Verbundprojekt: Charakterisierung und Prognose von Krankheitsverläufen von Patienten mit Multiple-Sklerose basierend auf multimodalen Konnektomdaten; Teilprojekt: Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungssystemes zur Charakterisierung und Prognose von MS-Patienten basierend auf multimodaler Hirnbildgebung

Ziel des Projekts ist die Entwicklung von MS-CONNECT, einer Bioinformatik-Plattform zur Unterstützung der klinischen Entscheidungsfindung in der Neurologie. MS-CONNECT ermöglicht die eingehende Analyse von Veränderungen der neuronalen 'Verkabelung' im Gehirn (Konnektomik). Es basiert auf der bestehenden NeuroXM-Plattform von Biomax, die ein sicheres Patientendatenmanagement und Analyse (künstliche Intelligenz) von Gehirndaten ermöglicht. Gegenstand des Teilvorhabens ist die technisch und fachliche Realisierung eines klinischen Entscheidungsunterstützungssystem (CDSS) für eine genauere Charakterisierung von Patienten mit multipler Sklerose (MS) basierend auf Konnektomdaten. Die Reorganisation von Hirnverbindungen, kollektiv als "Konnektom" bezeichnet, ist ein gemeinsames Merkmal vieler Hirnerkrankungen, einschließlich der MS. Die aktuelle Diagnose von Hirnerkrankungen stützt sich auf verhaltens- und neurophysiologische Tests in Kombination mit struktureller Hirnbildgebung, z.B. mit CT und MRI. Diese Messwerte allein sind für die klinische Entscheidungsfindung nicht hinreichend, da sie nicht in der Lage sind, Veränderungen im Konnektom zu erkennen. MS-CONNECT verwendet große Daten-Analytik zur Integration klinischer Daten mit Bilddaten aus der Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI), der funktionellen MRT (fMRI) und Magnetenzephalographie (MEG) zur Erstellung eines virtuellen Schaltplans aller Verbindungen im Gehirn. Der Einsatz der Konnektomik, die Quantifizierung des Konnektoms mit Hilfe mathematischer Verfahren, hat in den klinischen Neurowissenschaften ein enormes Potenzial für eine verbesserte der Patientenstratefizierung, Optimierung der Behandlungsentscheidungen und Vorhersage des Krankheitsverlaufs. Einschlägige Forschungsinitiativen wie das 'Human Brain Project' treiben diese neue Ära der Neurowissenschaften voran. Aufgrund der hohen Komplexität und Größe der Datenmengen, fehlen jedoch kommerzielle Tools für Konnektomik in der klinischen Routine.