Medical Information Sciences

Worum geht es in unserem Forschungsbereich?

 

Forschung und Entwicklung befassen sich in unserem Forschungsbereich mit Potenzialen und Herausforderungen in der Biomedizin und der Gesundheitsversorgung. Grundlage dafür und eigenständiger Schwerpunkt sind der Einsatz und die Weiterentwicklung moderner Informationstechnologien. Wir erforschen und entwickeln innovative Lösungsansätze in enger Zusammenarbeit mit klinischen, akademischen und industriellen Partnern. Diese interdisziplinäre und intersektorale Herangehensweise ermöglicht es uns, sowohl die Grundlagenforschung voranzutreiben, als auch alltagstaugliche Lösungen für Anwendungsfelder in der klinischen Praxis zu entwickeln. Auf diese Weise leisten wir einen bedeutenden Beitrag zur Medizin der Zukunft.

 

Für Studierende, Doktorandinnen und Doktoranden sowie erfahrene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bietet unser Forschungsbereich die Möglichkeit, in zahlreichen Arbeitsfeldern tätig zu sein: von der Datenerfassung über klinische Entscheidungsunterstützung bis hin zur Konzeption und zum Aufbau der nötigen Infrastruktur ist alles abgedeckt. Wir arbeiten in unterschiedlichen Bereichen intensiv daran, innovative Technologien zu entwickeln, um künftigen medizinischen Fortschritt zu ermöglichen und mitzugestalten.

 

Im Folgenden werden exemplarisch Forschungsprojekte mit Bezug zu den verschiedenen inhaltlichen Schwerpunkten unserer Arbeit vorgestellt. Unsere Projekte sind in der Regel interdisziplinär, oftmals sind auch Aspekte mehrerer Schwerpunkte adressiert und Forschungsprojekte sind entsprechend mehr als einmal aufgeführt.

IT-Infrastrukturen

Die Entwicklung und Optimierung von IT-Infrastrukturen im Bereich der Medizinischen Informatik ist entscheidend für die effiziente Nutzung und den sicheren Austausch medizinischer Daten. Eine zuverlässige IT-Infrastruktur ermöglicht die Vernetzung von Krankenhaus- und Praxissystemen, die Integration unterschiedlicher Datenquellen sowie die schnelle Verarbeitung und Analyse von Gesundheitsinformationen. Wir beschäftigen uns mit der Konzeption und Implementierung robuster, skalierbarer IT-Lösungen, die die Basis für moderne medizinische Anwendungen bilden – beispielsweise dem Aufbau eines Datenintegrationszentrums am Universitätsklinikum Augsburg. Besondere Bedeutung kommt dabei der Datensicherheit, Interoperabilität, der Entwicklung von Standards und der klinischen Entscheidungsunterstützung zu. IT-Infrastrukturen ermöglichen es, große Datenmengen übersichtlich zu strukturieren und durch gezielte Visualisierungen sowie intelligente Datenaufbereitung die klinische Entscheidungsfindung zu unterstützen. So tragen wir aktiv zur Verbesserung der Versorgungsqualität bei und unterstützen Ärzte und medizinisches Fachpersonal bei der optimalen Entscheidungsfindung in der Patientenversorgung.

 

Bioinformatik

Die Bioinformatik ist ein interdisziplinäres Fachgebiet, das molekulare und klinische Daten computergestützt analysiert und interpretiert. Wir nutzen moderne Algorithmen und Verfahren des maschinellen Lernens, um Muster in großen und heterogenen Datensätzen zu erkennen. Dadurch können klinisch relevante Informationen gewonnen, Diagnosen präziser gestellt und therapeutische Ansätze individuell angepasst werden. Langfristig trägt die Bioinformatik dazu bei, Krankheitsmechanismen besser zu verstehen und Versorgungskonzepte nachhaltig zu verbessern. Ein weiterer Fokus liegt auf der Zusammenarbeit mit Verbünden wie dem Bayerischen Zentrum für Krebsforschung (BZKF) und der CCC Allianz WERA. Diese Netzwerke fördern die standortübergreifende Krebsforschung, bündeln Expertise und beschleunigen die Umsetzung innovativer Ansätze in die klinische Praxis – immer mit dem Ziel, die Versorgung von Patientinnen und Patienten nachhaltig zu verbessern.
 
Abgeschlossene Projekte

Bild- & Signalverarbeitung

Die automatisierte Verarbeitung von Bildern und Signalen ist wichtig für die Diagnostik, das Monitoring und die Therapiesteuerung, aber auch essenziell für die Grundlagenforschung. Wir setzen etablierte Verfahren der Bild- und Signalverarbeitung zur Analyse medizinischer Daten ein und entwickeln selbst innovative Verfahren, um klinisch relevante Aussagen zu generieren bzw. (patho)physiologische Zusammenhänge zu erkennen. Verfahren der Künstlichen Intelligenz haben hier besonders große Bedeutung, beispielsweise um das Auftreten von Erkrankungen vorauszusagen und präventive Ansätze zu ermöglichen.
 

Modellierung & Simulation

Modelle und Simulationen leisten einen entscheidenden Beitrag für das Verständnis von biologischen bzw. (patho)physiologischen Zusammenhängen und Abläufen sowie die Entwicklung moderner diagnostischer und therapeutischer Verfahren. Wir entwickeln mathematische und computergestützte Modelle, die eine datengetriebene Analyse biologischer und medizinischer Systeme ermöglichen. Ein zentraler Fokus liegt auf der Simulation biologischer Prozesse, um das Verhalten komplexer Systeme, wie Zellinteraktionen, Organfunktionen und Krankheitsverläufe, vorherzusagen. Diese Ansätze erlauben es, virtuelle Experimente durchzuführen, die medizinische Studien und Behandlungen simulieren, und tragen so entscheidend zur Entwicklung neuer Therapien und zur Personalisierung der Medizin bei. Unsere Forschung basiert auf interdisziplinärer Zusammenarbeit, die Expertise aus Informatik, Mathematik, Biologie und Medizin vereint, um innovative und praxisnahe Lösungen zu entwickeln. Darüber hinaus schaffen wir Modelle, die klinische Entscheidungsprozesse unterstützen und die Patientenversorgung durch optimierte Abläufe und individuell angepasste Therapien verbessern.

 

Forschungsprojekte

Sensorik & Datenerfassung

Die Erfassung von Daten ist die Grundlage für die Diagnostik, das Monitoring und die Therapiesteuerung. Wir beschäftigen uns mit innovativen Möglichkeiten zur Erfassung von Daten und mit deren Integration in Klinik und Alltag. Schwerpunkt ist die Umsetzung von Lösungen, die gleichermaßen benutzerfreundlich, aussagekräftig und nachhaltig sind. Ein Beispiel sind Wearables, die multimodal Daten erfassen und in Kombination mit innovativen Methoden der Bild- und Signalverarbeitung, wie zum Beispiel der Sensordatenfusion, die heutigen Möglichkeiten deutlich erweitern.

 

Entscheidungsunterstützung

Effektive Entscheidungsunterstützung ist ein zentraler Bestandteil der modernen Medizin und trägt dazu bei, diagnostische, therapeutische und organisatorische Prozesse zu optimieren. Unsere Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung innovativer Systeme, die medizinisches Fachpersonal durch datenbasierte Analysen und prädiktive Modelle unterstützen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Integration von Algorithmen der Künstlichen Intelligenz, die es ermöglichen, relevante Informationen aus großen und heterogenen Datenquellen zu extrahieren und patientenspezifische Empfehlungen zu generieren. Diese Systeme fördern eine evidenzbasierte Entscheidungsfindung und unterstützen die frühzeitige Erkennung von Risiken sowie die Auswahl der optimalen Therapieoptionen. Durch die enge Zusammenarbeit mit Expertinnen und Experten aus Medizin, Informatik und Biostatistik schaffen wir Lösungen, die nicht nur technologisch fortschrittlich, sondern auch in klinischen Arbeitsabläufen benutzerfreundlich und praktikabel sind. Ziel ist es, die Qualität der Patientenversorgung nachhaltig zu verbessern und gleichzeitig die Effizienz im Gesundheitswesen zu steigern.
 

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