Interdyscyplinarne Pomorskie Centrum Medycyny Cyfrowej (IP_CMC) jest pozawydziałową, samodzielną jednostką Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, powołaną do budowy i rozwoju kompetencji Uczelni w obszarze medycyny cyfrowej. Centrum powstało jako odpowiedź na potrzebę stworzenia trwałego zaplecza infrastrukturalnego, kadrowego i systemowego wspierającego badania naukowe prowadzone w GUMed oraz w kooperacji z Uniwersyteckim Centrum Klinicznym (UCK) i innymi jednostkami badawczymi w regionie i kraju.
O jednostce
Nasza misja
Głównym celem działania Centrum jest umożliwienie kontrolowanego i zgodnego z prawem przepływu danych medycznych, w tym danych badawczych, statystycznych i obrazowych, co wspiera rozwój profilaktyki oraz nowych metod diagnostyki i leczenia.
Centrum realizuje bezpieczny, cyklicznie uruchamiany proces zasilania danymi, w którym pełne zbiory kliniczne pozostają w infrastrukturze podmiotu źródłowego, a do środowisk badawczych trafiają dane oczyszczone, wzbogacone, a przede wszystkim zanonimizowane.
Podobnie jak europejskie instytucje badawcze, IP_CMC nie jest jednorazowym projektem, lecz stałym elementem ekosystemu naukowego Uczelni, obsługującym wiele zespołów i inicjatyw badawczych równolegle.
Czym się zajmujemy?
W Interdyscyplinarnym Pomorskim Centrum Medycyny Cyfrowej zajmujemy się:
- rozwojem infrastruktury danych medycznych – hurtowni danych (Data Warehouse / Data Lake House) ustrukturyzowanych, obrazowych, sekwencyjnych i tekstowych wraz z niezbędną infrastrukturą teleinformatyczną;
- ekstrakcją danych z systemów klinicznych: HIS (Clininet), PACS, LIS oraz urządzeń peryferyjnych – w standardach HL7 FHIR i OHDSI OMOP CDM;
- integracją, przetwarzaniem i anonimizacją danych medycznych na potrzeby badań naukowych, w tym niekomercyjnych badań klinicznych, z wykorzystaniem dedykowanego anonimizatora oraz potoku NLP/NER usuwającego dane osobowe z tekstów wolnych (opisów klinicznych);
- wsparciem rozwoju badaczy poprzez udostępnianie narzędzi, systemów informatycznych i kompetentnego personelu naukowo-technicznego;
- współpracą z Centralnym Biobankiem GUMed w zakresie gromadzenia, przechowywania i udostępniania próbek biologicznych oraz powiązanych danych klinicznych na potrzeby badań;
- rozwojem innowacyjnych metod wykorzystania danych klinicznych, w tym danych pielęgniarskich, we współpracy z ośrodkami badawczymi;
- pozyskiwaniem danych medycznych do badań od partnerów i jednostek klinicznych, przede wszystkim od UCK;
- promocją nauki i publikacji naukowych powstających z wykorzystaniem infrastruktury IP_CMC;
- prowadzeniem projektów i inicjatyw naukowych finansowanych z różnych programów wspierania nauki i obszaru ochrony zdrowia.
Model infrastruktury
Centrum świadomie stosuje model hybrydowy, łączący własną infrastrukturę on-premise z rozwiązaniami chmurowymi. Wrażliwe dane kliniczne podlegają ograniczeniom prawnym dotyczącym miejsca przechowywania, dlatego pozostają w środowisku o pełnej kontroli. Rozwiązanie to optymalizuje koszty i pozwala uniknąć uzależnienia od pojedynczego dostawcy usług informatycznych.
Dla kogo działamy?
Z zasobów i kompetencji Interdyscyplinarnego Pomorskiego Centrum Medycyny Cyfrowej korzystają zespoły badawcze GUMed oraz partnerskie instytucje naukowe realizujące projekty w obszarze medycyny cyfrowej, genomiki, bioinformatyki i analizy danych klinicznych. Prace koncentrują się na priorytetowych obszarach badawczych Uczelni: onkologii, kardiologii oraz genetyce i biologii molekularnej. Centrum zwiększa efektywność i jakość prowadzonych badań naukowych, w tym poprzez ułatwienie dostępu do zaawansowanej infrastruktury przetwarzania danych bez konieczności budowania jej indywidualnie przez każdy zespół badaczy.
Standardy i bezpieczeństwo
Działanie Centrum opiera się na uznanych standardach jakości, interoperacyjności i bezpieczeństwa danych:
- FAIR oraz HL7 FHIR – jakość i interoperacyjność danych medycznych;
- RODO oraz wytyczne EDPB – ochrona danych osobowych, anonimizacja i pseudonimizacja;
- ISO/IEC 27001 – system zarządzania bezpieczeństwem informacji;
- PN-EN ISO 20387 oraz Standard Jakości dla Biobanków Polskich 2.0 – jakość i bezpieczeństwo w Centralnym Biobanku GUMed.
Przykładowe projekty
Infrastruktura Centrum umożliwia realizację innowacyjnych projektów o wysokim potencjale wdrożeniowym, między innymi:
- CARLOTA – automatyczna detekcja zmian chorobowych w niskodawkowej tomografii komputerowej klatki piersiowej (przesiew raka płuca);
- Wirtualny Patolog – analiza i segmentacja obrazów preparatów tkankowych, m.in. ocena wskaźnika TILS
AI-DiagNOSe – wczesne wykrywanie sepsy i niewydolności oddechowej u noworodków na oddziale intensywnej terapii; - Cyfrowy bliźniak onkologiczny – sygnatury radiogenomiczne wspierające personalizację radioterapii onkologicznej;
- AMBU-PRO – optymalizacja zarządzania wizytami w poradniach ambulatoryjnych;
- DiSCharge-PRO – wsparcie decyzji o właściwym momencie wypisu pacjenta chirurgicznego;
- TAVRisk – ocena ryzyka powikłań po zabiegu przezcewnikowej wymiany zastawki aortalnej (TAVR);
- DiagMol – kontrola jakości w diagnostyce molekularnej opartej o sekwencjonowanie NGS.
Nasza strategia rozwoju
Celem strategicznym IP_CMC jest systematyczne zwiększanie liczby i jakości realizowanych badań naukowych w GUMed, ze szczególnym uwzględnieniem niekomercyjnych badań klinicznych oraz poprawy efektywności procesów badawczych. Centrum aktywnie współpracuje w ramach międzynarodowych konsorcjów badawczych, takich jak EuCanImage, RadioVal i EUCAIM. Wzorem europejskich centrów badawczych, które łączą misję naukową z konkretnymi wskaźnikami wpływu na system ochrony zdrowia, Centrum planuje rozwój w kierunku pełnoprawnego węzła danych medycznych w skali regionalnej i krajowej, otwartego na współpracę z kolejnymi jednostkami badawczymi i klinicznymi.
Podobne centra medycyny cyfrowej na świecie
Do podobnych centrów medycyny cyfrowej na świecie należą:
- Inserm we Francji;
- Biomedical Data Science Center przy CHUV w Szwajcarii;
- IDIBELL w Hiszpanii;
- BBMRI-ERIC;
- Health-RI w Holandii;
- UK Biobank w Wielkiej Brytanii.
Katalog działań realizowanych przez Centrum
Zarządzanie danymi badawczymi
- Projektowanie i utrzymanie hurtowni danych (Data Warehouse / Data Lake House) dla danych klinicznych, obrazowych i omicznych;
- nadawanie identyfikatorów trwałych (PID) i standaryzacja metadanych zgodnie z zasadami FAIR i HL7 FHIR;
- zarządzanie cyklem życia danych badawczych – od zbierania, przez przechowywanie, po archiwizację;
- bezpieczne przesyłanie dużych plików i zbiorów danych między instytucjami.
Anonimizacja i ochrona danych
- Anonimizacja i pseudonimizacja danych medycznych zgodnie z RODO i wytycznymi EDPB;
- automatyczne usuwanie danych osobowych z tekstów wolnych (opisów klinicznych) z wykorzystaniem NLP/NER;
- generowanie danych syntetycznych do celów badawczych i testowych;
- wsparcie prawne i etyczne w zakresie zgód, dokumentacji oraz kontaktu z komisjami bioetycznymi;
- kodowanie próbek i zachowanie poufności danych powiązanych z materiałem biologicznym.
Wsparcie analityczne i AI
- Analiza danych wielomodalnych (dane kliniczne, obrazowe, sekwencyjne) przy użyciu AI i uczenia maszynowego;
- budowa narzędzi wspierających decyzje kliniczne na bazie sztucznej inteligencji;
- automatyczna ekstrakcja zmiennych i klasyfikacja tekstów medycznych (NLP);
- analizy typu genome-wide association, RNA sequencing, single-cell sequencing;
- wsparcie metodologiczne i statystyczne dla projektów badawczych oraz wniosków grantowych.
Współpraca z Centralnym Biobankiem
- Pobieranie, izolacja i przechowywanie materiału biologicznego (krew, tkanki, płyny biologiczne);
- ekstrakcja DNA/RNA oraz przygotowanie próbek do dalszych analiz, w tym sekwencjonowania genomowego (WGS);
- monitorowanie warunków przechowywania i zapewnienie identyfikowalności próbek;
- tworzenie i zarządzanie nowymi kolekcjami próbek na potrzeby konkretnych projektów badawczych;
- krajowa i międzynarodowa wysyłka próbek oraz wymiana danych z innymi biobankami na podstawie umów MTA i DTA.
Katalogowanie i udostępnianie zasobów
- Prowadzenie katalogu zbiorów danych, kohort i kolekcji biobankowych dostępnych dla badaczy;
- portal zgłoszeniowy umożliwiający zamawianie próbek, obrazów i danych przez jedno okno kontaktowe;
- integracja z międzynarodowymi katalogami i sieciami.
Rozwój badaczy i promocja nauki
- Szkolenia i warsztaty z zakresu zarządzania danymi, narzędzi analitycznych i zasad etycznych;
- doradztwo w zakresie wniosków grantowych i oceny wykonalności projektów danych;
- wsparcie publikacyjne – repozytoria, bibliografia, promocja wyników badań;
- udostępnianie infrastruktury obliczeniowej (cloud, storage) dla zespołów badawczych.
Projekt został dofinansowany ze środków Agencji Badań Medycznych w ramach konkursu nr ABM/2023/2 – Tworzenie i rozwój Regionalnych Centrów Medycyny Cyfrowej; nr umowy 2023/ABM/02/00018-00. Dofinansowano ze środków Budżetu Państwa od Agencji Badań Medycznych, w kwocie 24.115.735,22 zł.
Czas trwania: 5 lat
Interdyscyplinarne Pomorskie Centrum Medycyny Cyfrowej (IP_CMC) prowadzi projekt ABM, który ma na celu przygotowanie nowoczesnej infrastruktury cyfrowej w Gdańskim Uniwersytecie Medycznym, umożliwiającej bezpieczną wymianę i wykorzystanie dużych zasobów danych medycznych w celach naukowych i klinicznych.
Projekt jest prowadzony przez konsorcjum, w skład którego wchodzą:
- Gdański Uniwersytet Medyczny (lider): odpowiada za integrację danych medycznych, budowę hurtowni danych oraz biostatystyczną obsługę badań klinicznych;
- Uniwersyteckie Centrum Kliniczne w Gdańsku (UCK): umożliwia dostęp do zanonimizowanych danych klinicznych i demograficznych pacjentów oraz próbek biologicznych;
- Politechnika Śląska: partner technologiczny zajmujący się modelami matematycznymi i algorytmami sztucznej inteligencji;
- Uniwersytet Gdański: Partner technologiczny wspierający tworzenie i rozwój algorytmów uczenia maszynowego.