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D³4Health

Digital Driven Diagnostics, prognostics and therapeutics for sustainable Health care

TAG: #AI, #DigitalTwin

Progetto D34Health: Innovazione Digitale per la Salute Sostenibile

Il progetto D34HEALTH mira a sviluppare gemelli digitali e biologici attraverso un approccio di data mining. Questi gemelli saranno creati utilizzando dati sanitari raccolti e analizzati tramite algoritmi di intelligenza artificiale (IA) su una piattaforma multilivello, integrando dispositivi indossabili, sensori e biomarcatori per il monitoraggio, la diagnosi e il trattamento di cinque malattie di riferimento:

  • cancro metastatico del colon
  • cancro del fegato e delle vie biliari
  • cancro del sistema nervoso centrale
  • diabete di tipo 1
  • sclerosi multipla

Il progetto si propone di trasformare e avanzare le attuali metodologie di diagnosi, monitoraggio e terapia di queste malattie, sfruttando l’approccio della medicina di precisione. L’adozione di tecnologie innovative, non invasive, e il trattamento dei dati sanitari digitalizzati consentiranno di migliorare la gestione della salute e ridurre l’accesso alle strutture ospedaliere, creando al contempo sistemi di supporto alle decisioni intelligenti per i caregiver.

Obiettivi Specifici:

  • Sviluppo di piattaforme interoperabili: Creazione di piattaforme di raccolta e analisi dei dati sanitari per sviluppare modelli di Machine Learning (ML) da applicare in ambiente ospedaliero.
  • Integrazione di dispositivi innovativi: Sviluppo di dispositivi indossabili, sensori e biomarcatori, supportati da strumenti digitali alimentati dall’IA, per migliorare la diagnosi, il monitoraggio e la terapia.
  • Creazione di gemelli digitali e biologici: Identificazione di cluster di pazienti omogenei per ciascuna malattia, utilizzando dati integrati per simulare e predire gli esiti clinici individuali.
  • Simulazioni predittive per terapie personalizzate: Utilizzo di modelli digitali per generare previsioni su terapie e risposte terapeutiche, con validazione tramite modelli in vitro e tecnologie avanzate di monitoraggio.

Impatto e Sostenibilità: Il progetto D34Health si propone di migliorare significativamente la gestione delle malattie di riferimento, riducendo i costi per i sistemi sanitari nazionali e contribuendo alla creazione di un sistema sanitario più sostenibile ed efficiente. Con l’adozione di gemelli digitali e biologici, il progetto ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui le malattie vengono trattate, offrendo soluzioni più personalizzate e precise per ogni paziente.

Attività di Ricerca e Metodologia del Progetto D34Health

Spokes

SPOKE 1 Clinical use cases and new models of care supported by AI/E-Health based solutions – RISULTATI

SPOKE 2 Multilayer platform to support the generation of the Patients’ Digital Twin – RISULTATI

SPOKE 3 Wearable technologies, sensors and biomarkers for care through Digital Twin approaches – RISULTATI

SPOKE 4 Biological and bioengineered in vitro models for care through Digital Twin approaches – RISULTATI

Il progetto D34Health si sviluppa attraverso quattro aree principali (spokes), che sono interconnesse per raggiungere gli obiettivi specifici e applicarli alle cinque malattie di riferimento: cancro metastatico del colon, cancro del fegato e delle vie biliari, cancro del sistema nervoso centrale, diabete di tipo 1 e sclerosi multipla. Ogni area di ricerca contribuisce in modo complementare al progetto, con attività di validazione, sviluppo e implementazione che si svolgono sia a livello tecnico che traslazionale.

Le Quattro Aree di Ricerca (Spoke)

  1. Spoke 1:  Clinical use cases and new models of care supported by AI/E-Health based solutions – Coordinato da Università degli Studi di Milano
    Sviluppo e validazione di modelli assistenziali innovativi, supportati da soluzioni e-health basate sull’IA, utilizzando dati raccolti retrospettivamente e prospetticamente per garantire una rapida disponibilità dei risultati.
  2. Spoke 2: Multilayer platform to support the generation of the Patients’ Digital Twin – Coordinato da Università degli Studi di Salerno
    Utilizzo di una piattaforma esistente per il supporto alla memorizzazione dei dati e alla creazione del gemello digitale del paziente. Questo permetterà la creazione di un’infrastruttura virtuale interoperabile tra i centri del consorzio, garantendo la conformità al GDPR per lo scambio di dati.
  3. Spoke 3: Wearable technologies, sensors and biomarkers for care through Digital Twin approaches – coordinato da Università degli Studi di Roma La Sapienza
    Sviluppo e validazione di nuove tecnologie indossabili e sensori per il monitoraggio e la terapia, tra cui biomarcatori derivati da biopsie liquide e imaging, che supportano la decisione clinica e la raccolta continua di dati per la creazione e l’evoluzione del gemello digitale del paziente.
  4. Spoke 4: Biological and bioengineered in vitro models for care through Digital Twin approaches – coordinato da  Politecnico di Torino
    Sviluppo di modelli biologici per la validazione del gemello biologico, integrando simulazioni basate su dati biologici per migliorare la precisione delle previsioni terapeutiche

Metodologia Interdisciplinare e Approccio Olistico

Il progetto D34Health adotta un approccio interdisciplinare che unisce competenze e professionalità diverse, come medici, biologi, esperti di intelligenza artificiale e infrastrutture computazionali. Questo lavoro di squadra tra diversi settori favorisce la creazione di soluzioni innovative per affrontare le sfide sanitarie. Inoltre, affrontare più malattie con una strategia digitale condivisa permette di sviluppare metodologie e infrastrutture comuni, aumentando l’efficienza e generando consapevolezza globale.

Il progetto D34Health si impegna a garantire un design centrato sull’utente, coinvolgendo attivamente tutti i portatori di interesse attraverso cinque principi chiave (ForUSER): dialogo con gli utenti, comprensione delle loro esigenze, supporto agli obiettivi, interfacce digitali facili da usare, e coerenza nelle soluzioni proposte.

Questo approccio integrato e globale mira a risolvere problemi sanitari complessi, utilizzando la tecnologia per creare soluzioni scalabili e sostenibili, mettendo sempre al centro il paziente e le sue necessità.

Collaborazioni Nazionali e Internazionali

Il consorzio D34HEALTH è parte di numerose collaborazioni a livello nazionale e internazionale, con istituzioni di ricerca, ospedali, università e aziende del settore tecnologico. I partner partecipano attivamente a reti europee e mondiali, promuovendo la ricerca, la medicina personalizzata e l’interoperabilità digitale. Le collaborazioni includono enti di prestigio come il New York Genome Center, il Dana Farber Cancer Institute e Microsoft, nonché numerosi centri di ricerca italiani. Queste alleanze favoriscono l’innovazione e lo sviluppo di soluzioni avanzate per la sanità digitale. 

Qualità dell’Istruzione

Il progetto D34HEALTH promuove una formazione interdisciplinare nell’ambito dell’intelligenza artificiale applicata alla sanità, destinata a professionisti sanitari, IT e pazienti. Attraverso corsi di formazione, webinar e programmi di scambio, i professionisti acquisiscono competenze per integrare l’IA nelle loro pratiche quotidiane. Inoltre, il progetto supporta la futura generazione di esperti, creando programmi di Master e PhD focalizzati su IA, medicina personalizzata e innovazione tecnologica. Queste iniziative garantiscono una solida preparazione per affrontare le sfide della sanità digitale.

Informazioni

Progetto PNC 0000001 D³4Health

CUP B83C22006120001

Piano nazionale per gli investimenti complementari al PNRR, finanziato dall’Unione europea – NextGenerationEU

Data inizio: 01 Dicembre 2022

Data fine: 30 Novembre 2026

Intelligenza Artificiale, Digital Twin, Diabete, Sclerosi Multipla

Partners

Università degli Studi di Milano

Sapienza Università di Roma

Ospedale Pediatrico Bambino Gesù

Neuromed – Istituto Neurologico Mediterraneo

Istituti Fisioterapici Ospitalieri – Istituto Nazionale Tumori Regina Elena

Azienda Ospedaliera Universitaria Federico II di Napoli

Università di Torino

IRCCS Sacro Cuore Don Calabria

Azienda Ospedaliera Universitaria Senese

Università degli Studi del Molise

IRCSS CROB

Università degli Studi Magna Graecia di Catanzaro

Università degli Studi di Salerno

Università Vita-Salute San Raffaele

Fondazione Bruno oncologia

AizoOn

CINECA – Consorzio Interuniversitario per il Calcolo Automatico dell’Italia del Nord Orientale

IRCCS Galeazzi – Sant’Ambrogio

Istituto Euro-Mediterraneo di Scienza e Tecnologia

Istituto Europeo di Oncologia

Politecnico di Bari

Porini SRL

Telethon Institute of Genetics and Medicine (TIGEM)

Consiglio Nazionale delle Ricerche

Politecnico di Torino

Istituto Superiore di Sanità

ASL 3 Nuoro

IRCCS Istituto di Candiolo

D³4Health

Progetto PNC 0000001 D³4Health | CUP B83C22006120001 | Piano nazionale per gli investimenti complementari al PNRR, finanziato dall’Unione europea – NextGenerationEU