PRECIOUS: Ένας πολύτιμος σύμμαχος στην ανάλυση ιατρικών δεδομένων

Το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων και το Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών, υπό την επίβλεψη του καθηγητή Βιοϊατρικής Τεχνολογίας Δημητρίου Φωτιάδη, παρουσιάζουν την ερευνητική υποδομή PRECIOUS. Το PRECIOUS αφορά την υλοποίηση μιας καινοτόμας «πλατφόρμας νέφους» (cloud), η οποία θα παρέχει υπηρεσίες υγείας για τη διασύνδεση ιατρικών κέντρων της Περιφέρειας, της Ελλάδας και του εξωτερικού με στόχο την αποθήκευση, την ανάλυση δεδομένων και την περαιτέρω χρήση τους.

Τι είναι το PRECIOUS

Συγκεκριμένα, το PRECIOUS, χάρη στους υπερυπολογιστές και τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης, έχει την ικανότητα να αναλύει διαφορετικούς τύπους ιατρικών δεδομένων μεγάλου όγκου, όπως κλινικά, γενετικά, απεικονιστικά, εργαστηριακά δεδομένα, και άλλους τύπους δεδομένων, με τελικό στόχο την Ιατρική Ακριβείας.

Ο όρος «Ιατρική Ακριβείας» αποτελεί μια νέα προσέγγιση που προσαρμόζει την περίθαλψη στοχευμένα στις ιδιαίτερες ανάγκες κάθε ασθενούς με βάση το γενετικό προφίλ του και τα κλινικά ευρήματα.

Βασικός στόχος του έργου είναι η προώθηση της συνεργασίας μεταξύ των ιατρικών φορέων της Περιφέρειας Ηπείρου και κατ’ επέκταση Εθνικών και Ευρωπαϊκών φορέων υγείας, που θα αποτελέσουν τους τελικούς χρήστες της «πλατφόρμας νέφους» με στόχο την ανάπτυξη και παροχή υπηρεσιών Ιατρικής Ακριβείας. 

Οι πάροχοι των ιατρικών δεδομένων θα μπορούν να διαμοιράζουν, να αποθηκεύουν και να διαχειρίζονται τα ευαίσθητα προσωπικά δεδομένα των ασθενών τους σε βάσεις δεδομένων εντός του «νέφους» το οποίο πληροί όλες τις προϋποθέσεις περί προστασίας προσωπικών δεδομένων βάσει του Γενικού Κανονισμού Περί Προστασίας Ιδιωτικών Δεδομένων.

Για να γίνει κατανοητή η υπολογιστική δύναμη του PRECIOUS, σκεφτείτε ότι σε ένα απλό λάπτοπ μπορεί να υπάρχουν 4 πυρήνες ενώ στο συγκεκριμένο σύστημα συνυπάρχουν 86.000 ειδικοί πυρήνες υπολογιστών.

Η σύγχρονη αυτή υποδομή Ιατρικής Ακριβείας ακολουθεί έναν «οδικό χάρτη» που αποτελείται από πέντε κομβικά βήματα:

1. Την ανάπτυξη της αρχικής υποδομής «νέφους» και των μηχανισμών διαμοιρασμού και προσπέλασης των ιατρικών δεδομένων μεγάλου όγκου.
2. Την ανάπτυξη των υπηρεσιών ελέγχου ποιότητας, διαμοιρασμού και εναρμόνισης των ιατρικών δεδομένων.
3. Την ανάπτυξη των υπηρεσιών ανάλυσης δεδομένων, δηλαδή τον εντοπισμό επαναλαμβανόμενων συμπεριφορών στα δεδομένα, το «χτίσιμο» υπολογιστικών μοντέλων που κατατάσσουν τους ασθενείς ανάλογα με το ιατρικό παρελθόν και τις πιθανότητες να νοσήσουν, την οπτικοποίηση των ιατρικών δεδομένων μεγάλου όγκου, την ποσοτικοποίηση των φαινότυπων, κ.α.
4. Την πιλοτική εφαρμογή με δεδομένα που θα συλλεχθούν από τα ενδιαφερόμενα ιατρικά και κλινικά κέντρα της Περιφέρειας και της Ελλάδας.
5. Την εγκατάσταση της μονάδας υπέρ-υπολογιστικής ισχύος σε συστάδες (clusters) καθώς επίσης και την εγκατάσταση λογισμικού για τον εξειδικευμένο προγραμματισό των εικονικών μηχανών.

Όταν η υποδομή φτάσει σε πλήρη λειτουργία, οι χρήστες της πλατφόρμας θα μπορούν, να χρησιμοποιήσουν τις υπηρεσίες για τον διαμοιρασμό και τον έλεγχο ποιότητας των ιατρικών δεδομένων και να κάνουν χρήση των ιατρικών δεδομένων που θα έχουν αναλυθεί από εξελιγμένους αλγόριθμους μηχανικής μάθησης.

Επιπλέον, θα μπορούν να χρησιμοποιούν μοντέλα πρόβλεψης και μοντέλα διάγνωσης που σχετίζονται με την κατάλληλη θεραπεία ξεχωριστά για κάθε ασθενή.

Όλος αυτός ο όγκος πληροφοριών θα είναι οπτικοποιημένος με διαδραστικό τρόπο ώστε να είναι πιο εύκολη η διαχείριση των ιατρικών δεδομένων.

Η διασύνδεση των ιατρικών δεδομένων από τους συμμετέχοντες φορείς θα ενισχύσει σημαντικά τη στατιστική ισχύ των επιστημονικών μελετών σε διάφορες παθήσεις που απαιτείται πρόοδος καθώς απασχολούν όλο και μεγαλύτερο αριθμό πολιτών, όπως οι διάφοροι τύποι καρκίνου, τα καρδιολογικά νοσήματα, τα αυτοάνοσα νοσήματα, κ.ά. 

Η υπολογιστική «πλατφόρμα νέφους» του PRECIOUS φιλοδοξεί να καλύψει το κενό που υπάρχει στις σύγχρονες υποδομές ιατρικής, να χρησιμοποιήσει την πλέον σύγχρονη τεχνολογία μηχανικής μάθησης και –χάρη σε αυτή- να διασυνδέσει και να αναλύσει ένα τεράστιο όγκο δεδομένων από διαφορετικά ιατρικά και κλινικά κέντρα.