L’incontro tra le nuove tecnologie IT e la medicina oncologica rappresenta una delle specializzazioni più promettenti nel panorama attuale della ricerca. In ambito oncologico, la personalizzazione del trattamento per ciascun paziente - secondo un approccio definito “di precisione” - può offrire risultati determinanti in termini di esito dei trattamenti.
Per garantire l’efficacia della ricerca in questo ambito, è essenziale disporre di una vasta mole di dati di alta qualità, che deve essere resa accessibile a un gran numero di operatori sanitari e ricercatori.
Qui entrano in gioco l'Intelligenza Artificiale (AI) e il Machine Learning (ML), che consentono di analizzare elevati volumi di dati in tempi brevi. Ciò permette di studiare, sperimentare e validare concetti e implementazioni che siano tecnicamente avanzati e scientificamente validi. Inoltre, le soluzioni sono progettate per essere accessibili e usabili per i professionisti e i pazienti stessi.
OncologIA è un progetto di ricerca industriale e sviluppo sperimentale, co-finanziato dalla Regione Puglia attraverso il Fondo Europeo di Sviluppo Regionale P.O. Puglia FESR 2014 – 2020, per l’applicazione di tecnologie innovative IT in ambito medico oncologico.
L’intero progetto adotta un approccio che impiega l’IA e i dati in modo responsabile e sostenibile, rispettando scrupolosamente le normative vigenti e le implicazioni etiche connesse all’utilizzo delle più avanzate tecnologie.
L’obiettivo è sviluppare un sistema di diagnosi avanzata che sfrutta l’IA, il ML e la tecnologia Digital Twin per la creazione di Identità Digitali Sanitarie (IDS). Il sistema è erogabile attraverso una piattaforma Cloud, in grado di supportare le reti oncologiche territoriali organizzate secondo il modello “HUB e Spoke”. La sua missione è fornire un sostegno essenziale al personale medico, supportandolo nell'individuazione delle terapie più appropriate, nella gestione delle possibili complicanze e nella pianificazione della migliore strategia di follow-up, tenendo conto dell’effettiva disponibilità dei servizi territoriali.
L’architettura del progetto OncologIA si sviluppa come un ecosistema complesso e altamente collaborativo che sfrutta la tecnologia AI-driven in diversi contesti, dall’implementazione di algoritmi predittivi e strumenti di supporto decisionale in ambito clinico e logistico, alla creazione di Identità Digitali Sanitarie per una gestione più organica ed efficiente delle informazioni sanitarie dei pazienti.
Il progetto sperimenta un modello di Identità Digitale Sanitaria del paziente reale. L’IDS è connessa a specifici sensori e dispositivi indossabili, consentendo a medici e caregiver di accedere a una “vista” quasi in tempo reale dell'assistito. Si tratta di creare un “gemello digitale” (Digital Twin) del paziente stesso, fornendo un quadro clinico completo ad integrato circa il suo stato di salute.
Attraverso il gemello digitale, i medici possono consultare una visione dettagliata e aggiornata delle condizioni del paziente, ma anche individuare e simulare l’applicazione di terapie altamente personalizzate e potenzialmente più efficaci.
Meccanismi di crittografia e validazione dei dati
in fase di raccolta e distribuzione evoluti (crittografia omomorfica IHE, PHE, FHE e anonimizzazione forte)
Elevati standard di sicurezza
utilizzando anche meccanismi di differential privacy per l'accesso sicuro ai dati (consenso, revoca, evidenza accesso, con verifica anche per i dispositivi IoT, wearable, etc.)
Rispetto della Privacy
attraverso una forte aderenza agli standard nazionali e internazionali in termini di trattamento di dati personali
Digital Twin evoluto
e nuovo modello di gestione delle identità digitali sanitarie decentralizzate
Sistema di “Health What If Analysis” evoluto
per analisi, visualizzazione e simulazione dei modelli, anche multipli, individuati
Strumenti di Advanced Analytics
basati su tecniche di Intelligenza Artificiale per l’elaborazione dei dati clinici
Tecniche di Zero Knowledge Proof (ZKP)
per confermare matematicamente la correttezza dell’associazione tra paziente e dati a sistema che lo rappresentano
Algoritmi di Intelligenza Artificiale
per supportare il modello di cura e gestione del paziente, attraverso algoritmi Data-driven
Evoluzione dei modelli classici di percorso oncologico
attraverso la gestione dinamica degli asset corrispondenti alle macroaree individuate, che saranno gestite in comunicazione tra loro per creare una rete di informazioni a grafo, aggiungendo così la possibilità di analisi dei processi, di ranking sulle informazioni raccolte
Utilizzo di framework legati al tema dell’Ethical AI
per valutare e gestire (come richiesto dalle linee guida Europee) i rischi connessi all’utilizzo di strumenti basati su Intelligenza Artificiale
in fase di raccolta e distribuzione evoluti (crittografia omomorfica IHE, PHE, FHE e anonimizzazione forte)
utilizzando anche meccanismi di differential privacy per l'accesso sicuro ai dati (consenso, revoca, evidenza accesso, con verifica anche per i dispositivi IoT, wearable, etc.)
attraverso una forte aderenza agli standard nazionali e internazionali in termini di trattamento di dati personali
e nuovo modello di gestione delle identità digitali sanitarie decentralizzate
per analisi, visualizzazione e simulazione dei modelli, anche multipli, individuati
basati su tecniche di Intelligenza Artificiale per l’elaborazione dei dati clinici
per confermare matematicamente la correttezza dell’associazione tra paziente e dati a sistema che lo rappresentano
per supportare il modello di cura e gestione del paziente, attraverso algoritmi Data-driven
attraverso la gestione dinamica degli asset corrispondenti alle macroaree individuate, che saranno gestite in comunicazione tra loro per creare una rete di informazioni a grafo, aggiungendo così la possibilità di analisi dei processi, di ranking sulle informazioni raccolte
per valutare e gestire (come richiesto dalle linee guida Europee) i rischi connessi all’utilizzo di strumenti basati su Intelligenza Artificiale
I progressi nella tecnologia dell’Intelligenza Artificiali hanno portato a sviluppare sistemi che potenziano la capacità di percezione dei medici, consentendo loro di effettuare rilevazioni biologiche più approfondite e configurandosi come veri e propri strumenti a supporto del personale sanitario. L’IA, infatti, rappresenta oggi un prezioso “secondo set di occhi” che si integra opportunamente con la cultura medica, riconoscendo che il sistema cognitivo umano mantiene sempre una superiorità in termini di intelligenza e di autonomia decisionale rispetto a quello artificiale.
Grazie a questi avanzati strumenti predittivi e di supporto nelle scelte cliniche, i medici possono delegare alle macchine calcoli e operazioni sui dati, focalizzando tempo ed energie sull’interpretazione dei fenomeni complessi e sulla ricerca delle soluzioni più opportune.
I professionisti del settore sanitario possono così sfruttare tutte le enormi potenzialità rappresentate da un sistema predittivo di IA in ambito prognostico, valorizzando la disponibilità dei Big Data e dell’apprendimento automatico. Mantengono tuttavia intatto il ruolo cruciale di guida, supervisione e monitoraggio, mettendo in campo le abilità propriamente umane quali astrazione, intuizione, flessibilità ed empatia. Queste capacità si combinano in un approccio conservativo e costruttivamente critico, migliorando i risultati e la qualità complessiva dell’assistenza sanitaria.
La ricerca si basa su enormi volumi di dati analizzati in breve tempo
I Big Data diventano informazioni a supporto delle decisioni
La medicina tradizionale diventa medicina di precisione
La ricerca si basa su enormi volumi di dati analizzati in breve tempo
I Big Data diventano informazioni a supporto delle decisioni
La medicina tradizionale diventa medicina di precisione
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