Objectives
Κύρια Ιδέα
Στόχος του έργου είναι η δημιουργία μιας πλατφόρμας για την υποστήριξη της διάγνωσης και της σταδιοποίησης ασθενειών από την βιοψία των ασθενών. Σκοπός είναι η πλατφόρμα να είναι λειτουργική, αποδοτική και να μην περιορίζεται σε βιοψίες συγκεκριμένων οργάνων ή σε πεδία συγκεκριμένων ασθενειών, αλλά να μπορεί να εκπαιδευτεί κατά περίπτωση από τον ίδιο τον ειδικό ιατρό για οποιοδήποτε πεδίο. Η υποστήριξη της διάγνωσης/σταδιοποίησης θα γίνεται με χρήση της ψηφιοποιημένης εικόνας της βιοψίας του ασθενούς, η οποία θα είναι προϊόν μικροσκοπίας είτε με μικροσκόπιο ρουτίνας, είτε με νέους σαρωτές ολόκληρου πλακιδίου. Στο πλαίσιο του έργου θα υλοποιηθεί ευφυές πληροφοριακό σύστημα, το οποίο αξιοποιώντας νέες τεχνικές συγκερασμού Bαθιάς Μάθησης (Deep Learning) και επεξεργασίας εικόνας, θα επισημαίνει στον ειδικό ιατρό ευρήματα ενδιαφέροντος με αυτόματο τρόπο και θα τα ποσοτικοποιεί. Η πλατφόρμα θα υποστηρίζεται από βάση δεδομένων ιστολογικών εικόνων βιοψίας από διαφορετικά ιατρικά πεδία με σκοπό τη χρήση τους ως σύνολο εκπαίδευσης του ευφυούς συστήματος. Σκοπός σε πρώτη φάση είναι η διάθεση της πλατφόρμας ως B2B υπηρεσία σε ιατρικές μονάδες, ενώ σε δεύτερο χρόνο θα μπορούσε να αναπτυχθεί ένα ερευνητικό οικοσύστημα για την επεξεργασία και χρήση βιοψιών.
Σκεπτικό και Σκοπιμότητα – Αναγκαιότητα
Η βιοψία είναι μια επεμβατική ιστολογική εξέταση, στην οποία ένας ασθενής θα υποβληθεί εφόσον μια σειρά από άλλες εξετάσεις την κρίνουν σκόπιμη. Παραμένει ωστόσο η πιο αξιόπιστη εξέταση για πληθώρα ασθενειών, κυρίως καρκίνους διαφόρων οργάνων, αλλά και άλλες ανωμαλίες και αλλοιώσεις ιστολογικών κυττάρων. Από την βιοψία οι ειδικοί ιατροί θα αποφανθούν αν η κατάσταση είναι φαρμακευτικά ιάσιμη ή εάν κάποιο όργανο θα πρέπει να αφαιρεθεί, ή να αντικατασταθεί με μόσχευμα. Η έως τώρα ιατρική πρακτική στις πλείστες των περιπτώσεων περιορίζεται στην κατηγοριοποίηση των περιπτώσεων με χρήση διαβαθμούμενων κλίμακων του σταδίου των ασθενειών. Η ειδικοί ιατροί δηλαδή κατατάσσουν την βιοψία ενός ασθενούς στην κλίμακα κατόπιν παρατήρησης. Είναι κοινός τόπος ότι το μοντέλο αυτό διάγνωσης είναι προβληματικό, καθώς είναι ιδιαίτερα εργώδες για τους ειδικούς, το αποτέλεσμά εξαρτάται από την υποκειμενικότητα τους, ενώ και η κατάταξη των περιστατικών σε λίγες βαθμίδες αξιολογεί χονδροειδώς και όχι επακριβώς την κατάσταση. Το Deep-in-Biopsies θα συνεισφέρει στην υποβοήθηση της διαγνωστικής διαδικασίας, στην άρση της υποκειμενικότητας των ειδικών, στην ακριβέστερη αξιολόγηση των ευρημάτων, αλλά και στην ευελιξία τροποποιήσεων με βάση τις νέες εξελίξεις. Η βασική καινοτομία λοιπόν είναι η δημιουργία μιας πλατφόρμας, η οποία θα λειτουργεί για όλων των ειδών τις βιοψίες, δίδοντας στον ίδιο τον ειδικό ιατρό την δυνατότητα να τις εκπαιδεύσει ανάλογα με τα δικά του ιατρικά ευρήματα ενδιαφέροντος. Πέραν τούτου η πλατφόρμα θα δώσει και τον χαρακτήρα μια ενιαίας βάσης εικόνων βιοψιών διαφορετικών ιατρικών πεδίων, παρόμοια με την οποία δεν υπάρχει σε παγκόσμιο επίπεδο ακόμα.
Υφιστάμενη τεχνολογική στάθμη & πρόοδος πέραν αυτής
Η εξέλιξη των μικροσκοπίων και των υποδομών έχει φέρει στο προσκήνιο τα τελευταία χρόνια την ανάλυση βιοψιών με σκοπό την ποσοτικοποίηση των παθολογικών ευρημάτων. Πλέον με τους νέους σαρωτές μικροσκοπίας ο ειδικός μέσα σε λίγες ώρες μπορεί να αποκτήσεις σε πολύ μεγάλη ανάλυση (Ψηφιοποίηση λίγων εκατοντάδων νανομέτρων (nm)) τις ψηφιοποιημένες εικόνες ολόκληρου του πλακιδίου εκατοντάδων βιοψιών. Ταυτόχρονα η ανάπτυξη του υπολογιστικού νέφους επιτρέπει τον εύκολο διαμοιρασμό αυτής της πληροφορίας. Για τους παραπάνω λόγους παρατηρείται ιδιαίτερο ερευνητικό ενδιαφέρον στο πεδίο της ανάλυση βιοψιών, με αύξηση των δημοσιευμένων άρθρων αλλά και νέα ανταγωνιστικά χρηματοδοτούμενα έργα στο πεδίο. Χαρακτηριστικό είναι το παράδειγμα δύο εκ των πιο καταξιωμένων συνεδρίων παγκοσμίως στο επιστημονικό πεδίο της επεξεργασίας βιοϊατρικής εικόνας , διεξήγαγαν διαγωνιστική διαδικασία (Challenge) σε αυτό το πεδίο τα δύο τελευταία χρόνια.
