkspaceOne und Integrationsdiensten von Boomi. Aktuell können die Forscher in dieser Umgebung die Gesundheitsdaten sammeln, speichern und auswerten. Künftig sollen sie aber auch die Möglichkeit erhalten, ihre digitalen Zwillinge in Echtzeit durch Daten von Beatmungsgeräten und Vitaldatenmonitoren zu aktualisieren.

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Kann "Long Covid" vorhergesagt werden?

Berichte von langanhaltenden Symptomen von Covid-19, dem sogenannten ‚Long Covid‘, nehmen zu mit der Zahl Infizierter. Allerdings ist noch wenig über die Prävalenz und Risikofaktoren für Long Covid bekannt. Auch ist es bislang nicht möglich, früh in der Erkrankung vorherzusagen, ob langanhaltende Symptome wahrscheinlich sein werden.

Bei etwa einem von 20 Menschen mit Covid-19 treten langanhaltende Symptome auf, die von starker Müdigkeit, Konzentrationsschwäche und Kopfschmerzen über Herzrhythmusstörungen bis zu Fieber und Kurzatmigkeit reichen – sie leiden an Long Covid oder Post Covid. Bislang ist wenig über diese Langzeitfolgen bekannt und darüber, warum einige Menschen von ihnen betroffen sind, obwohl das Virus sich schon nicht mehr im Körper befindet.

Die KI-unterstützte Plattform hilft ihnen, die vielen neuen Forschungsergebnisse für eine bessere Versorgung und punktgenaue Behandlung ihrer Patienten zu nutzen

Shawn Murphy

Um Long Covid genauer zu untersuchen, haben die zum US-Gesundheitsministerium gehörenden National Institutes of Health vor kurzem eine vierjährige, mit mehr als einer Milliarde Dollar geförderte Forschungsinitiative angekündigt. Allerdings erfordern derartige Forschungsvorhaben sehr große Mengen an Patientendaten. In Zusammenarbeit mit dem 4CE Consortium – einem internationalen Zusammenschluss von mehr als 200 Krankenhäusern und Forschungseinrichtungen weltweit, darunter auch in Deutschland – trägt die i2b2 tranSMART Foundation daher Daten von Long-Covid-Patienten zusammen. Vor der Übermittlung werden diese anonymisiert, um die Privatsphäre der Patienten zu schützen.

Zunächst wollen die Forscher in der von Dell Technologies geschaffenen Umgebung Tests, Simulationen und Analysen für 70.000 Patienten durchführen. In den nächsten vier Jahren könnten aber bis zu zwei Millionen digitale Zwillinge erstellt werden. „Dieses Projekt ist ein perfektes Beispiel dafür, wie die weltweite Forschungs- und Technologie-Community zusammenkommt, um Menschen bei der Überwindung einer Krankheit zu helfen, die wir noch nicht vollständig verstehen“, erklärt Jeremy Ford, Vice President of Strategic Giving and Social Innovation bei Dell Technologies. „Gemeinsam mit der i2b2 tranSMART Foundation setzen wir unsere Erfahrung und Technologie ein, um digitale Zwillinge zu erschaffen, Daten auszutauschen sowie Simulationen und Analysen durchzuführen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden dazu beitragen, an Long Covid leidende Patienten besser zu behandeln.“

„Mit der Entwicklung und Bewertung von Covid-19-Behandlungen betreten die Mediziner gerade Neuland“, betont Dr. Shawn Murphy, Vorstandsmitglied der i2b2 tranSMART Foundation. „Die KI-unterstützte Plattform hilft ihnen, die vielen neuen Forschungsergebnisse für eine bessere Versorgung und punktgenaue Behandlung ihrer Patienten zu nutzen. Durch die digitalen Zwillinge heben wir die klinische Forschung auf eine ganz neue Ebene.“


Quelle: Dell Technologies

07.05.2021

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