Novel ICT biomedical applications towards precision medicine of chronic diseases

Abstract

Η υγειονομική περίθαλψη παρουσίασε τεράστια αύξηση στην παραγωγή δεδομένων τα τελευταία χρόνια, ενώ μερικές εκθέσεις εκτιμούν ότι θα αυξάνεται κατά 48\% ετησίως. Το σύνολο των δεδομένων που σχετίζονται με την υγειονομική περίθαλψη και την ευημερία των ασθενών αποτελούν τα «μεγάλα δεδομένα» υγείας. Οι επιστήμονες του τομέα επωφελούνται από την έκρηξη δεδομένων για να ανακαλύψουν συσχετισμούς και να κατανοήσουν τα πρότυπα στα δεδομένα υγείας, καθώς και για να εξαγάγουν ιδέες σχετικά με τη δυνητική βελτίωση της ιατρικής ακρίβειας. Η ιατρική ακρίβειας είναι μια αναδυόμενη προσέγγιση για τη θεραπεία και πρόληψη ασθενειών που λαμβάνει υπόψη την ατομική μεταβλητότητα στα γονίδια, το περιβάλλον και τον τρόπο ζωής για κάθε άτομο. Με βάση αυτή την προσέγγιση, οι επαγγελματίες του τομέα της υγείας και οι ρυθμιστές της υγειονομικής περίθαλψης είναι σε θέση να προβλέψουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις στρατηγικές αντιμετώπισης και πρόληψης, καθώς και τις ομάδες ατόμων για συγκεκριμένες θεραπείες. Η ιατρική ακριβείας απαιτεί, εκτός από τα λεπτομερή κλινικά χαρακτηριστικά του ασθενούς, δεδομένα διαφορετικών τύπων, όπως βιολογικά δεδομένα αισθητήρων, φυσιολογικά και περιβαλλοντικά στοιχεία. Ο όρος "ιατρική ακρίβειας" έχει γίνει πολύ δημοφιλής, τροφοδοτούμενος από επιστημονικές και πολιτικές προοπτικές. Έτσι, ο πρωταρχικός στόχος της ιατρικής ακρίβειας είναι η σύνδεση των ατόμων με την καλύτερη δυνατή θεραπεία, με την ελπίδα βελτίωσης των κλινικών αποτελεσμάτων και, τελικά, της υγείας των ασθενών και της ποιότητας ζωής. Η κατανόηση των δεδομένων είναι ικανή να υποστηρίξει ένα ευρύ φάσμα λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένης μεταξύ άλλων της υποστήριξης των κλινικών αποφάσεων, της συνεχούς παρακολούθησης των ασθενειών και της διαχείρισης της υγείας του πληθυσμού. Ως εκ τούτου, οι στόχοι αυτής της διδακτορικής διατριβής είναι: α) η επίδειξη της εφαρμογής των ΤΠΕ μεθοδολογιών μέσα απο τη χρήση μεγάλων δεδομένων υγείας, β) η περιγραφή της εφαρμογής και αξιολόγησής τους σε ένα ευρύ φάσμα χρόνιων ασθενειών, όπως η χρόνια λεμφοκυτταρική λευχαιμία , Ασθένεια Alzheimer, νόσο του Πάρκινσον, σύνδρομο Sjogren, άσθμα, ΧΑΠ και χρόνια νεφρική νόσο και γ) να παρουσιάσει την επεκτασιμότητα του συστήματος μέσω της αρχιτεκτονική των μικρο-υπηρεσιών. Οι βιοϊατρικές εφαρμογές που περιγράφονται στην παρούσα διατριβή συμπεριλαμβάνονται στη διαδικασία σχεδιασμού ενός οικοσυστήματος ηλεκτρονικής υγείας για ιατρική ακρίβειας των χρόνιων παθήσεων. Η εφαρμογή και η χρήση αυτών των καινοτόμων προσεγγίσεων προσφέρει τη δυνατότητα συνδυασμού διαφορετικών συνόλων δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων δεδομένων από το ηλεκτρονικό αρχείο υγείας, με αναδυόμενες μεγάλες πηγές δεδομένων, όπως δεδομένα αισθητήρων, δεδομένα από συνεχή παρακολούθηση ασθενών έσω εφαρμογών ψηφιακής υγείας και εργαστηριακά αποτελέσματα. Η προσέγγιση αυτής της διατριβής μπορεί να προσφέρει οικονομικά αποδοτικές και κλιμακούμενες πρωτοβουλίες στην ιατρική ακρίβειας. Διαφορετικές δομές υγειονομικής περίθαλψης θα μπορούσαν να επωφεληθούν από την τεχνική πρόοδο, προκειμένου να παρέχουν ολοκληρωμένη πρόσβαση για την υπολογιστική υγειονομική περίθαλψη και την έρευνα ιατρικής ακρίβειας.