Tietoturvallisia koneoppimisalgoritmeja terveydenhuollon avuksi

Terveydenhuollossa on viime aikoina enenevissä määrin kiinnostuttu tekoälyn mahdollisuuksista hoitotulosten parantamisessa ja työtehtävien automatisoinnissa, jolloin säästyy niukkoja henkilöresursseja ja potilaat voivat paremmin. Terveydenhuollossa potilaisiin liittyvien tietojen käsittely on tarkkaan valvottua ja tietoturvan vaatimukset ovat erittäin korkeat, mikä hankaloittaa tekoälytutkimusta, sillä erityisesti tietojen yhdistäminen useista lähteistä on usein mahdotonta. Sairaalat eivät saa luovuttaa potilaiden tietoja kenellekään ulkopuoliselle, mutta toisaalta yleensä tekoälyratkaisu voidaan todeta hyödylliseksi laajalle potilasjoukolle vain kehittämällä ja testaamalla sitä monella erilaisella aineistolla.  

PHASE IV AI -hankkeessa kehitetään koneoppimisalgoritmeja ja tietoturvallisia monen osapuolen laskentamenetelmiä terveysdatan käsittelyyn. Kehitettävät ratkaisut perustuvat tietojen syntetisointiin, jolloin oikeat potilaat korvautuvat samankaltaisilla synteettisillä potilailla, pseudonymisointiin, jolloin henkilötietoja ei voida enää yhdistää tiettyyn henkilöön ilman lisätietoja, sekä anonymisointiin, jolloin henkilöä ei enää voida tunnistaa henkilötiedoista, eikä edes samasta potilaasta eri lähteistä tulevia tietoja voida yhdistää samaan potilaaseen. 

Hanketta koordinoi Turun yliopisto . Sen tutkimusryhmän rooli hankkeessa on kehittää malleja ja menetelmiä potilaiden yksityisyyden turvaamiseksi uusimpia synteettisen tiedon luontimenetelmiä hyödyntäen. Nämä menetelmät pohjautuvat koneoppimiseen.  

Turun ammattikorkeakoulu tutkii paikallisia ja globaaleja painoaggregointimalleja, jotka on laadittu differentiaalisen yksityisyyden tekniikoilla. Näin voidaan kehittää skaalautuvia, monikerroksisia ja turvallisia federoidun oppimisen järjestelmiä terveystietojen yksityisyyden säilyttämiseksi. Tutkimuksen toteuttaa Terveysteknologian tutkimusryhmä. 

– Tutkimme myös menetelmiä synteettisten lääketieteellisten kuvien arvioimiseksi kliinisen ja yksityisyyden näkökulmista. Käytämme mahdollisesti tilastollisia ja matemaattisia tekniikoita arvioimaan tekoälymallien generoimia synteettisiä tietoja yksityisyyden takuiden osalta FL- ja DP-malleissa, kertoo dosentti Jussi Salmi Turun ammattikorkeakoulusta.  

Hankkeen teknologisia ratkaisuja testataan kolmessa eri käytännön tapaustutkimuksessa, jotka liittyvät keuhkosyöpään, eturauhassyöpään ja aivohalvaukseen.  

PHASE IV AI sai 6,6 miljoonan euron rahoituksen Horisontti Eurooppa -rahoituksesta. Kolmivuotisessa hankkeessa on mukana yhteensä kaksikymmentä partneria kymmenestä eri Euroopan maasta.

Lue myös:  Miljoonarahoitus terveysdatan hyödyntämistä helpottavien tekoälymenetelmien kehittämiseen