Swarm Learning for precision medicine in infectious diseases and pandemic preparedness
Medizin und Forschung erzeugen immer mehr Daten, die zu einem genaueren Verständnis von Krankheiten und den ihnen zugrunde liegenden Prozessen führen. In dieser komplexen Datenlandschaft lassen sich wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung neuer Präzisionstherapien gewinnen, die besser auf den einzelnen Patienten zugeschnitten sind als herkömmliche Behandlungen.
In dem von der VolkswagenStiftung geförderten Projekt vernetzen Experten aus Bonn, Berlin, Köln, Gießen, Hamburg, Homburg, München und Saarbrücken Kliniken und Institutionen in ganz Deutschland in einem nationalen Schwarm Lernen-Netzwerk. Als Fallstudie werden COVID-Durchbruchsinfektionen untersucht, um zu verstehen, warum manche Menschen trotz Impfung an COVID erkranken.
Das Projekt befasst sich auch mit den ethischen Aspekten des Einsatzes von KI in der Medizin. Durch die Einbindung von Patientenselbsthilfegruppen sowie Experten mit ethischem Fachwissen wird sichergestellt, dass ethische und soziale Erwägungen während des Projekts und nicht erst nach der Einführung technischer Innovationen berücksichtigt werden, wie es leider oft der Fall ist.
In globalen Krisensituationen können zuverlässige, schnelle, sichere und die Privatsphäre wahrende KI-Lösungen helfen, entscheidende Fragen bei der Bekämpfung dieser Bedrohungen zu beantworten.
Mitglieder des Konsortiums
- Prof. Dr. Marylyn Addo, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
- Prof. Dr. Alena Buyx, Technische Universität München
- Prof. Dr. Susanne Herold, Universitätsklinikum Gießen und Marburg
- Prof. Dr. Florian Klein, Uniklinik Köln
- Prof. Dr. Percy Knolle, Technische Universität München
- Prof. Dr. Leif Erik Sander, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Co-Speaker
- Prof. Dr. Birgit Sawitzki, Charité – Universitätsmedizin Berlin
- Prof. Dr. Martina Sester, Universitätsklinikum des Saarlandes
- Prof. Dr. Joachim Schultze, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und Universität Bonn, Sprecher
- Prof. Dr. Fabian Theis, Helmholtz München
Teilprojekt
Die Forschungsgruppe von Prof. Alena Buyx am Institut für Geschichte und Ethik der Medizin der Technischen Universität München konzentriert sich auf die ethischen Aspekte der Entwicklung und Umsetzung des Swarm Learning Network. Dazu gehören:
- Die Entwicklung eines prozessorientierten Rahmens, der ein Netzwerk durch gezielte Reflexion in relevanten Entwicklungsphasen begleitet und zu einer automatisch generierten Dokumentation führt, die wir als Swarm Card bezeichnen: eine strukturierte, zugängliche Dokumentation, die wichtige Aspekte eines dezentralen Netzwerks festhält, darunter seine Ziele, beabsichtigte und nicht beabsichtigte Verwendungszwecke, Datenzusammensetzung, Modellspezifikationen, Bewertungskriterien und ethische Überlegungen.
- Durchführung qualitativer Interviews mit Netzwerkmitgliedern, um die Hindernisse und Förderfaktoren für die Standardisierung experimenteller Prozesse im Labor und im klinischen Umfeld zu untersuchen.
- Untersuchung der ethischen Herausforderungen im Zusammenhang mit Swarm Learning im Vergleich zu den bereits identifizierten Herausforderungen im Zusammenhang mit Federated Learning im Allgemeinen.
Prof. Alena Buyx und PD Dr. Stuart McLennan
Tel.: 089 4140 4041
Mail: office.ethics@mh.tum.de
Projektleitung:
Prof. Alena Buyx and PD Dr. Stuart McLennan
Zeitraum:
01.01.2024 - 31.12.2026
Projekttyp:
Drittmittelprojekt
Fördergeber:
Volkswagen Stiftung
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