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Un’intelligenza artificiale con visione iperspettrale può individuare i primi segni di malattia retinica

Un nuovo tipo di tecnologia di imaging è in grado di rilevare minuscoli cambiamenti biomolecolari nell’occhio e, quando abbinato all’intelligenza artificiale, fornisce una diagnosi più rapida delle patologie retiniche.

Salute

Oltre 39 milioni di europei sono affetti da patologie retiniche quali la degenerazione maculare e la malattia oculare diabetica. Si prevede che questo numero crescerà del 25 % entro il 2050 a causa dell’invecchiamento della popolazione e dell’aumento dei livelli di diabete. Una diagnosi e un trattamento precoci potrebbero prevenire fino al 98 % dei casi di perdita della vista dovuta al diabete.

Emorragie

Il progetto XpeFundus era uno studio di fattibilità di mercato per una nuova tecnologia di imaging medico sensibile a piccoli cambiamenti nella biochimica dei tessuti retinici. «La retina e gli strati esterni sono pieni di vene e il diabete le colpisce, provocandone la rottura e la creazione di emorragie», spiega Vassilis Papadakis, coordinatore del progetto. «Siamo in grado di rilevare queste emorragie e altre patologie tissutali in una fase iniziale». I metodi esistenti per diagnosticare una patologia retinica, quali la tomografia ottica a radiazione coerente (OCT, Optical Coherence Tomography), utilizzano una luce laser bianca brillante per illuminare la parte posteriore del bulbo oculare. Le immagini così generate richiedono una formazione specialistica per essere analizzate, il che limita il loro utilizzo agli ambienti ospedalieri. Inoltre, l’OCT può rilevare solo strutture con una profondità maggiore di 10 micrometri.

Perdita della visione

L’apparecchiatura di imaging sviluppata da Papadakis e dal suo team su Xpectraltek illumina l’occhio utilizzando bande di luce progressive di circa 15-25 nanometri. Questi strati vengono poi intrecciati e analizzati dall’intelligenza artificiale per fornire una diagnosi. Il risultato è una mappa biomolecolare in cui è possibile visualizzare aberrazioni biochimiche di piccolissime dimensioni, fino a 2 micrometri. L’apparecchiatura è progettata per piccole cliniche e optometristi, senza necessità di formazione specialistica. Secondo Papadakis, garantendo un test al di fuori di un ambiente ospedaliero i pazienti possono essere diagnosticati più rapidamente. «Un numero significativo di persone non sanno di avere una patologia retinica e nel momento in cui vanno dal medico potrebbero aver già perso il 20 % della vista», afferma. «A quel punto potrebbe essere troppo tardi per recuperarne anche una piccola percentuale».

Tecnologia rivoluzionaria

XpeFundus è stato sostenuto dal programma Orizzonte 2020 dell’UE. «Con le start-up c’è sempre un problema di finanziamento; se fossimo grandi potremmo farlo da soli, ma è impossibile a questo livello», osserva Papadakis. «La sovvenzione dell’UE ci ha dato l’opportunità di studiare meglio il mercato e sviluppare il nostro piano aziendale, nonché di capire chi fossero i nostri concorrenti, chi dovremmo evitare e a chi dovremmo rivolgerci». Papadakis prevede di richiedere i finanziamenti dell’EIC Accelerator entro la fine dell’anno per effettuare sperimentazioni cliniche del dispositivo e per immetterlo e sul mercato. La tecnologia di imaging iperspettrale alla base di XpeFundus è protetta da brevetto ed è stata precedentemente utilizzata per esaminare artefatti culturali e per fornire analisi agricole quali carenze nutrizionali, malattie e livelli di idratazione nelle colture. «L’idea è nata dal mio dottorato di ricerca, che ho frequentato 17 anni fa, in cui volevo creare qualcosa di utile per la comunità», aggiunge Papadakis. «Insieme ai miei partner, ho avviato Xpectraltek per raggiungere obiettivi che non avrei potuto conseguire attraverso il mondo accademico, per spingere nel mercato idee dirompenti e innovative come prodotti che possono essere davvero utili per la comunità e le persone».

Parole chiave

XpeFundus, occhio, iperspettrale, luce, visione, diabete, retina, patologia, immagine, bulbo oculare

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