Intel lavora con l’Università della Pennsylvania per utilizzare l’intelligenza artificiale che preserva la privacy per identificare i tumori cerebrali

Intel (INTC ) Labs e la Perelman School of Medicine dell’Università della Pennsylvania (Penn Medicine) stanno creando una federazione con 29 istituzioni sanitarie e di ricerca internazionali per addestrare modelli di intelligenza artificiale (AI) che identificano i tumori cerebrali utilizzando una tecnica di apprendimento federato che preserva la privacy. Questo lavoro è finanziato dal programma Informatics Technology for Cancer Research (ICTR) del National Cancer Institute (NCI) dei National Institutes of Health (NIH), attraverso una sovvenzione di 1,2 milioni di dollari per tre anni assegnata al principale investigatore Dr. Spyridon Bakas, presso il Center for Biomedical Image Computing and Analytics (CBICA) dell’Università della Pennsylvania.

“L’intelligenza artificiale mostra grandi promesse per la diagnosi precoce dei tumori cerebrali, ma richiederà più dati di quelli che qualsiasi singolo centro medico possiede per raggiungere il suo pieno potenziale. Utilizzando il software e l’hardware Intel e il supporto di alcuni dei migliori talenti di Intel, stiamo lavorando con l’Università della Pennsylvania e una federazione di 29 centri medici collaborativi per avanzare l’identificazione dei tumori cerebrali mentre proteggiamo i dati sensibili dei pazienti.” – Jason Martin, ingegnere principale, Intel Labs

Come funziona

Penn Medicine e 29 istituzioni sanitarie e di ricerca degli Stati Uniti, del Canada, del Regno Unito, della Germania, dei Paesi Bassi, della Svizzera e dell’India utilizzeranno l’apprendimento federato, un approccio di apprendimento automatico distribuito che consente alle organizzazioni di collaborare a progetti di apprendimento profondo senza condividere i dati dei pazienti.

Penn Medicine e Intel Labs sono stati i primi a pubblicare un articolo sull’apprendimento federato nel dominio dell’immagine medica, dimostrando in particolare che il metodo di apprendimento federato poteva addestrare un modello a più del 99% dell’accuratezza di un modello addestrato con il metodo tradizionale, non privato. Questo articolo è stato presentato originariamente alla Conferenza internazionale su Informatica medica e intervento computerizzato (MICCAI) 2018, a Granada, in Spagna. Il nuovo lavoro sfrutterà il software e l’hardware Intel per implementare l’apprendimento federato in modo da fornire una protezione aggiuntiva per la privacy sia del modello che dei dati.

“È ampiamente accettato dalla nostra comunità scientifica che l’addestramento dell’apprendimento automatico richiede dati abbondanti e diversificati che nessuna singola istituzione può possedere. Stiamo coordinando una federazione di 29 istituzioni sanitarie e di ricerca internazionali collaborative, che saranno in grado di addestrare modelli di intelligenza artificiale all’avanguardia per la sanità, utilizzando tecnologie di apprendimento automatico che preservano la privacy, tra cui l’apprendimento federato. Quest’anno, la federazione inizierà a sviluppare algoritmi che identificano i tumori cerebrali da una versione notevolmente ampliata del dataset della Sfida internazionale di segmentazione dei tumori cerebrali (BraTS). Questa federazione permetterà ai ricercatori medici di accedere a quantità enormemente maggiori di dati sanitari mentre proteggono la sicurezza di quei dati.” – Dr. Spyridon Bakas, Università della Pennsylvania

Perché è importante:

Secondo l’American Brain Tumor Association (ABTA), quasi 80.000 persone saranno diagnosticati con un tumore cerebrale quest’anno, con più di 4.600 di loro che sono bambini. Per addestrare e costruire un modello che possa aiutare a rilevare un tumore cerebrale e migliorare i risultati, i ricercatori hanno bisogno di accedere a grandi quantità di dati medici rilevanti. Tuttavia, è essenziale che i dati rimangano privati e protetti, ed è qui che entra in gioco l’apprendimento federato con la tecnologia Intel. Utilizzando questo approccio, i ricercatori di tutte le organizzazioni partner saranno in grado di lavorare insieme per costruire e addestrare un algoritmo per rilevare un tumore cerebrale mentre proteggono i dati medici sensibili.

Cosa c’è dopo:

Nel 2020, Penn e le 29 istituzioni sanitarie e di ricerca internazionali utilizzeranno il software e l’hardware di apprendimento federato di Intel per produrre un nuovo modello di intelligenza artificiale all’avanguardia addestrato sul più grande dataset di tumori cerebrali fino ad oggi – tutto senza che i dati sensibili dei pazienti lascino le singole istituzioni collaborative. Il sottoinsieme di istituzioni collaborative che si prevede parteciperà alla fase iniziale di questa federazione include l’Ospedale dell’Università della Pennsylvania, la Washington University di St. Louis, il Centro medico dell’Università di Pittsburgh, la Vanderbilt University, la Queen’s University, la Technische Universität di Monaco, l’Università di Berna, il King’s College di Londra e l’Ospedale Tata Memorial.

Scopri di più:

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