Predirre i trattamenti di Oncologia: le potenzialità dei Big Data
Quali sono le possibili applicazioni dei Big Data ai trattamenti oncologici?
PROBIO ha sviluppato un Decision support system utile per caratterizzare meglio le metastasi celebrali pre e post trattamento.
Il focus è sul trattamento in radioterapia: analizzare su larga scala le risposte ai trattamenti permette di migliorare sensibilmente il grado di personalizzazione del percorso terapeutico.
La piattaforma, che estrae dati quantitativi con tecniche radiomiche e li manipola con tecniche di AI, permette di creare un’infrastruttura fruibile in cloud per conservare e processare i dati.
Ma PROBIO non si ferma qui: i contenuti sono messi a disposizione del medico, su un portale web di facile fruizione, in modo da integrare nel miglior modo il lavoro di ricerca e di cura.
Il progetto in cifre
- 1 anno e 7 mesi di lavoro
- 404.154,30 euro investiti
I partner
- University of Pittsburgh Medical Center Italy Srl (Coordinatore)
- DataRiver Srl
- Etna Digital Growth Srl
- Modis Consulting Srl
Il problema
L’esigenza a cui PROBIO risponde è, semplicemente, la necessità di analizzare grandi quantità di dati sensibili in modo da poter fornire i migliori strumenti di cura per i pazienti oncologici.
I dati quantitativi su cui fare ricerca erano, infatti, non disponibili fino alla loro raccolta nell’ambito di questo progetto. Poterne usufruire per analisi approfondite ha portato a un potenziale miglioramento nella raccolta di informazioni riguardanti l’efficacia dei trattamenti.
La soluzione
Il progetto si è sviluppato in diverse fasi consecutive.
Inizialmente, dalle immagini delle lesioni relative alle terapie oncologiche sono stati estratti dati quantitativi attraverso tecniche radiomiche.
Questi dati sono stati manipolati attraverso algoritmi di Machine Learning e Deep Learning, in modo da estrarne gli elementi utili all’analisi. Questi algoritmi hanno permesso la costruzione di modelli predittivi.
Un’infrastruttura, fruibile in cloud, è stata creata per contenere e processare i Big Data clinici. Dopo averli analizzati, i risultati sono stati messi a disposizione al medico curante attraverso un portale web creato ad hoc nell’ambito del progetto.
I benefici
I risultati del progetto PROBIO sono fortemente utili allo sviluppo dei trattamenti radioterapici.
Da una parte, è stato possibile rilevare un set di features radiomiche che riescono a predire meglio i risultati dei trattamenti. Alcune non erano note prima ai clinici, e non erano mai state impiegate nella pratica clinica.
Inoltre, è stato sviluppato un prototipo di Decision Support System per prevedere i risultati dei trattamenti. Questo permette di analizzare i risultati in tre casi diversi: di regressione, di stabilità e di progressione.