Hacia una mejora en la detección y el diagnóstico del cáncer en Cataluña con la analítica de datos y la IA

El Servicio Catalán de la Salud (CatSalut) garantiza una cobertura sanitaria pública integral y de alta calidad para todos los ciudadanos de Cataluña. CatSalut es una institución pública que ofrece una serie de servicios especializados, entre los que se incluyen la planificación, evaluación e inspección de las organizaciones sanitarias establecidas en el sistema de la región.

CatSalut, la Fundación TIC Salut Social y el Departamento de Salud de la Generalitat de Cataluña trabajan en el Programa Salud/IA para promover y desarrollar la Inteligencia Artificial (IA) en el sistema sanitario catalán. Una de las iniciativas que están desarrollando es el proyecto INCISIVE, impulsado por la Comisión Europea. Este proyecto persigue desarrollar y validar un conjunto de herramientas de IA basadas en imagen médica para el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de cuatro tipos de cáncer: pulmón, mama, colorrectal y próstata.

El proyecto INCISIVE tiene como objetivo crear un repositorio federado paneuropeo interoperable de imagen médica y otros datos clínicos, así como de modelos de IA que permitirá la donación segura y el intercambio de datos de conformidad con normas éticas, legales y demandas de privacidad, aumentando la accesibilidad a los conjuntos de datos y permitiendo la experimentación de soluciones basadas en IA, hacia la adopción a gran escala de tales soluciones en el diagnóstico, la predicción y el seguimiento del cáncer.

El programa busca crear una solución fácil de adoptar que se pueda aplicar en la práctica médica actual para el diagnóstico y la predicción, así como el seguimiento del cáncer de un paciente.

Data al servicio de la salud

En 2022, CatSalut y la Fundación TIC Salut se asociaron con Cloudera para desarrollar una plataforma segura que permitiese un almacenamiento gobernado de sus datos, así como un manejo eficiente de los mismos, durante el período de diseño de la plataforma federada. TIC Salut demandaba una plataforma de IA que garantizara la seguridad de los datos de salud de los distintos centros hospitalarios europeos que participan en el proyecto, así como la posibilidad de entrenar los distintos algoritmos desde los múltiples centros de investigación y empresas tecnológicas del consorcio.

La institución requería una solución flexible y escalable, que permitiera una fácil carga de datos y una estructura y organización sencilla de los datos históricos cargados en la plataforma. Además, también debía permitir la gobernanza de los datos y una gestión eficiente de los mismos para integrarse en los centros de procesamiento de datos de la Generalitat de Cataluña, gestionados por T-Systems. Finalmente, escogieron Cloudera Data Platform (CDP) basándose en la experiencia que otras consejerías de la Generalitat de Cataluña tenían con la plataforma de Cloudera para proyectos con requisitos similares.

"Cloudera Data Platform era la que mejor se adaptaba a nuestras necesidades. Nos basamos en las experiencias positivas que otras consejerías de la Generalitat compartieron con nosotros", afirma Carlos Gallego, jefe de Sistemas de Imagen Médica, Anatomía Patológica, Oncología de Precisión de Cataluña y director del programa Salut/IA.

Además, dado que la mayoría de los proveedores de datos eran profesionales sanitarios, la Fundación necesitaba una carga de datos sencilla y una estructura y organización simples para los datos históricos cargados en la plataforma.

IA para el diagnóstico del cáncer

La confianza en Cloudera les ha permitido avanzar en la primera fase del proyecto, que ha consistido en subir a la plataforma imágenes históricas de los tipos de cáncer analizados. El objetivo es abordar la vertiente diagnóstica mediante algoritmos de IA sobre imágenes médicas históricas a las que podrán acceder los profesionales sanitarios para estudiar y comparar casos similares.

La segunda fase incluye el entrenamiento de unos 20 algoritmos dedicados al diagnóstico, pronóstico y tratamiento de los cuatro tipos de cáncer mediante la combinación de distintas modalidades de imagen y datos clínicos. Para ello, están utilizando Cloudera Data Science Workbench, que les está ayudando a integrar notebooks de Data Science en la plataforma para que puedan acceder así a los datos gobernados de manera directa y ágil. Esta solución les permite acelerar su capacidad para diseñar, escalar y desplegar el machine learning y análisis avanzados.

Además, los múltiples algoritmos no solo actuarán como soporte a la toma de decisiones de los profesionales de la salud, sino que incorporarán herramientas de explicabilidad para que los usuarios de las herramientas entiendan los mecanismos que han llevado a una conclusión determinada. Esta capacidad del algoritmo busca aumentar la confianza de los profesionales que lo utilizan. Gracias a un modelo dotado de un sistema interpretativo, los profesionales sanitarios pueden saber por qué se formula un determinado diagnóstico. Aunque las decisiones finales se tomarán en función de sus propios conocimientos, el hecho de que los profesionales sepan qué variables han influido en un diagnóstico les ayudará a tomar mejores decisiones.

"Nuestro trabajo se ha simplificado gracias a la sencillez y la ágil curva de aprendizaje que ofrece la tecnología de Cloudera. Acceder a los datos a través de una consola hubiera requerido personas con perfiles profesionales que incluyeran ese tipo de conocimientos", afirma Didier Domínguez, Data Scientist del CatSalut.

La plataforma ha dado servicio a múltiples perfiles, desde radiólogos y oncólogos, hasta desarrolladores de algoritmos de IA con una gran flexibilidad. Eso ha hecho que no fuera necesario contratar personal técnico especializado debido a la usabilidad de la plataforma. Asimismo, se trata de una plataforma altamente escalable que permite la incorporación de nuevos proveedores de datos al proyecto, así como distintos desarrolladores ubicados en distintos países europeos.

Como conclusión, el proyecto INCISIVE dará como resultado un repositorio de datos federado interoperable de miles de imágenes clínicas de cáncer de mama, pulmón, próstata y colorrectal para permitir un mejor diagnóstico, predicción y atención sanitaria de estos tipos de cáncer para los residentes de Cataluña. El repositorio, desarrollado gracias a Cloudera Data Platform, permitirá el almacenamiento seguro y conforme al GDPR.

"Gracias a Cloudera Data Platform, el CatSalut y la Fundación Social TIC Salut han avanzado en el uso de la IA para el diagnóstico del cáncer en un entorno seguro, usable y escalable, absolutamente imprescindible en el ámbito de la salud." Carlos Gallego, jefe de Sistemas de Imagen Médica, Anatomía Patológica, Oncología de Precisión de Cataluña y director del programa Salut/IA.