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  1. Pubblicazioni

The need for multimodal health data modeling: A practical approach for a federated-learning healthcare platform

Articolo
Data di Pubblicazione:
2023
Abstract:
Federated learning initiatives in healthcare are being developed to collaboratively train predictive models without the need to centralize sensitive personal data. GenoMed4All is one such project, with the goal of connecting European clinical and -omics data repositories on rare diseases through a federated learning platform. Currently, the consortium faces the challenge of a lack of well-established international datasets and interoperability standards for federated learning applications on rare diseases. This paper presents our practical approach to select and implement a Common Data Model (CDM) suitable for the federated training of predictive models applied to the medical domain, during the initial design phase of our federated learning platform. We describe our selection process, composed of identifying the consortium's needs, reviewing our functional and technical architecture specifications, and extracting a list of business requirements. We review the state of the art and evaluate three widely-used approaches (FHIR, OMOP and Phenopackets) based on a checklist of requirements and specifications. We discuss the pros and cons of each approach considering the use cases specific to our consortium as well as the generic issues of implementing a European federated learning healthcare platform. A list of lessons learned from the experience in our consortium is discussed, from the importance of establishing the proper communication channels for all stakeholders to technical aspects related to -omics data. For federated learning projects focused on secondary use of health data for predictive modeling, encompassing multiple data modalities, a phase of data model convergence is sorely needed to gather different data representations developed in the context of medical research, interoperability of clinical care software, imaging, and -omics analysis into a coherent, unified data model. Our work identifies this need and presents our experience and a list of actionable lessons learned for future work in this direction.
Tipologia CRIS:
03A-Articolo su Rivista
Keywords:
Data model; Federated learning; Healthcare; Lessons learned; Medical research; Omics
Elenco autori:
Cremonesi, Francesco; Planat, Vincent; Kalokyri, Varvara; Kondylakis, Haridimos; Sanavia, Tiziana; Miguel Mateos Resinas, Victor; Singh, Babita; Uribe, Silvia
Autori di Ateneo:
SANAVIA Tiziana
Link alla scheda completa:
https://iris.unito.it/handle/2318/1921470
Pubblicato in:
JOURNAL OF BIOMEDICAL INFORMATICS
Journal
Progetto:
Genomics and Personalized Medicine for all though Artificial Intelligence in Haematological Diseases
  • Dati Generali
  • Aree Di Ricerca

Dati Generali

URL

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S153204642300059X?via=ihub

Aree Di Ricerca

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