Migliorare la gestione dei dati sul cancro con CaReSS
L'automazione nei test garantisce una gestione di qualità dei dati sul cancro e la privacy dei pazienti.
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Il Registro dei Tumori della Norvegia (CRN) raccoglie e gestisce dati sui pazienti affetti da cancro. Questo aiuta medici, pazienti e responsabili politici ad accedere a informazioni importanti per la ricerca e le decisioni da prendere. Per supportare questo, il CRN ha sviluppato un sistema software chiamato CaReSS che raccoglie e elabora dati sui tumori provenienti da diverse fonti come ospedali e laboratori.
CaReSS è progettato per supportare le decisioni umane con l’aiuto di algoritmi di Apprendimento Automatico (ML). Questi algoritmi aiutano ad analizzare i dati e fornire supporto automatizzato, migliorando così il processo decisionale. Tuttavia, questo sistema è in continuo cambiamento a causa dei progressi nelle conoscenze mediche, aggiornamenti nei metodi di trattamento e cambiamenti nelle normative. Di conseguenza, i test automatici sono essenziali per garantire che il sistema funzioni correttamente e che i dati dei pazienti siano gestiti in modo sicuro.
Panoramica di CaReSS
CaReSS raccoglie informazioni da più istituzioni mediche, come laboratori e ospedali. Questa informazione viene convertita in casi di tumore standardizzati. Ogni caso mostra il percorso di un paziente attraverso diagnosi, trattamento e follow-up. I codificatori medici, esperti nell’interpretare e codificare le informazioni sanitarie, sono fondamentali in questo processo. Trasformano rapporti medici complessi in codici basati su un sistema di classificazione utilizzato a livello mondiale.
Con il sorgere di nuove scoperte mediche e regole di codifica, il CRN deve adattare le sue pratiche. Questo significa che le regole di codifica e gli algoritmi sottostanti all’interno di CaReSS sono in continuo aggiornamento. Pertanto, testare il sistema è vitale per assicurarsi che tutte le parti funzionino senza intoppi e che i dati prodotti siano di altissima qualità.
Importanza del Test
L'accuratezza di CaReSS è cruciale perché influisce sulle informazioni disponibili per la ricerca sul cancro e le statistiche. Questo, a sua volta, influisce sulle decisioni prese da medici, pazienti e responsabili politici. I test sono necessari per assicurarsi che le informazioni generate siano affidabili e che il sistema non comprometta la privacy dei pazienti.
Grazie ai continui cambiamenti in CaReSS, il team del CRN si sta ora concentrando sullo sviluppo di soluzioni di testing automatico. Queste soluzioni aiuteranno a gestire i continui aggiustamenti al sistema e a garantire che rimanga efficace. Tuttavia, questo tipo di testing presenta varie sfide.
Sfide nei Test
Testare un sistema come CaReSS comporta diverse difficoltà che devono essere affrontate. Queste sfide possono essere suddivise in sfide scientifiche, di esecuzione del progetto e di condivisione degli strumenti.
Sfide Scientifiche
Una delle principali sfide scientifiche è creare metodi per testare efficacemente gli aspetti in evoluzione di CaReSS. Questi metodi devono tenere conto di nuove regole di codifica e aggiornamenti software. I casi di test devono essere progettati per affrontare questioni specifiche, assicurando al contempo una copertura ampia dei potenziali problemi.
C'è una necessità critica di strategie di testing su misura per i requisiti unici di CaReSS. Ad esempio, i metodi di testing attuali spesso si concentrano sulla copertura del codice piuttosto che sulla validazione di regole specifiche che si applicano ai dati medici elaborati.
Con l'integrazione dell'apprendimento automatico nel sistema, possono sorgere nuove incertezze. I modelli di apprendimento automatico possono produrre risultati imprevedibili, rendendo difficile condurre test. I metodi esistenti per testare modelli di apprendimento automatico spesso non catturano completamente le complessità associate a un sistema che evolve frequentemente.
CaReSS dipende fortemente dall'input umano, specificamente da parte dei codificatori medici. Questa dipendenza complica il processo di testing poiché è necessario simulare o comprendere il processo decisionale umano senza semplificare eccessivamente le capacità del sistema. Questo solleva domande su come automatizzare i test senza perdere la profondità dell'expertise umana.
Attualmente, gran parte del testing è fatto manualmente dai codificatori medici che applicano le loro conoscenze per verificare che il sistema segua le regole previste. Questo processo può essere lungo e complesso, specialmente per gli ingegneri software che potrebbero non avere un background medico.
Sfide di Esecuzione del Progetto
Una sfida significativa nell'esecuzione del progetto riguarda la sicurezza e la privacy dei dati sanitari sensibili. Mantenere la riservatezza dei pazienti è fondamentale, il che significa che l'accesso ai dati deve essere molto limitato. Collaboratori e tester esterni non possono usare dati reali dei pazienti a causa di preoccupazioni legali ed etiche, inclusa l’adesione a normative come il Regolamento Generale sulla Protezione dei Dati (GDPR).
Alternative, come la generazione di Dati Sintetici che imitano i dati reali dei pazienti, offrono una potenziale soluzione. Tuttavia, creare dati sintetici realistici che non compromettano la privacy è un compito complesso. Inoltre, ci sono preoccupazioni su se i dati sintetici possano essere ri-identificati come appartenenti a una persona reale, il che comporta rischi aggiuntivi.
Sfide nella Condivisione degli Strumenti
Un'altra sfida che il CRN affronta è la condivisione degli strumenti utilizzati per il testing. CaReSS è costruito su un software proprietario personalizzato per le esigenze specifiche del CRN. Questo rende difficile creare versioni autonome del software per fini di testing o ricerca. Anche se esistono opzioni open-source, potrebbero non catturare il contesto realistico necessario per un testing efficace e possono complicare l'adattamento delle soluzioni nella pratica reale.
Generalizzazione oltre il Registro dei Tumori
Le sfide affrontate dal CRN non sono uniche per questo specifico registro. Possono applicarsi ad altri registri dei tumori e sistemi sanitari in tutto il mondo. Ad esempio, i sistemi che gestiscono dati sensibili, come le autorità fiscali, affrontano problemi simili con la privacy dei dati e decisioni automatizzate.
Le intuizioni ottenute dagli sforzi del CRN possono essere utili ad altri registri sanitari che trattano con sistemi software in evoluzione. Sfide simili emergono in qualsiasi sistema in cui il giudizio umano gioca un ruolo chiave, specialmente in contesti che richiedono alti livelli di expertise e accuratezza.
Conclusione e Direzioni Future
Il CRN sta lavorando attivamente su soluzioni per automatizzare i processi di testing in CaReSS. Man mano che il sistema evolve, questi test giocheranno un ruolo cruciale nel mantenere la qualità e la sicurezza dei dati prodotti. L'implementazione di Test Automatizzati non solo migliorerà l'affidabilità di CaReSS, ma avrà anche un impatto positivo a lungo termine sulla qualità dei dati sul cancro utilizzati nella ricerca e per le decisioni di salute pubblica.
Gli sforzi futuri coinvolgeranno diverse strategie, tra cui test dell'interfaccia utente, utilizzo di algoritmi di apprendimento automatico e sviluppo di soluzioni complete che affrontano incertezze e la natura evolutiva del sistema. Affrontando queste sfide, il CRN mira a garantire che CaReSS rimanga uno strumento efficace per la gestione e l'analisi dei dati sul cancro, beneficiando alla fine sia i pazienti oncologici che i fornitori di servizi sanitari.
Titolo: Challenges of Testing an Evolving Cancer Registration Support System in Practice
Estratto: The Cancer Registry of Norway (CRN) is a public body responsible for capturing and curating cancer patient data histories to provide a unified access to research data and statistics for doctors, patients, and policymakers. For this purpose, CRN develops and operates a complex, constantly-evolving, and socio-technical software system. Recently, machine learning (ML) algorithms have been introduced into this system to augment the manual decisions made by humans with automated decision support from learned models. To ensure that the system is correct and robust and cancer patients' data are properly handled and do not violate privacy concerns, automated testing solutions are being developed. In this paper, we share the challenges that we identified when developing automated testing solutions at CRN. Such testing potentially impacts the quality of cancer data for years to come, which is also used by the system's stakeholders to make critical decisions. The challenges identified are not specific to CRN but are also valid in the context of other healthcare registries. We also provide some details on initial solutions that we are investigating to solve the identified challenges.
Autori: Christoph Laaber, Tao Yue, Shaukat Ali, Thomas Schwitalla, Jan F. Nygård
Ultimo aggiornamento: 2023-08-25 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2308.13306
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.13306
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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