Tεχνητή Noημοσύνη και «μάχη» κατά καρκίνου

Η Τεχνητή Νοημοσύνη «στη μάχη» κατά του καρκίνου

με τη συνδρομή επιστημονικής ομάδας

του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης 

18:26:27,04/02/2021

Στη  διερεύνηση των δυνατοτήτων ανάπτυξης νέων εργαλείων στον τομέα της τεχνητής νοημοσύνης για την ενίσχυση και τη βελτίωση της απεικόνισης των  περιστατικών καρκίνου στοχεύει το ευρωπαϊκό ερευνητικό έργο «Incisive», που υλοποιείται  με τη συμμετοχή ομάδας επιστημόνων από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.).

Οι ευκαιρίες λόγω τεχνητής νοημοσύνης 

Η αυξανόμενη ποσότητα και η διαθεσιμότητα των δεδομένων που συλλέγονται ( σ.σ. σχετικά με την απεικόνιση του καρκίνου) μαζί με την  ανάπτυξη νέων τεχνολογικών εργαλείων που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη και τη μηχανική μάθηση παρέχουν σήμερα άνευ προηγουμένου ευκαιρίες για:

♦ Την καλύτερη ανίχνευση και ταξινόμηση του καρκίνου.

♦Τη Βελτιστοποίηση της εικόνας (σ.σ. απεικόνιση).

♦Τη μείωση της ακτινοβολίας.

♦Την ενίσχυση της ροής εργασίας στην κλινική πράξη.

Οι προκλήσεις 

Σύμφωνα με τους εταίρους του έργου, το «Incisive» αντιμετωπίζει τις προκλήσεις που συσχετίζονται με την ανίχνευση μοτίβων στα  δεδομένα μεγάλου όγκου, τα οποία προέρχονται από απεικονίσεις καρκίνου.

Με αυτό τον τρόπο θα ενισχυθεί η αποσαφήνιση  των σύνθετων δεδομένων απεικόνισης, ενώ θα υποστηριχθεί  η  αποτελεσματικότερη λήψη αποφάσεων των επαγγελματιών υγείας (σ.σ. κλινικοί ιατροί).  Το ίδιο έργο αντιμετωπίζει προκλήσεις που συσχετίζονται:

♦Με την επισήμανση και το σχολιασμό των δεδομένων.

♦Τη διαθεσιμότητα και την κοινή χρήση των δεδομένων απεικόνισης.

Τα δεδομένα θα πρέπει  να μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εκπαίδευση και την επικύρωση εργαλείων  του τομέα  της τεχνητής νοημοσύνης για βελτιωμένες μεθόδους απεικόνισης.

Τι θα αποφέρει για ασθενείς και γιατρούς 

Το έργο στοχεύει σε δύο κύρια αποτελέσματα:

⇒Στην ανάπτυξη και στην εγκαθίδρυση μιας ολοκληρωμένης πλατφόρμας (εργαλειοθήκη), η οποία θα βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη και θα αποτελείται από καινοτόμα μοντέλα. Αυτό θα γίνει σε συνδυασμό με ένα σύνολο προβλεπτικών, περιγραφικών και προδιαγραφικών – προγνωστικών αναλυτικών εργαλείων που θα επιτρέπουν έτσι την πολυτροπική και πολυκάναλη διερεύνηση των διαθέσιμων πηγών δεδομένων (σ.σ. δηλαδή  των στοιχείων που προέρχονται από πολυποίκιλες και ετερογενείς πηγές). Η προσέγγιση αυτή περιλαμβάνει ένα σύστημα αυτόματου σχολιασμού (automated annotation) που βασίζεται στη μηχανική μάθηση και την παράλληλη παραγωγή δεδομένων με στόχο την εκπαίδευση αλγορίθμων στο ερευνητικό πεδίο της τεχνητής νοημοσύνης.

⇒Στην ανάπτυξη ενός δια-λειτουργικού πανευρωπαϊκού ενοποιημένου αποθετηρίου ιατρικών εικόνων που θα επιτρέπει την ασφαλή απόθεση και  την κοινή χρήση δεδομένων, σύμφωνα με τις ηθικές και νομικές απαιτήσεις απορρήτου. Έτσι, θα επιτρέπεται  η έρευνα και η  εκπαίδευση με βάση την τεχνητή νοημοσύνη. Το αποθετήριο θα λειτουργεί με βάση την υψηλή υπολογιστική απόδοση, ως υπηρεσία, αποσκοπώντας στη βελτίωση του κόστους και της απόδοσης στην εκτέλεση των  διεργασιών υψηλών υπολογιστικών απαιτήσεων χωρίς να έχει την ανάγκη για συντήρηση  εξοπλισμού, που θα κοστίζει πολύ.

Οι λύσεις 

Οι λύσεις που θα αναπτυχθούν κατά τη διάρκεια του έργου θα εφαρμοστούν πιλοτικά σε 4 τύπους καρκίνου:

α)  πνεύμονα, β)  μαστού, γ) παχέος εντέρου και δ) προστάτη.

Οι πιλοτικές μελέτες θα λάβουν χώρα σε συνολικά 8 σημεία στην Ελλάδα, στη Σερβία, στην Ιταλία, στην Ισπανία και στην Κύπρο. Το «Incisive» φιλοδοξεί να επιτρέψει τη λήψη αποφάσεων με υψηλή ακρίβεια και πληροφορία. Κατά συνέπεια, θα  βελτιώσει την ευαισθησία και την ειδικότητα των μεθόδων απεικόνισης του καρκίνου με ακόμη χαμηλότερου κόστους μεθόδους. Ακόμη,  θα  αυξήσει την ακρίβεια στη διάγνωση, την πρόβλεψη, την εξέλιξη και την υποτροπή του καρκίνου.

Το όλο έργο  θα έχει 42 μήνες και χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση στο πλαίσιο του Προγράμματος Έρευνας και Καινοτομίας «Horizon 2020». Το έργο συντονίζεται από  Ιταλική  εταιρεία  πληροφορικής και υλοποιείται από 26 οργανισμούς 9 χωρών (Ιταλία, Ισπανία, Φινλανδία, Ελλάδα, Κύπρος, Σερβία, Βέλγιο, Ηνωμένο Βασίλειο και Λουξεμβούργο).

Το Α.Π.Θ και το «Incisive»

Το Α.Π.Θ. συμμετέχει με μια διεπιστημονική ομάδα ερευνητών του τμήματος Ιατρικής, με συντονίστρια την επίκουρη καθηγήτρια του Εργαστηρίου  Ηλεκτρονικού Υπολογιστή- Ιατρικής Πληροφορικής και Βιοϊατρικής – Απεικονιστικών Τεχνολογιών  του Α.Π.Θ.  Ιωάννα Χουβαρδά.

Συνεργάζονται, δε, ειδικοί:

〉Από τα νοσοκομεία  της Θεσσαλονίκης «Παπαγεωργίου» και «Θεαγένειο».

〉Από τα Εργαστήρια Ακτινολογίας-Ακτινοδιαγνωστικής και Ιατροδικαστικής – Τοξικολογίας του Τμήματος Ιατρικής.

Η συμμετοχή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης  είναι διττή, αφού:

1. Αφορά στην ανάπτυξη  των διαδικασιών  της εναρμόνισης των δεδομένων και της δημιουργίας συστημάτων στήριξης ιατρικής απόφασης που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη.

2. Αφορά στη συλλογή των δεδομένων και την αξιολόγηση των προτεινόμενων μεθόδων.

Οι τομείς εμπειρογνωμοσύνης

Η κοινοπραξία του ερευνητικού έργου συγκεντρώνει εμπειρογνωμοσύνη στους τομείς:

›Της τεχνητής νοημοσύνης.

›Της επεξεργασίας των ιατρικών εικόνων.

›Της ανάλυσης των δεδομένων.

›Της ασφάλειας.

›Των σύνθετων συστημάτων τύπου ICT(Information and Communication Technologies – τεχνολογία πληροφοριών και επικοινωνιών) της υψηλής υπολογιστικής απόδοσης (High-Performance Computing).

›Της κλινικής έρευνας και της πρακτικής του καρκίνου.

›Των νομικών και ηθικών θεμάτων .

›Του σχεδιασμού και της ανάπτυξης της  καινοτομίας, καθώς και  της επιχειρηματικότητας.

©Τypologos.com 2021