BigMedStordata i presisjonsmedisin

Erik FosseIntervensjonssenteretOslo UniversitetssykehusUniversitetet i Oslo

Intervensjonssenteret, OUS, www.ivs.no

HELSEVESENET BLIR STADIG MER TEKNOLOGIAVHENGIG

I SYKEHUS..

Intervensjonssenteret, OUS www.ivs.no

erik.fosse@medisin.uio.no

…OG HJEMME

Forventningene til IT-teknologi i helsetjenesten

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

• Bedre og mer målrettet behandling– Øke overlevelse og behandlingssuksess

– Redusere unødig behandling

– Mindre belastning for pasienten

• Redusere assymetrien mellom pasient og helsevesen– Øke pasientens forståelse og kunnskap om egen sykdom

– Gjøre pasientmedvirkning lettere

• Bedre samhandling mellom ulike nivåer ihelsetjenesten

Teknologien endrer behandlingenMiniatyrisering

• Avbildning: fMRI, PET, Optisk

• Mikroteknologi

• Nanotechnology

Molekulærbiologi

• Genomics

• Cell engineering

Avbildning• Røntgengjennomlysning• Ultralyd• KikkhullskirurgiDigitalisering• Automatiske prosedyrer• RoboterKommunikasjon• Digital informasjon• Telemedisin• Pasientinformasjon

..og IKT endrer måten vi kan behandle og bruke dataene påBrukergrensesnitt

• Design thinking

• Mobilitet

• VR og AR

Infrastruktur• Lagring• Prossessering• Overføring

Algoritmer• Big data• Robotics• Språkgjenkjenning (NLP)• Maskinlæring• Artificial intelligence (AI)

BIGMED

Stor- datahåndtering og kognitiv computing endrer radiologi og patologifagene• Digital radiologisk avbildning –datamaskinen analyserer det digitale

materialet uten å gå veien om å fremstille et bilde

• Digital patologi-mikroskopet koblet til digitalt kamera, datamaskinen analyserer hvert snitt med avanserte mønstergjenkjenningsverktøy verktøyet forbedres etter hver ny analyseoppgave

The Intervention Centre

«-omics» den digitale bruken av data til beslutningsstøtte

• Genomics- Analyse av gener i pasient, svulster, bakterier og hvordan de endrer seg og samspiller med andra data

• Proteomics- Analyse av proteinene, endringer og samspill• Radiomics- analyse av digitale bildedata for

beslutningsstøtte – mye mer enn et bilde

The Intervention Centre

Forskjellige undersøkelsesmetoder som er mulig i dagens MRfMRI: Kartlegger hvor i hjernen det er aktivitetPWI: Kartlegger hvor i en svulst det er flest små blodårer DTI: Kartlegger nervebanene

Prof. Atle BjørnerudThe Intervention Centre

BIGMED

• BIG data MEDical-løsningen (BIGMED) skal leggegrunnlaget for en IKT-plattform som fjerner de analytiskeflaskehalsene for presisjonsmedisin, og går opp veien forintegrasjon av “big data”-analyse i klinisk behandling

• BIGMED-løsningen muliggjør behandling tilpasset hverpasients individuelle og unike særtrekk

BIGMED er et fytårnprosjekt finansiert av forskningsrådet

..organisert etter 4 pasientgrupper

BIGMED

IT Research

BIGMED Consortium partners

12

Legal framework Clinical experts

Industrial partners

Patients

Kreftforeningen

Kliniske utfordringer i dag

BIGMED

Velge riktig forløp for den enkelte pasient basert på sykehistorie, klinikk, bildediagnostikk, pasientens genetiske disposisjoner og evt. tumors karakteristika

Komplisert beslutningsprosess•Manglende presisjon

•Ressurskrevende

•Kan føre til feil

Ny teknologi - nye muligheter•Store datamengder

•Krever avansert IKT

•Nye (sam-) arbeidsformer

14% av sykehusinnleggelser i Norge forbundet med skade på pasient (0,6% død)

Situation today

BIGMED

Situation with bigmed

BIGMED

FREMTIDENS LØSNING

Kunnskapsreservoaret Pasienten

Vil føre til endringer i organisering og rollene til pasienter og personaleBIGMED

Beslutningsprosesser i pasientforløp (generisk)

Mistanke om

diagnosePoliklinkk

Innleggelse

Undersøkelser:Blodprøver

RtgCTMR

EKGUltralyd

Klinisk undersøkelseFunksjonsundersøkelse

Vevsprøver, evt nålebiopsiEvt PETHistologi

MutasjonerStadium

Operasjon Postop med

Palliativ intervensjon

Postop med

AnnetBeslunningom annen behandling

Preop anestesi-vurdering

Beslutning om pasienterer operabel neste dag

Møte for å beslutte om behandling ,ofte kirurgi eller

ikke

Beslutning om Forventet forløp

Undersøkelser:Farmakogenetikk,

tumorgenomikkVevsprøver

MR CT

Ultralydannet

17

En plattform for presisjonsmedisin

BIGMED

IT-infrastruktur

Datakilder

Analyse

Egne pasientdataReferansekunnskap

Machine learning Manuelle algoritmer

Applikasjon

Juridisk hjemmel

Org og styring

Andres pasientdata

Beslutningsstøtte Automatisering

Brukergrensesnitt

BIGMED i IT-utvikling

Digitalisering Kommunikasjon Automatisering

Elektronisk journal En journal Datagjenkjenning

PACS Helsenett Analyse

Labdata

Overvåkningsdata

BIGMED

The Internet of Health• Sensorer og pasientstyrt utstyr• Sensor nettverk knyttet til pasientjournal• Automatisk tolking og rådgivning • Profesjonell konsultasjon og rådgivning over nett

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

Medisinske sensorer og roboter• Sensorer plassert i rommet eller i klær

– F eks bevegelsessensor koblet til alarm og videokamera

• Sensorer plassert på huden– Blodtrykk, blodsukker, puls

• Sensorer implantert inne i pasienten – Sensorer som måler kjemiske substanser blodsukker, karbondioksyd

etc– Sensorer som måler bevegelse, elektriske impulser etc

• Aktive systemer implantert– F eks pacemaker, hjertestarter, mikrorobot

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

Medisinske sensorer og apper

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

Mobilteknologien baner vei for web-legen

EKG app Blodtrykksapp

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

Dermatoskop Mikroskop

Otoskop

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

Oftalmoskop Ultralyd

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

Glucometer Petriskål inkubator (LEGO brikke)

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

Spirometer og alkometer

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

Blodsukkersensorer

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

Kontaktlinse som måler blodsukker Sensor som måler blodsukker i vevet

Closed loop - sensor koblet til en insulinpumpe

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo

www.ivs.no

Body Area Sensor Network

Web og app teknologien fører til ny arbeidsfordeling mellom spesialister og primærleger

• Prøvedata fra app rett til sykehus som lagrer alt i journalen

• Sykehuset følger opp pasienten hjemme• Automatisk dataanalyse kan gjøre at

helsepersonell kan rykke ut eller at pasienten kan varsles hvis han begynner å bli syk

• Primærlege på sykehus som følger opp hjemmeundersøkelser?

• Vil dagens pasienter gå til et legekontor og sitte og vente eller bruke Skype med app?

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no

En BIGMED plattform er viktig for håndtering av data både i og utenfor sykehus• Mye data i cyberspace• Hvordan skal de lagres?• Automatisert tolkning og alarm?• Kalibrering og kvalitetssikring av sensor

–Spesielt viktig hvis den er koblet til en aktiv funksjon– Hjertestarter– Insulinpumpe

The Intervention Centre, Oslo University Hospital, University of Oslo www.ivs.no