ΠΑΣΥΚΑΦ: Νέες τεχνολογίες Τεχνητής Νοημοσύνης για απεικόνιση περιστατικών καρκίνου

Το ερευνητικό πρόγραμμα INCISIVE ολοκληρώθηκε και ο ΠΑΣΥΚΑΦ με τη συμμετοχή του συνέβαλε στη δημιουργία μιας ολοκληρωμένης πλατφόρμας (εργαλειοθήκης) με νέες τεχνολογίες Τεχνητής Νοημοσύνης και στην ανάπτυξη ενός κοινόχρηστου δια-λειτουργικού πανευρωπαϊκού ενοποιημένου αρχείου ιατρικών εικόνων, αναφέρει ανακοίνωση.

Σημειώνεται ότι το Τμήμα Έρευνας & Ανάπτυξης του ΠΑΣΥΚΑΦ με τη συμμετοχή του ως εταίρος στην υλοποίηση του ερευνητικού προγράμματος INCISIVE, συνέβαλε στην επίτευξη του στόχου του έργου, δημιουργώντας νέες τεχνολογίες Τεχνητής Νοημοσύνης (ΤΝ) για την ενίσχυση και βελτίωση της απεικόνισης περιστατικών καρκίνου.

Το έργο INCISIVE το οποίο χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση μέσω του Προγράμματος Έρευνας και Καινοτομίας «Horizon 2020», ολοκληρώθηκε επίσημα, αποσπώντας εξαιρετικά θετικά σχόλια από τον υπεύθυνο έργου και τους αξιολογητές της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Το έργο παρέδωσε μια ολοκληρωμένη πλατφόρμα (εργαλειοθήκη) με όλες τις προβλεπόμενες λειτουργίες, καθιστώντας το διαθέσιμο σε παρόχους δεδομένων, χρήστες δεδομένων και επαγγελματίες υγείας, κατόπιν της απαραίτητης εξουσιοδότησης. 

Όπως αναφέρεται, η συνεργασία αυτή επέτρεψε στον ΠΑΣΥΚΑΦ να συμμετάσχει στη δημιουργία ενός καινοτόμου και σημαντικού εργαλείου για τη βελτίωση της απεικόνισης περιστατικών καρκίνου. Επιπλέον, προσέφερε πολύτιμες γνώσεις και εμπειρίες στο ανθρώπινο δυναμικό του Συνδέσμου, ενισχύοντας έτσι τις προοπτικές ανάπτυξης των υπηρεσιών του.

«Η συλλογική προσπάθεια και η αριστεία της διεπιστημονικής ομάδας εμπειρογνωμόνων που συμμετείχαν σε αυτό το έργο μας επέτρεψαν να επιτύχουμε με επιτυχία τους δύο βασικούς στόχους μας: ένα εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων με τεχνητή νοημοσύνη, το οποίο περιλαμβάνει υπηρεσίες ΤΝ για πιο αποτελεσματική λήψη αποφάσεων από τους επαγγελματίες υγείας, και ένα διαλειτουργικό πανευρωπαϊκό αρχείο δεδομένων με εικόνες καρκίνου και συνοδευτικά κλινικά δεδομένα, σύμφωνα με το GDPR», δήλωσε η συντονίστρια του έργου, Gianna Tsakou της Maggioli SpA.

Το επόμενο σημαντικό βήμα, σημειώνεται, είναι η ενίσχυση της διαλειτουργικότητας, σε όλα τα επίπεδα, μεταξύ του INCISIVE και άλλων υφιστάμενων αρχείων δεδομένων υγείας και ερευνητικών υποδομών. Οι συνεργάτες του INCISIVE εργάζονται ήδη προς αυτή την κατεύθυνση στο πλαίσιο της πρωτοβουλίας Cancer Image Europe. Η ενεργή συμμετοχή των βασικών συνεργατών του INCISIVE σε αυτή την πρωτοβουλία εξασφαλίζει, επίσης, τη βιωσιμότητα και περαιτέρω ανάπτυξη όλων των σημαντικών αποτελεσμάτων του έργου, προσφέροντας παράλληλα μια ευκαιρία για επιπλέον εκπαίδευση και επικύρωση των υπηρεσιών ΤΝ του INCISIVE, ως βήμα προς την ένταξή τους στην κλινική πρακτική, όπως πρότειναν οι αξιολογητές.

Εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων με τεχνητή νοημοσύνη (AI toolbox)

Σημειώνεται ότι το τελικό πρωτότυπο του εργαλείου (ΤΝ) προσφέρει ένα σύνολο εξηγήσιμων υπηρεσιών και διαδικασιών ΤΝ, που οι επαγγελματίες υγείας μπορούν να αξιοποιήσουν ως εργαλεία υποστήριξης αποφάσεων, συμβάλλοντας θετικά στη ροή των κλινικών εργασιών. Περιλαμβάνει συνολικά 28 μοντέλα ΤΝ για την ανίχνευση καρκίνου του πνεύμονα, του παχέος εντέρου, του μαστού και του προστάτη. Οι κύριες υπηρεσίες υποστήριξης αποφάσεων εστιάζουν στην ταξινόμηση ανωμαλιών, την προτεραιοποίηση ασθενών, την τμηματοποίηση και εντοπισμό βλαβών, τη διάγνωση και σταδιοποίηση του καρκίνου, καθώς και στην πρόβλεψη του κινδύνου μετάστασης.

Όπως αναφέρεται, τα δεδομένα για τις υπηρεσίες ΤΝ του INCISIVE περιλαμβάνουν απεικονιστικές εξετάσεις (MMG, MRI, US, CT, PET-CT και ιστοπαθολογικές εικόνες) και κλινικά μεταδεδομένα (δημογραφικά στοιχεία ασθενών, αποτελέσματα βιοψιών, εργαστηριακά αποτελέσματα, λεπτομέρειες όγκου και θεραπείας). Το εργαλείο ΤΝ του INCISIVE ενσωματώνει μεθόδους και στοιχεία για εξηγήσιμη ΤΝ, επιτρέποντας στους επαγγελματίες υγείας να κατανοούν τους λόγους πίσω από τις συστάσεις των εργαλείων ΤΝ. Επιπλέον, περιλαμβάνει λειτουργίες που ενισχύουν τη χρηστικότητα των υπηρεσιών ΤΝ, όπως η μετατροπή εικόνων σε αναφορές και οι δυνατότητες επαυξημένης πραγματικότητας, διευκολύνοντας την παρουσίαση των αποτελεσμάτων στους επαγγελματίες υγείας.

Η χρηστικότητα και αποτελεσματικότητα αυτών των υπηρεσιών, καθώς και η βιωσιμότητα και πρακτικότητα της ενσωμάτωσής τους σε κλινικά περιβάλλοντα, αξιολογήθηκαν θετικά από επαγγελματίες υγείας μέσω μιας πιλοτικής μελέτης και μιας μελέτης σκοπιμότητας που πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια του έργου. Οι μελέτες αυτές παρείχαν επίσης πολύτιμα σχόλια για την περαιτέρω βελτίωση των υπηρεσιών.

Πανευρωπαϊκό αρχείο δεδομένων

Το πανευρωπαϊκό αρχείο δεδομένων του INCISIVE υποστηρίζει την ανταλλαγή περισσότερων από 5,5 εκατομμυρίων ανωνυμοποιημένων διαλειτουργικών εικόνων καρκίνου και των αντίστοιχων κλινικών δεδομένων από περισσότερα από 11.000 άτομα. Αυτά τα δεδομένα προέρχονται από 9 διανεμημένους παρόχους, οι οποίοι με τη σειρά τους έχουν συλλέξει στοιχεία από 14 κλινικά κέντρα. Η συλλογή δεδομένων επιτρέπει την πρόσβαση και χρήση των δεδομένων υγείας από εγγεγραμμένους φορείς, τηρώντας όλες τις νομικές, ηθικές, και ασφαλιστικές απαιτήσεις για την εκπαίδευση και πειραματισμό με τεχνητή νοημοσύνη.

Το αρχείο βασίζεται στη συλλογική αποθήκευση και διαχείριση δεδομένων, διασφαλίζοντας τα υψηλότερα πρότυπα ιδιωτικότητας και ασφάλειας δεδομένων. Οι κάτοχοι δεδομένων έχουν τη δυνατότητα να επιλέξουν είτε την εγκατάσταση ενός τοπικού κόμβου δεδομένων που θα συνεργάζεται με την πλατφόρμα, είτε τη χρήση του κεντρικού κόμβου δεδομένων του INCISIVE για ασφαλή αποθήκευση και διαχείριση. Επιπλέον, το αρχείο υποστηρίζεται από μηχανισμούς ανταλλαγής δεδομένων, οι οποίοι καλύπτουν τόσο τις τεχνικές όσο και τις λειτουργικές πτυχές, εξασφαλίζοντας συμμόρφωση με νομικούς και ηθικούς κανόνες πριν την ανταλλαγή δεδομένων.

Πρόσθετα αποτελέσματα του έργου

Μέσω της ανάπτυξης του εργαλείου (ΤΝ) και του αρχείου, οι συνεργάτες του INCISIVE δημιούργησαν έναν μηχανισμό συλλογικής μάθησης, ο οποίος επιτρέπει την εκπαίδευση μοντέλων ΤΝ αξιοποιώντας κατανεμημένα δεδομένα αποθηκευμένα σε διαφορετικές τοποθεσίες. Παράλληλα, ανέπτυξαν ένα πλαίσιο διαλειτουργικότητας δεδομένων, το οποίο περιλαμβάνει μια μεθοδολογία ολοκλήρωσης δεδομένων και ένα τεκμηριωμένο Κοινό Μοντέλο Δεδομένων βασισμένο στα πρότυπα DICOM και FHIR. Το πλαίσιο υποστηρίζει την ενσωμάτωση ετερογενών εικόνων καρκίνου και κλινικών δεδομένων από πολλούς παρόχους.

Επιπλέον, το έργο ανέπτυξε έναν μηχανισμό ανταλλαγής δεδομένων που συμμορφώνεται με τον Γενικό Κανονισμό για την Προστασία Δεδομένων (GDPR), καλύπτοντας τόσο τις τεχνικές όσο και τις λειτουργικές πτυχές της ανταλλαγής δεδομένων. Αυτός ο μηχανισμός περιλαμβάνει εργαλεία προετοιμασίας δεδομένων και μηχανισμούς που υποστηρίζουν τους παρόχους δεδομένων στην ανταλλαγή υγειονομικών δεδομένων σύμφωνα με τις απαιτήσεις του GDPR. Για παράδειγμα, προσφέρει εργαλεία για την ανωνυμοποίηση δεδομένων, συλλογή, επιμέλεια, σχολιασμό, έλεγχο ποιότητας και άλλες σχετικές διαδικασίες.