Forschung

Forschungsansatz

Das Forschungsprofil des Lehrstuhls wird im Wesentlichen durch eine fundamentaltheologische und konkrete Ethik geprägt. Das Attribut „fundamentaltheologisch“ verweist dabei auf die Notwendigkeit, die theologische Ethik im Sinne von 1. Petr 3,15 („Seid allezeit bereit zur Verantwortung vor jedermann, der Rechenschaft fordert über die Hoffnung, die in euch ist“) in einer weltanschaulich pluralen und funktional ausdifferenzierten Gesellschaft kommunikativ anschlussfähig zu halten und so die Gehalte der christlich-theologischen Tradition in aktuelle ethische Diskurse einzuspeisen. Obwohl diese Transpartikularisierung der christlich-religiösen Überlieferung auch eine Reihe methodischer und meta-ethischer Fragen berührt, stehen im Zentrum der Forschung konkrete moralisch-ethische Konfliktfelder, vor allem im Bereich der Bio- und Sozialethik. Ethik wird dabei als Wissenschaft verstanden, die normative Fragen detektiert und im Hinblick auf Voraussetzungen und Konsequenzen hin analysiert, Kriterien für die Beurteilung von Konfliktlagen ermittelt und damit zugleich auch Entscheidungsträger berät sowie entsprechende methodische und inhaltliche Fähigkeiten und Kenntnisse in der Lehre vermittelt.

Aktuelle Projekte

CwiC: Coping with Certainty – von der Steigerung der Prädiktabilität im KI-Zeitalter und ihren damit einhergehenden normativen Herausforderungen

(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

Projektleitung:
Projektstart: 1. März 2020
Projektende: 28. Februar 2023
Akronym: CwiC
Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Publikationen:

Die Prozesse von Digitalisierung und der Anwendung Künstlicher Intelligenz prägen und verändern sowohl die Gesundheitsforschung als auch die medizinische Praxis. Die Geschwindigkeit und Eingriffstiefe dieser Entwicklungen erfordert Überlegungen zu einer verantwortungsvollen, effektiven und differenzsensiblen Governance.
CwiC ist ein interdisziplinäres Forschungsprojekt, welches sich zum Ziel setzt, die Lücke zwischen grundlegender normativer Theoriebildung und angewandtem Systemdesign an der Schnittstelle von Wissenschaft, Gesellschaft und Technologie kleiner werden zu lassen. Das Projekt basiert auf einem allgemeinen anthropologischen und soziologischen Grundgedanken: Die gegenseitige Anerkennung, die für uns als Gesellschaft und als Individuen wesentlich ist, ist eng mit unserer gemeinsamen Unsicherheit über die Zukunft verbunden.
Das Verbundprojekt wird vom BMBF für drei Jahre gefördert und besteht aus einem rechtlichen (Steffen Augsberg, Gießen), einem ethischen (Matthias Braun, Erlangen) und einem verhaltensökonomischen (Nora Szech, Karlsruhe) Teilprojekt.

Empathokinästhetische Sensorik

(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

Projektleitung: ,
Projektstart: 1. Juli 2021
Projektende: 30. Juni 2025
Akronym: SFB 1483 EmpkinS
Mittelgeber: DFG / Sonderforschungsbereich / Transregio (SFB / TRR)
URL: https://empkins.de/

Abstract:

Der geplante SFB „Empathokinästhetische Sensorik“ (EmpkinS) erforscht neuartige radar-, funk-, tiefenkamera- und photonikbasierte Sensortechniken sowie Körperfunktionsmodelle und Algorithmen, mit denen über die berührungslose Erfassung von Bewegungsparametern des Menschen eine Wahrnehmung und Bewertung der physiologischen und behavioralen Zustände und Körperfunktionen ermöglicht wird. EmpkinS verfolgt das Ziel, Sensortechnologien und Bewegungsdaten des menschlichen Körpers zu schaffen. Basierend auf diesen Daten völlig neuer Qualität und Quantität wird EmpkinS bahnbrechende Erkenntnisse im Bereich von biomechanischen, medizinischen und (psycho-)physiologischen Körperfunktionsmodellen und Wirkmechanismen sowie den Wechselwirmechanismen zwischen diesen erarbeiten. Die EmpkinS-Leitidee besteht darin, dass menschliche Bewegungsparameter sowohl der Makroebene (Körper bzw. Körpersegmente, kardiopulmonale Funktion) als auch der Mikroebene (Mimik, Faszikulation) feingranular aus der Ferne, d. h. minimal störend und nichtinvasiv erfasst werden. Aus diesen Daten werden dann die dem Bewegungsmuster zugrundeliegenden physiologischen und behavioralen Zustände unter Nutzung biomechanischer, neuro- und psychomotorischer Körperfunktionsmodelle algorithmisch rekonstruiert. Die Verknüpfung der körperinneren, biomedizinischen und der äußeren, medizintechnischen Ebenen, die durch die Sensorik sowie die Körperfunktionsmodelle und die Inversion der Wirkmechanismen geschaffen wird, ist hochinnovativ, außerordentlich komplex und bisher in vielen Bereichen unerforscht.Zur Lösung der herausfordernden Forschungsfragen umfasst EmpkinS ein interdisziplinäres Forschungsprogramm, das sich kohärent entlang der sensorischen Kette von der primären Sensortechnik (Projektbereich A) über die Signal- und Datenverarbeitung (Projektbereiche B und C), der zugehörigen Modellierung der Vorgänge im menschlichen Körper (Projektbereiche C und D) bis hin zur psychologischen bzw. medizinischen Interpretation (Projektbereich D) der Sensordaten gliedert. Ethikforschung (Projektbereich E) zur Sicherstellung eines verantwortungsvollen Einsatzes der EmpkinS-Technologie ist integraler Bestandteil des SFB.Das auf zwölf Jahre ausgelegte Forschungsprogramm des SFB EmpkinS wird Methodologien und Technologien erschaffen, die neuartiges Grundlagenwissen über die Verknüpfung von inneren biomedizinischen Prozessen des menschlichen Körpers mit äußerlich und berührungslos, per funk- und wellenbasierter Sensorik erfassbaren Informationen, bereitstellen werden. EmpkinS wird mit diesen medizintechnischen Sprunginnovationen völlig neuartige „digitale“, patientenzentrierte Diagnose- und Therapiemöglichkeiten für Medizin und Psychologie eröffnen.Die Medizintechnik stellt einen Forschungsschwerpunkt mit Leuchtturmcharakter der Region Erlangen-Nürnberg dar. Ausgehend von dem diesem exzellenten Hintergrund und mit den vielfältigen Vorarbeiten startet EmpkinS von einer schlagkräftigen sowie äußerst soliden Basis.

Publikationen:

vALID: KI-basierte Entscheidungsunterstützungssysteme in der Klinik. Ethische, rechtliche und gesellschaftliche Herausforderungen

(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

Projektleitung:
Projektbeteiligte: ,
Projektstart: 1. November 2019
Projektende: 31. Oktober 2022
Akronym: vALID
Mittelgeber: BMBF / Verbundprojekt

Abstract:

Künstliche Intelligenz (KI) scheint in aller Munde. Von zunehmender Bedeutung sind Anwendungen von KI im Bereich klinischer Entscheidungsfindung. Liegen einige der denkbaren Anwendungen klinischer KI noch in der Zukunft, verändern andere bereits die Praxis. Das Projekt vALID unternimmt eine normative, rechtliche und technische Analyse der Frage, wie KI-gesteuerte klinische Entscheidungsunterstützungssysteme mit dem Ideal der Arzt- und Patientensouveränität in Einklang gebracht werden können.

vALID besteht aus vier Teilprojekten. Im ethischen Teilprojekt wird auf Basis einer eingehenden Analyse bestehender normativer Arbeiten zur KI in der Klinik untersucht, welche Aspekte das Ideal der Souveränität von ÄrtzInnen und PatientInnen umfasst. Das rechtliche Teilprojekt wird auf Basis einer De Lege Lata Analyse verschiedene Regulierungsoptionen im nationalen und internationalen Kontext analysieren und bewerten. Beide Teilprojekte untersuchen, wie Konzepte von Vertrauenswürdigkeit, Transparenz, Akteurschaft und Verantwortung durch klinische KI beeinflusst und verschoben werden—sowohl auf theoretischer Ebene als auch im Hinblick auf konkrete moralische und rechtliche Konsequenzen.

Im technischen Teilprojekt werden vor dem Hintergrund einer eingehenden Analyse technisch möglicher sowie in der Klinik bereits eingesetzter Anwendungen Mock-Up-Simulationen von konventionellen, automatisierten sowie integrativen Entscheidungsunterstützungssystemen entworfen. Im empirischen Teilprojekt werden anhand dieser Mock-Ups sowie mittels quantitativer und qualitativer Erhebungsmethoden die Perspektiven und Argumentationsmuster von Patientinnen und ÄrztInnen zu einer Bandbreite von Designs und Implementierungen KI-getriebener, klinischer Entscheidungsunterstützungssysteme systematisch erfasst.

Während dieses Prozesses sind die Teilprojekte fortwährend methodologisch verzahnt: Die normwissenschaftlichen Teilprojekte erarbeiten einerseits den konzeptionellen Rahmen für die empirischen Untersuchungen, und nehmen andererseits deren Zwischenergebnisse in die Argumentationsgänge auf.

Auf Basis dieser Arbeiten werden die vier vALID-Teilprojekte schließlich gemeinsam eine ethisch, rechtlich, technisch, und empirisch informierte Governance-Perspektive für KI-getriebene Entscheidungsunterstützungssysteme im Kontext eines shared decision-making erarbeiten.

Publikationen:

Smarte Sensorik in der Schwangerschaft - Ein integratives Konzept zur digitalen, präventiven Versorgung schwangerer Frauen

(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

Projektleitung:
Projektbeteiligte: , , , , , , , , , , , , , ,
Projektstart: 1. März 2020
Projektende: 31. August 2022
Laufzeitverlängerung bis: 31. Januar 2024
Akronym: SMART Start
Mittelgeber: Bundesministerium für Gesundheit (BMG)

Abstract:

Sensorische Anwendungen finden heutzutage durch moderne Technologien (v.a. Smartphone/Smart-Watch vermittelt) vielfach Einzug in den Alltag. In diesem Zuge stellt sich die Frage, inwieweit auch sensorische Messungen der regulären Schwangeren-Vorsorge (Herzfrequenz, Blutdruck, Sonografie und Kardiotokografie), die dem Standard nach in der Hand des Arztes oder der Ärztin liegen, in den Smart-Home Bereich transferiert werden und valide Ergebnisse liefern, sowie zukünftig die Klinik-besuche schwangerer Frauen reduzieren bzw. spezifizieren können. Im Fokus der Fragestellung dieses Projekts steht die klinische Usability, die gesellschaftliche Akzeptanz, die Compliance durch die betroffenen Akteure und die Weiterentwicklung dieser sensorischen Techniken im häuslichen Bereich sowie damit assoziierte ethisch/medizinrechtliche Themen.

Ziel des Projektes ist, die Vorsorge für schwangere Frauen zu optimieren und zu vereinfachen, indem sowohl bewährte als auch innovative Sensorik in die Heim-Versorgung überführt und mit künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen analysiert wird. In diesem Projekt werden direkte Anwendungsmöglichkeiten zur Implementierung der Smart-Sensorik geschaffen, welche die optimierte Gesundheitsbetreuung durch die Ärztin oder den Arzt, aber auch die eigene Kontrolle und Optimierung der metabolischen Aktivität durch die schwangeren Frauen ermöglicht. Als Zielgruppe sind schwangere Frauen und deren Partner/innen angesprochen, die offen sind für die gesundheitsbezogene Anwendung moderner, digitaler Medien (Smartphone, Smart-Watch etc.).

Publikationen:

Abgeschlossene Projekte

  • Integratives Konzept zur personalisierten Präzisionsmedizin in Prävention, Früh-Erkennung, Therapie undRückfallvermeidung am Beispiel von Brustkrebs - DigiOnko

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Oktober 2020 - 30. September 2024
    Mittelgeber: Bayerisches Staatsministerium für Gesundheit und Pflege, StMGP (seit 2018)

  • Integratives Konzept zur personalisierten Präzisionsmedizin in Prävention, Früh-Erkennung, Therapie und Rückfallvermeidung am Beispiel von Brustkrebs

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Oktober 2020 - 30. September 2024
    Mittelgeber: Bayerisches Staatsministerium für Gesundheit und Pflege, StMGP (seit 2018)
    Abstract

    Breast cancer is one of the leading causes of death in the field of oncology in Germany. For the successful care and treatment of patients with breast cancer, a high level of information for those affected is essential in order to achieve a high level of compliance with the established structures and therapies. On the one hand, the digitalisation of medicine offers the opportunity to develop new technologies that increase the efficiency of medical care. On the other hand, it can also strengthen patient compliance by improving information and patient integration through electronic health applications. Thus, a reduction in mortality and an improvement in quality of life can be achieved. Within the framework of this project, digital health programmes are going to be created that support and complement health care. The project aims to provide better and faster access to new diagnostic and therapeutic procedures in mainstream oncology care, to implement eHealth models for more efficient and effective cancer care, and to improve capacity for patients in oncologcal therapy in times of crisis (such as the SARS-CoV-2 pandemic). The Chair of Health Management is conducting the health economic evaluation and analysing the extent to which digitalisation can contribute to a reduction in the costs of treatment and care as well as to an improvement in the quality of life of breast cancer patients.

  • CwiC: Coping with Certainty – von der Steigerung der Prädiktabilität im KI-Zeitalter und ihren damit einhergehenden normativen Herausforderungen

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. März 2020 - 28. Februar 2023
    Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

  • Dateneigentum – Systemmedizin zwischen Souveränität und Solidarität Ethische, Recht-liche und Gesellschaftliche Aspekte

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. April 2019 - 30. Juni 2021
    Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

  • Zwang und Anerkennung

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Mai 2017 - 30. April 2018
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)

  • Between Moral Hazard and Legal uncertainty? Ethical, legal and Societal Challenges of Gene Editing

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Oktober 2016 - 30. September 2018
    Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    Abstract

    Gene Editing techniques are seen to be at the frontier of current research in the field of emerging biotechnologies. However, such biotechnological research  is tensioned at the interface of science, technology and society. This means that biotechnological research such as on Gene Editing techniques offers a tremendous potential to provide new ideas, methods and – in the long run – novel applications for urgent societal challenges and needs on the one hand. On the other hand, such techniques are also perceived as having the potential to challenge and sometimes blur existing perceptions, values as well as comprehensive cultural modes of public understanding. The latest development within Gene Editing Techniques, the so-called CRISPR/Cas9 technology, represents a paradigmatic example for the ambiguity of such techniques and has been resulting in a debate whether or not it is necessary to ban this technique with a moratorium in the case of its use for germ line modifications. Thus, not only a discussion is taking place whether Gene Editing techniques should be banned in general or only if applied in human embryos. Furthermore it is also at debate which moral and legal reasons are respective considered in dealing with this technique. Interestingly, not only the field of science constitutes an arena for the ongoing discussion on the use of CRISPR/Cas9 to edit the human germ line. Gene editing has become part of a broader public reasoning that particularly put the question to the point which argumentation should be adduced in order to develop a societal and consequently political dealing with such a technology. Thus, the currently urgent question is how we could scrutinise the reported public as well as scientific unease in dealing with CRISPR/Cas9 in order to analyse the underlying moral and legal deliberation processes. To put the point straight: The main problem is not the use of CRISPR/Cas9 itself. The main task is to reach a stage in which we are able to outline the underlying moral and legal reasoning in order to build a sustainable frame for responsible research. Therefore, the aim of this project is to substantially contribute to the current debate about a responsible as well as participatory frame for research with emerging biotechnologies by analysing the underlying perceptions, attitudes, arguments and the reasoning in dealing with CRISPR/Cas9.

  • Klausurwochen ELSA: Eine neue Genrevolution? Ethische Rechtliche und Soziale Herausforderungen des Gen Editing

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. September 2016 - 31. August 2018
    Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)

  • Ethische und gesellschaftliche Herausforderungen der empathokinästhetischen Sensorik

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Empathokinästhetische Sensorik
    Laufzeit: 1. Juli 2021 - 30. Juni 2025
    Mittelgeber: DFG / Sonderforschungsbereich (SFB)
    URL: https://www.empkins.de/
    Abstract

    In E wird ein durchlaufendes ethisches Monitoring der EmpkinS-Forschung erfolgen. Die identifizierten Fragestellungen werden mittels einer normativen Analyse theoretisch aufgegriffen und hinsichtlich ihrer Auswirkungen und Konsequenzen auf normative Vollzugsbedingungen untersucht. Durch qualitativ-empirische Untersuchungen wird eine Zuspitzung der normativen Arbeiten mit Blick auf die konkreten Herausforderungen erreicht und eine Kommunikationsplattform, zwecks einer breiten gesellschaftlichen Partizipation am SFB, aufgebaut. Ebenso werden die Grundlagen für einen multidimensionalen Perspektivansatz verantwortlicher Governance im Umgang mit EmpkinS gelegt.

  • Energiesysteme der Zukunft (Phase 2) AG

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Energiesysteme der Zukunft
    Laufzeit: 1. März 2016 - 28. Februar 2018
    Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    Abstract

    Die Energiewende stellt Deutschland vor enorme politische, ökonomische und technologische Herausforderungen. Um den Umbau der Energieversorgung zu unterstützen, haben die Wissenschaftsakademien 2013 die Initiative „Energiesysteme der Zukunft“ gestartet. In dem dreijährigen Projekt haben Fachleute unterschiedlicher Disziplinen Herausforderungen der Energiewende analysiert und Lösungsansätze beschrieben.

    Mit einer zweiten Projektphase setzen die Wissenschaftsakademien die gemeinsame Initiative unter Federführung von acatech fort. In interdisziplinären Arbeitsgruppen erarbeiten rund 100 Expertinnen und Experten Handlungsoptionen für den Weg zu einer umweltverträglichen, sicheren und bezahlbaren Energieversorgung.

  • MaxSynBio – Max Planck Research Network in Synthetic Biology. Cluster D: Ethical and Societal Challenges within Synthetic Biology

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: MaxSynBio – Max Planck Research Network in Synthetic Biology
    Laufzeit: 1. August 2014 - 31. Juli 2020
    Mittelgeber: Max-Planck-Gesellschaft, Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    Abstract

    Synthetic Biology (SB) as one of the currently leading fields of so called emerging biotechnologies does not only promise new scientific insights into the organization of complex systems as well as possible applications for societal challenges but does also evoke several ethical, societal and governmental challenges. Within the first funding period we focus on the ethical questions colligated with SB on the one hand and the societal and especially participatory questions linked with the roots of SB as a part of the Do-it-Yourself-Biology movement as well as a citizens science approach. During the second funding period we will proceed with the work on developing modes for a governmental frame of responsible research and innovation in Synthetic Biology. Furthermore we will continue with the started work on technological innovation and modes of public participation at the interface of science and society as well as figure out the role of philosophical and theological concepts in dealing with processes of developing a synthetic cell. 

  • Bioethik an der Schnittstelle zwischen Forschung, Therapie und Kommerzialisierung

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Humane Induzierte Pluripotente Stammzellen
    Laufzeit: 1. August 2013 - 30. November 2017
    Mittelgeber: Bayerische Forschungsstiftung
    Abstract

    Neurologische und psychiatrische Erkrankungen stellen eine große therapeutische, soziale und gesundheitsökonomische Herausforderung dar. Die Folgen dieser Erkrankungen führen zu schweren Beeinträchtigungen der Betroffenen mit weitreichenden persönlichen und gesellschaftlichen Konsequenzen, sodass eine dringende Notwendigkeit für neue, verbesserte Behandlungsmöglichkeiten besteht. 

    Erkenntnisse zur Krankheitsentstehung sowie Ansätze zur Entwicklung neuer Medikamente erhofft man sich von patientenspezifischen, zellulären Krankheitsmodellen auf der Basis von “induzierten pluripotenten Stammzellen“.

    Die Reprogrammierung von ausgereiften Körperzellen zu sogenannten „induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS)“ zählt zu den innovativsten biomedizinischen Entwicklungen der letzten Jahre (Nobelpreis für Medizin 2012: Shinya Yamanaka und John B. Gurdon). Dabei werden reife Zellen aus einer Hautprobe des Patienten zunächst zu Stammzellen reprogrammiert, d. h. in ein Stadium der Pluripotenz zurückgesetzt, und danach gezielt in organspezifische Zellen ausgereift. 
    Mit dieser Technologie generieren die Forscher Zelltypen von humanen Geweben auf individueller Basis. Diese Zellen können als Modell zur Analyse für Krankheitsursachen dienen und die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien ermöglichen.

    Das Hauptziel von ForIPS ist die Etablierung der iPS- Technologie zur Entwicklung eines Krankheitsmodells für die Parkinson-Krankheit. 

    Die Projektgruppen in ForIPS untersuchen an Gehirnzellen, die aus iPS von Patienten mit der Parkinson-Krankheit gewonnen werden, die molekularen und zellulären Mechanismen bei der Entstehung des sporadischen Parkinson-Syndroms und erforschen neue therapeutische Ansätze. Hierfür reprogrammieren die Forscher Hautzellen von Parkinson-Patienten und entwickeln diese im Labor zu neuralen Zellen weiter. Die
so gewonnenen Gehirnzellen bieten ein spezifisches Krankheitsmodell.

  • Public Health Genomics European Network II

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Public Health Genomics European Network II
    Laufzeit: 1. Juni 2009 - 30. November 2012
    Mittelgeber: Sonstige EU-Programme (z. B. RFCS, DG Health, IMI, Artemis)

  • Empathokinästhetische Sensorik

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

    Laufzeit: 1. Juli 2021 - 30. Juni 2025
    Mittelgeber: DFG / Sonderforschungsbereich / Transregio (SFB / TRR)
    URL: https://empkins.de/
    Abstract
    Der geplante SFB „Empathokinästhetische Sensorik“ (EmpkinS) erforscht neuartige radar-, funk-, tiefenkamera- und photonikbasierte Sensortechniken sowie Körperfunktionsmodelle und Algorithmen, mit denen über die berührungslose Erfassung von Bewegungsparametern des Menschen eine Wahrnehmung und Bewertung der physiologischen und behavioralen Zustände und Körperfunktionen ermöglicht wird. EmpkinS verfolgt das Ziel, Sensortechnologien und Bewegungsdaten des menschlichen Körpers zu schaffen. Basierend auf diesen Daten völlig neuer Qualität und Quantität wird EmpkinS bahnbrechende Erkenntnisse im Bereich von biomechanischen, medizinischen und (psycho-)physiologischen Körperfunktionsmodellen und Wirkmechanismen sowie den Wechselwirmechanismen zwischen diesen erarbeiten. Die EmpkinS-Leitidee besteht darin, dass menschliche Bewegungsparameter sowohl der Makroebene (Körper bzw. Körpersegmente, kardiopulmonale Funktion) als auch der Mikroebene (Mimik, Faszikulation) feingranular aus der Ferne, d. h. minimal störend und nichtinvasiv erfasst werden. Aus diesen Daten werden dann die dem Bewegungsmuster zugrundeliegenden physiologischen und behavioralen Zustände unter Nutzung biomechanischer, neuro- und psychomotorischer Körperfunktionsmodelle algorithmisch rekonstruiert. Die Verknüpfung der körperinneren, biomedizinischen und der äußeren, medizintechnischen Ebenen, die durch die Sensorik sowie die Körperfunktionsmodelle und die Inversion der Wirkmechanismen geschaffen wird, ist hochinnovativ, außerordentlich komplex und bisher in vielen Bereichen unerforscht.Zur Lösung der herausfordernden Forschungsfragen umfasst EmpkinS ein interdisziplinäres Forschungsprogramm, das sich kohärent entlang der sensorischen Kette von der primären Sensortechnik (Projektbereich A) über die Signal- und Datenverarbeitung (Projektbereiche B und C), der zugehörigen Modellierung der Vorgänge im menschlichen Körper (Projektbereiche C und D) bis hin zur psychologischen bzw. medizinischen Interpretation (Projektbereich D) der Sensordaten gliedert. Ethikforschung (Projektbereich E) zur Sicherstellung eines verantwortungsvollen Einsatzes der EmpkinS-Technologie ist integraler Bestandteil des SFB.Das auf zwölf Jahre ausgelegte Forschungsprogramm des SFB EmpkinS wird Methodologien und Technologien erschaffen, die neuartiges Grundlagenwissen über die Verknüpfung von inneren biomedizinischen Prozessen des menschlichen Körpers mit äußerlich und berührungslos, per funk- und wellenbasierter Sensorik erfassbaren Informationen, bereitstellen werden. EmpkinS wird mit diesen medizintechnischen Sprunginnovationen völlig neuartige „digitale“, patientenzentrierte Diagnose- und Therapiemöglichkeiten für Medizin und Psychologie eröffnen.Die Medizintechnik stellt einen Forschungsschwerpunkt mit Leuchtturmcharakter der Region Erlangen-Nürnberg dar. Ausgehend von dem diesem exzellenten Hintergrund und mit den vielfältigen Vorarbeiten startet EmpkinS von einer schlagkräftigen sowie äußerst soliden Basis.

  • vALID: KI-basierte Entscheidungsunterstützungssysteme in der Klinik. Ethische, rechtliche und gesellschaftliche Herausforderungen

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

    Laufzeit: 1. November 2019 - 31. Oktober 2022
    Mittelgeber: BMBF / Verbundprojekt
    Abstract

    Künstliche Intelligenz (KI) scheint in aller Munde. Von zunehmender Bedeutung sind Anwendungen von KI im Bereich klinischer Entscheidungsfindung. Liegen einige der denkbaren Anwendungen klinischer KI noch in der Zukunft, verändern andere bereits die Praxis. Das Projekt vALID unternimmt eine normative, rechtliche und technische Analyse der Frage, wie KI-gesteuerte klinische Entscheidungsunterstützungssysteme mit dem Ideal der Arzt- und Patientensouveränität in Einklang gebracht werden können.

    vALID besteht aus vier Teilprojekten. Im ethischen Teilprojekt wird auf Basis einer eingehenden Analyse bestehender normativer Arbeiten zur KI in der Klinik untersucht, welche Aspekte das Ideal der Souveränität von ÄrtzInnen und PatientInnen umfasst. Das rechtliche Teilprojekt wird auf Basis einer De Lege Lata Analyse verschiedene Regulierungsoptionen im nationalen und internationalen Kontext analysieren und bewerten. Beide Teilprojekte untersuchen, wie Konzepte von Vertrauenswürdigkeit, Transparenz, Akteurschaft und Verantwortung durch klinische KI beeinflusst und verschoben werden—sowohl auf theoretischer Ebene als auch im Hinblick auf konkrete moralische und rechtliche Konsequenzen.

    Im technischen Teilprojekt werden vor dem Hintergrund einer eingehenden Analyse technisch möglicher sowie in der Klinik bereits eingesetzter Anwendungen Mock-Up-Simulationen von konventionellen, automatisierten sowie integrativen Entscheidungsunterstützungssystemen entworfen. Im empirischen Teilprojekt werden anhand dieser Mock-Ups sowie mittels quantitativer und qualitativer Erhebungsmethoden die Perspektiven und Argumentationsmuster von Patientinnen und ÄrztInnen zu einer Bandbreite von Designs und Implementierungen KI-getriebener, klinischer Entscheidungsunterstützungssysteme systematisch erfasst.

    Während dieses Prozesses sind die Teilprojekte fortwährend methodologisch verzahnt: Die normwissenschaftlichen Teilprojekte erarbeiten einerseits den konzeptionellen Rahmen für die empirischen Untersuchungen, und nehmen andererseits deren Zwischenergebnisse in die Argumentationsgänge auf.

    Auf Basis dieser Arbeiten werden die vier vALID-Teilprojekte schließlich gemeinsam eine ethisch, rechtlich, technisch, und empirisch informierte Governance-Perspektive für KI-getriebene Entscheidungsunterstützungssysteme im Kontext eines shared decision-making erarbeiten.

  • Datensouveränität in klinischen Big-Data-Regimes. Ethische, rechtliche und Governance-Herausforderungen (DABIGO)

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

    Laufzeit: 1. Oktober 2017 - 30. April 2020
    Mittelgeber: Bundesministerium für Gesundheit (BMG)
    Abstract

    DABIGO adressiert die Frage, wie der Umgang mit individuellen (Gesundheits-)Daten in Zeiten von Big-Data verantwortlich gestaltet werden kann. Ziel ist es, ethische und rechtliche Orientierungsmarker für die Entwicklung eines multidimensionalen Konzepts von Datensouveränität in klinischer Forschung und Versorgung zu entwickeln. Methodologisch wird der Konnex zu diesem Anwendungsbereich, dem Ansatz einer konkreten Ethik folgend, durch Verknüpfung der ethischen und rechtlichen Fragestellungen mit einem international führenden klinischen Case gewährleistet. Im Rahmen des PRAEGNANT-Netzwerks werden an der Frauenklinik des Universitätsklinikums Erlangen hochvolumige Datenströme zusammengebracht, mit dem Ziel, die Krebsprädiktion, -diagnose und -therapie signifikant zu verbessern.  Die Datenströme bestehen dabei sowohl aus Whole-Genome-Sequenzierungsdaten von Tumor und Keimbahn, mit einer Größe von 250-500 GB und ca. 6 Milliarden Variablen pro Patientin, als auch Lifestyle-Daten der Patientinnen und schließlich klinischen sowie epidemiologischen Daten. Die nicht-genomischen Daten beinhalten ca. 500-600 Variablen.

    Genutzt wird Big-Data in dem skizzierten klinischen Case erstens, um herauszufinden, welche klinischen Studien für welche Patientin am besten geeignet sein könnten. Während dies noch mit einfachen Datenbankabfragen geschehen kann, geht es zweitens darum, die Informationen zu nutzen, um Therapieentscheidungen im klinischen Alltag zu unterstützen. Drittens konnte durch sog. deep-learning-Prozesse bereits gezeigt werden, dass gewisse Indikationsstellungen mit einer relativ hohen Zuverlässigkeit auf der Basis vorhandener Informationen durch Computeralgorithmen gestellt werden können. 

     

    Eine der wesentlichen Governance-Herausforderungen im Umgang mit den Big-Data-getriebenen Veränderungen im Gesundheitswesen besteht darin, dass sich durch die zunehmende Komplexität und Selbsttätigkeit der Big-Data-Anwendungen die Zugriffs- und Steuerungsmöglichkeiten sowohl für die Datenspender als auch die Datennutzer im Gesundheitsbereich massiv verändern. Wie aber müssen ethische Kriterien in welchem rechtlichen Rahmen aussehen, um sowohl eine verantwortliche Nutzung der Daten zu ermöglichen als auch die möglichen Herausforderungen für die klinische Big-Data-Nutzung gleichermaßen mit Blick auf die Datenspender wie Datennutzer nachhaltig adressieren zu können?

  • SYSKON: Re-Konfigurationen von Gesundheit und Krankheit. Ethische, psychosoziale, rechtliche und gesundheitsökonomische Herausforderungen der Systemmedizin

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

    Laufzeit: 1. August 2014 - 31. Dezember 2017
    Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    Abstract

    Genomische Faktoren sind für 20-30% der häufigsten soliden Tumore verantwortlich, wobei Aktuelle „-omics“-Analysen das Zusammenwirken genomischer und nicht-genomischer Risikofaktoren und damit die Komplexität von Tumorerkrankungen belegen. Die stetig weiter voranschreitende Identifikation der beteiligten Faktoren und deren komplexer Interaktionen erlauben dabei immer konkretere Prädiktionen der Erkrankungsrisiken und potentieller Krankheitsverläufe.

    Für das Mammakrazinom liegen im Vergleich zu anderen Tumorarten die umfangreichsten Daten zu genomischen Faktoren vor. Genomweite Assoziationsstudien (GWAS) und in jüngster Zeit zudem Exomsequenzierungen erlauben einerseits, identifizierte genomische Faktoren unterschiedlichen Risikointensitäten (niedrig, moderat, hoch) zuzuordnen und andererseits, diese Risikofaktoren in ihren verschiedensten Kombinationen für die immer präzisere Bestimmung individueller Erkrankungsrisiken zu nutzen. Mit diesem Schritt hin auf eine tatsächlich individualisierte Medizin erheben sich eine Reihe unterschiedlicher, eng miteinander verzahnter ethischer, psychosozialer, rechtlicher und gesundheitsökonomischer Fragen. So ist bislang ungeklärt, welche Konsequenzen sich aus dieser medizinisch-wissenschaftlichen Entwicklung für den klinischen Alltag ergeben können, ob – und wenn ja: welche – präventiven Maßnahmen zu welchem Zeitpunkt und bei welchem Risikograd bzw. bei welchem Subtyp und welchem erwarteten klinischen Verlauf nicht nur adäquat und effektiv sind, sondern auch von der Solidargemeinschaft getragen werden sollten bzw. auf welcher rechtlichen Grundlage entsprechende Maßnahmen durchgeführt werden können. Gerade dieser Punkt verweist auf Grund der Steuerungswirkung des Krankheitsbegriffes für das Gesundheitssystem noch einmal deutlich auf die grundlegenden konzeptionellen Fragen, die mit den skizzierten aktuellsten wissenschaftlichen Entwicklungen verbunden sind. Diese aufgezeigten Herausforderungen, nicht zuletzt angesichts der bereits als „Jolie-Effekt“ bezeichneten anhaltend hohen Nachfrage nach Beratung, Prävention und Prophylaxe noch einmal besondere Brisanz gewinnen, werden im hier zur Förderung vorgeschlagenen Verbund am Paradigma des Mammakarzinoms interdisziplinär bearbeitet. Ziel ist dabei, medizinische, psychosoziale, ethische, sozialrechtliche und gesundheitsökonomische benchmarks zu definieren und auf dieser Grundlage eine Matrix zu entwickeln, die als Basis für die gesundheitssystemeische und -politische Steuerung der identifizierten Anforderungen dienen kann.

    Für die Bearbeitung dieser Zielstellung steht dem Verbund mit den Daten des Konsortiums Familiärer Brust- und Eierstockkrebs die weltweit größte wissenschaftlich erfasste Kohorte an Risikopersonen für Brust- und Eierstockkrebs zur Verfügung. Hierbei wurden im Rahmen von sowohl Querschnitts- als auch Longitudinalstudien umfangreiche genetische, nicht-genetische und anamnestische sowie prospektive Daten u.a. zur Effektivität verschiedener prophylaktischer und präventiver Maßnahmen erfasst. Diese Daten werden zur Modellierung und Bearbeitung der identifizierten ethischen, psychosozialen, sozialrechtlichen und gesundheitsökonomischen Aspekte herangezogen.

  • Leben schaffen - Gott spielen?

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

    Laufzeit: 1. Oktober 2010 - 30. September 2013
    Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

  • Private Gen: Privacy Regimes Investigated: Variations, Adaptations and Transformations in an Era of (post-) Genomics

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

    Laufzeit: 1. Februar 2010 - 31. Dezember 2012
    Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

  • Bio-Objects and Bio-Subjects. Exploring the Interface of Science, Technology and Society

    (FAU Funds)

    Laufzeit: 1. Januar 2012 - 31. Dezember 2014
    Abstract

    Innovations in biotechnology and the life sciences do not only yield great progress in various areas of scientific and technological research and thus also drive economic development, but they also dynamically chart the fundamental relationship between nature, technology, and society. In the future bio-objects will take a key position in dynamic, knowledge-based societies and economies that far exceeds their current importance. They subvert established categories (such as 'natural' vs. 'artificial', and, on a more basic level, 'object' vs. 'subject' and 'nature' vs. 'nurture'), thereby leaving the realm of the purely material and gaining a certain autonomy and independence from the contexts of their origin and use. It is the aim of the project to (1) identify bio-objects as a driving force for biotechnological developments, (2) chart their multidimensionality and (3) study their effect on agents and society. The conflicts that are expected to arise from this complexity are to be anticipated and structured. This approach allows the project to bring together all five FAU faculties; it is complemented by two external experts, Herbert Gottweis from Vienna and Jochen Taupitz from Mannheim.

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