Detecció precoç del càncer amb IA explicable

Un equip d’investigadors i investigadores liderat per Óscar Pastor, de l’Institut Universitari Valencià de Recerca en Intel·ligència Artificial (VRAIN) de la Universitat Politècnica de València (UPV), col·labora amb el Politècnic de Milà i l’empresa Datrix en l’aplicació d’intel·ligència artificial explicable (IAE) i aprenentatge federat per a estandarditzar dades d’imatges oncològiques anonimitzades, com mamografies, radiografies, tomografies i ressonàncies magnètiques.

La finalitat és desenvolupar models capaços de detectar signes de càncer de manera precoç, invisibles a l’ull humà, amb el propòsit de millorar el cribratge i diagnòstic precoç del càncer a Europa, en el marc del projecte europeu UNICA (Unified Network for International Cancer Advancement). El projecte se centra a intercanviar de manera segura dades clíniques i imatges mèdiques anonimitzades dins de l’espai europeu, mitjançant tecnologies de federació de dades, que permeten entrenar i validar models d’IA sense transferir informació sensible.

L’objectiu és transformar la manera en què Europa aborda la detecció precoç i el cribratge del càncer, aprofitant el poder col·lectiu de les dades compartides i les anàlisis avançades per a millorar els resultats dels pacients amb la malaltia en tot el continent.

Esforç col·lectiu

El consorci que participa en el projecte el formen quatre proveïdors de tecnologia, entre els quals es troba VRAIN de la UPV i dotze proveïdors de dades amb diferents centres mèdics i hospitals de països de la UE.

En el context dit, la labor de VRAIN és assegurar la connexió, coherència i alineament entre UNICA i EUCAIM, la xarxa europea d’imatges mèdiques impulsada per la Comissió Europea. Per a fer-ho, l’equip aporta el coneixement que té en intel·ligència artificial explicable, en modelatge conceptual i en aprenentatge automàtic, per a harmonitzar les dades clíniques, garantir la interoperabilitat i facilitar la reutilització segura de la informació mèdica a tot Europa.

Integració de repositoris

A Europa hi ha repositoris importants de dades d’imatges oncològiques en molts centres mèdics, però estan aïllats, fet que en limita el potencial en la investigació i la pràctica clínica.

D’altra banda, els ràpids avanços en IA ofereixen oportunitats sense precedents per a extraure coneixement més profund de les imatges mèdiques i poder transformar el cribratge i la detecció precoç del càncer. Amb el projecte UNICA, els centres mèdics s’integren com a nodes de la infraestructura federada europea, i es beneficien d’eines basades en IA que donen suport a la prevenció, el diagnòstic i el tractament del càncer.

Només en el 2022, la UE va registrar 2,7 milions de nous diagnòstics de càncer i més d’1,3 milions de morts relacionades amb la malaltia. Les previsions indiquen un augment del 32 % en les morts per càncer per al 2040.

Entorn únic i segur de treball

L’investigador principal del projecte europeu UNICA en VRAIN de la UPV, Óscar Pastor, destaca que “els pilars del projecte se centren a desplegar una arquitectura sòlida i avançada basada en l’arquitectura federada d’EUCAIM, capaç d’abordar el complex desafiament d’integrar dades clíniques, d’imatge mèdica i de laboratori, i garantir-ne la interoperabilitat i l’aprofitament conjunt per a la recerca i el diagnòstic”.

En el sentit dit, subratlla Pastor, “aplicarem la nostra experiència en modelatge conceptual i enginyeria ontològica per a dur a terme eines d’IA explicables per a donar suport en la presa de decisions i donar valor a les dades, centrant-nos en la traducció clínica i el desplegament en entorns sanitaris”.

El projecte europeu UNICA va començar al setembre del 2025 amb una trobada d’arrancada a Milà, que va reunir les entitats sòcies dels diferents països que hi participen, i s’allargarà fins al febrer del 2029.

Sobre VRAIN

L’Institut Universitari Valencià de Recerca en Intel·ligència Artificial –Valencian Research Institute for Artificial Intelligence (VRAIN)– de la UPV l’integren huit grups de recerca que compten amb més de trenta anys d’experiència en diferents línies d’investigació en IA.

El procés de creació de VRAIN va començar en el 2019, fruit de la unió de sis grups investigadors. En el 2020, es va fusionar amb el Centre de Recerca en Mètodes de Producció de Programari PROS i en el 2021 es va constituir finalment com a Institut Universitari de Recerca amb l’aprovació de la Generalitat Valenciana.

En l’actualitat, compta amb més de 178 investigadors i investigadores que es divideixen en nou àrees, per la qual cosa els desenvolupaments que duen a terme s’apliquen a una gran quantitat de sectors estratègics com ara salut, mobilitat, ciències de la terra, ciutats intel·ligents, educació, xarxes socials, agricultura, indústria, privacitat/seguretat, robots autònoms, serveis i energia, i sostenibilitat ambiental, entre altres.

Les activitats que fan s’han finançat amb més de 135 projectes obtinguts mitjançant finançament competitiu, principalment de la Unió Europea, però també del Pla Nacional d’Investigació, el Pla Valencià d’Investigació i Projectes de Transferència de Tecnologia.