Da alcuni studi americani è emerso che l’AI può essere utilizzata per la diagnosi dei problemi al cuore di un individuo, semplicemente guardandone una lastra. Quando si affrontano argomenti come quello sull’intelligenza artificiale si accendono sempre grandi dibattiti tra chi la guarda con grande scetticismo e la vive quasi come una minaccia, mentre c’è chi è convinto che sia una necessità e che possa essere di enorme aiuto in molti campi di applicazione, dove la mano dell’uomo non può arrivare.
Questa categoria di persone nasce dal fatto che hanno ben compreso che il principio su cui si basa l’AI è molto lineare: sviluppare delle macchine che siano dotate di capacità autonome di apprendimento e di adattamento e che si ispirino ai modelli di apprendimento umani.
L’intelligenza artificiale è quel campo di ricerca che studia la programmazione e progettazione di sistemi mirati a fornire alle macchine una o più proprietà considerate tipicamente umane e che possono variare dall’apprendimento alla percezione visiva o a quella spazio-temporale. Quindi un insieme di sistemi informatici evoluti che hanno la capacità di monitorare l’ambiente circostante, grazie all’utilizzo di sensori che permettono alle macchine di percepire, comprendere, agire ed apprendere con livelli di intelligenza simili a quelli umani, risolvendo dei problemi, prendendo delle decisioni e migliorando le proprie capacità nel tempo.
L’intelligenza artificiale può avere diversi livelli di complessità e si divide in due categorie, l’intelligenza artificiale debole e quella forte: con la prima si sviluppano macchine che sono in grado di svolgere una o più funzioni umane complesse, di risolvere problemi specifici ma senza averne però coscienza. L’Intelligenza Artificiale Forte ha invece come obiettivo quello di realizzare macchine dotate di un’intelligenza umana e che sono in grado di sviluppare una propria coscienza di sé.
Come si può ben capire è un settore in continua evoluzione. L’esempio più semplice di utilizzo quotidiano dell’intelligenza artificiale è rappresentato da Google che, con i suoi esperti, si sta impegnando nello sviluppo di soluzioni nuove che possano rendere sempre più preciso il proprio motore di ricerca e tutti gli altri servizi offerti che non si limitano solo alle ricerche online.
Molti passi sono stati già fatti, come quelli per migliorare la traduzione automatica dei testi o quelli per il riconoscimento delle immagini ed altri ancora sono in fase sperimentale, per non parlare di LaMDA, di cui ho già scritto in un mio articolo precedente.
L’Intelligenza artificiale scopre rischio al cuore su lastra
Attraverso una semplice lastra al torace, uno strumento basato sull’intelligenza artificiale, è possibile intuire se un individuo corre il rischio di essere colpito da malattie cardiovascolari nei 10 anni successivi alla diagnosi, prevedendo così il pericolo di morte per infarto o per ictus. E’ questo il risultato di uno studio condotto da alcuni ricercatori e dal medico Jakob Weiss, del Massachusetts General Hospital e del Brigham and Women’s Hospital di Boston e presentato al meeting della Società Americana di Radiologia.
Attualmente per verificare la possibilità di eventi cardiovascolari per un individuo si deve tener conto di tanti elementi, dal sesso all’età oppure da altri fattori di rischio come il diabete, l’ipertensione, il sovrappeso e il vizio del fumo.
Si tratta quindi di una valutazione abbastanza complessa che aiuta il medico a stabilire se dare o no al paziente delle terapie preventive come le statine, farmaci deputati all’abbassamento del colesterolo nel sangue, per ridurne il rischio.
Con questa nuova metodologia invece i ricercatori dell’ospedale statunitense hanno addestrato l’Intelligenza Artificiale ad analizzare le immagini radiografiche, cercando dei modelli associati all’ateriosclerosi, una malattia degenerativa che comporta la perdita di elasticità delle arterie con il conseguente possibile accumulo di sostanze come il colesterolo, ecco il perché dell’uso delle statine, che costituisce la causa principale delle malattie cardiache cardiovascolari.
Farmaci come le statine, negli Stati Uniti, vengono somministrati a quei pazienti che presentano un rischio decennale pari o superiore al 7,5% ma, secondo Weiss, con il modo di procedere attuale, le variabili necessarie per calcolare il rischio di una malattia cardiovascolare aterosclerotica non sono sempre accessibili, per cui si deve procedere con lo screening basato sulla popolazione mentre le radiografie del torace sono comunemente disponibili presso gli ospedali.
Insomma, con questo nuovo modo di approcciare, si possono identificare gli individui ad alto rischio con una discreta facilità, proprio per questa “abbondanza di informazioni”. Con questo tipo di screening quindi si potrebbero individuare quali persone potrebbero ottenere dei benefici dall’assunzione di statine e che oggi invece non ne sono a conoscenza né loro né i medici curanti.
Questi risultati il dottore e la sua equipe li hanno raggiunti, addestrando un modello di apprendimento profondo, che si è avvalso di una serie di algoritmi strutturati come rete neurale artificiale, e che ha utilizzato più di centomila radiografie del torace, appartenenti a quasi cinquantamila partecipanti ad uno studio progettato e sponsorizzato dall’agenzia governativa statunitense National Cancer Institute.
Non contenti, per avere maggiori riscontri sulla validità del metodo e avvalorare così le proprie tesi, hanno utilizzato anche delle radiografie al torace di 11.000 pazienti ambulatoriali, potenzialmente idonei alla terapia con statine ed hanno concluso che, vista la precisione e la sua semplicità, questa nuova metodologia dovrebbe essere inserita al più presto nella routine della pratica clinica.
Diagnosi sanitarie con AI
L’intelligenza artificiale sta assumendo un ruolo sempre più rilevante nel campo della medicina, migliorando e qualche volta anche anticipando le diagnosi sanitarie. L’obiettivo è sempre lo stesso, attingere alla tecnologia per provare a curare i pazienti in modo rapido, mirato ed efficace. Già oggi sono tanti i settori dove viene applicata ma, guardando i passi in avanti che l’AI sta compiendo, grazie al lavoro continuo di ricercatori e di medici illuminati come Weiss, si pensa che in tempi brevi gli ambiti di applicazione possano crescere in maniera esponenziale.
L’intelligenza artificiale viene considerata un potente strumento al servizio della medicina moderna e come tecnologia è presente nei software, hardware e nei servizi, trovando spazio in settori applicativi quali la diagnostica, la chirurgia, la riabilitazione e lo sviluppo dei farmaci. In quest’ultimo campo, per esempio, l’utilizzo di AI, nell’anno della pandemia, è stato importantissimo, nel momento in cui le aziende farmaceutiche e quelle biotecnologiche hanno dovuto adottare delle tecnologie di intelligenza artificiale, per accelerare i processi di sviluppo dei vaccini e dei farmaci contro il COVID-19.
Sono state molte le partnership tra le case farmaceutiche e le aziende tecnologiche che, in poco tempo e con costi minori, hanno dovuto analizzare una serie enorme di dati, per scoprire e sviluppare nuove correlazioni tra i farmaci.
L’AI si è ritagliata un ruolo importante, soprattutto nella diagnostica predittiva dove grazie al suo supporto, vengono captati i primi segnali di alcune malattie che aiutano i medici ad emettere diagnosi più accurate, riducendo gli errori e sviluppando metodi per un trattamento medico individualizzato.
Sempre per fornire diagnosi più accurate, viene impiegata sia per gli esami radiologici come radiografie, colonscopie o TAC cerebrali sia nel campo della riabilitazione, dove si utilizzano macchine in grado di imparare dagli esercizi del fisioterapista che poi vengono replicati sul paziente, un ambito questo che sta attraendo molti investitori.
Viene utilizzata anche per diagnosticare alcune patologie oculistiche, analizzando le immagini che si ottengono dalla tomografia ottica ed è recente, per un’esame di precisione e personalizzato e capace di adoperare anche meno radiazioni, l’uso di una TAC che utilizza l’intelligenza artificiale applicata all’imaging cardiovascolare e che in Italia può essere effettuata solo nel Centro Cardiologico Monzino di Milano.
Infine l’ospedale universitario di Harvard sta usando l’intelligenza artificiale per diagnosticare malattie del sangue potenzialmente mortali in una fase molto precoce, attraverso l’utilizzo di microscopi dotati di intelligenza artificiale che vanno alla ricerca di batteri nocivi nei campioni di sangue, ad un ritmo molto più veloce di quanto non è possibile effettuare con una scansione manuale.
Ma, oltre ai contributi puramente medici, l’intelligenza artificiale ha anche la capacità snellire e rendere più efficiente la burocrazia, automatizzandone i compiti più ripetitivi per lasciare al personale amministrativo un tempo maggiore per lavorare su mansioni più importanti ed è inoltre in grado di migliorare la comunicazione e lo scambio di informazioni tra strutture o anche tra medico e paziente.
E se questi sono quelli in cui è già presente, tanti altri ancora saranno gli ambiti dove l’intelligenza artificiale potrà dare il suo contributo: alla Harvard Medical School stanno sperimentando, per esempio, Buoy Health, una sorta di controllore virtuale dei sintomi e delle cure, che basa il suo funzionamento su un chatbot che ascolta i sintomi di un paziente e le sue preoccupazioni per la salute e guida il medico ad identificare la diagnosi corretta ed il conseguente percorso di cura.
Inoltre sono già iniziate le sperimentazioni nell’ambito delle malattie neurodegenerative, come l’Alzheimer, oppure quelle nello sviluppo di algoritmi per individuare il cancro in stadi preliminari come il progetto DELFI che si vuole specializzare nella diagnosi di tumore al polmone.
Per concludere, è doveroso fare una precisazione: così come accertato in tutti i casi citati ed anche ampiamente spiegato dagli esperti di tecnologia, l’intelligenza artificiale, in qualunque metodologia o settore della medicina si voglia o si possa utilizzare, sarà sempre e solo uno strumento di supporto nelle mani di un essere umano, che avrà il compito di governarla e di metterla al servizio del paziente ma non sarà mai in grado di sostituire un professionista della salute.
