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AI-powered pathological cancer diagnostics

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Un software di IA per contribuire a formulare diagnosi potenzialmente salvavita in modo tempestivo

Una nuova soluzione di intelligenza artificiale in grado di analizzare vetrini di biopsie nell’arco di pochi secondi potrebbe aiutare i patologi a diagnosticare i tumori in maniera più rapida e precisa.

Salute

I casi di cancro sono in ascesa a livello mondiale e la miglior linea difensiva per contrastarli è disporre di diagnosi accurate e tempestive. La diagnostica per immagini e le biopsie, tuttavia, sono tecniche dispendiose in termini di tempo che dipendono dalla conoscenza, dall’esperienza e dalla disponibilità di radiologi e patologi qualificati, requisiti per i quali esiste una scarsa offerta. Fortunatamente, tecnologie emergenti quali l’intelligenza artificiale e l’apprendimento profondo possono contribuire a colmare il divario tra biopsia e diagnosi. Per esempio, il progetto AIPACA, finanziato dall’UE, ha sviluppato un software basato sull’IA che è in grado di analizzare i vetrini di biopsie in pochi secondi, individuando accuratamente le regioni tumorali e quantificando i biomarcatori oncologici. «Consentendo di ridurre significativamente il tempo necessario a elaborare le biopsie, la nostra soluzione di IA offre ai patologi uno strumento clinico potente e affidabile per formulare diagnosi potenzialmente salvavita in modo preciso e tempestivo», afferma Felix Faber, fondatore e amministratore delegato dell’azienda Mindpeak, il principale partner del progetto.

Un software di IA che migliora la precisione diagnostica

Mindpeak ha sviluppato il proprio software di IA per aiutare i patologi nelle loro operazioni di valutazione diagnostica della progressione e delle caratteristiche dei tumori sulla base dell’immunoistochimica, un metodo di laboratorio che si avvale degli anticorpi per verificare la presenza di determinati biomarcatori in un campione di tessuto. Nel caso della soluzione di AIPACA, tra questi biomarcatori figurano Ki-67, ER, PR e HER2. «La precisione diagnostica garantita dal nostro software di IA per il rilevamento di questi biomarcatori nel tessuto mammario è paragonabile a quella offerta dai migliori patologi umani disponibili a livello globale», spiega Faber. Il software fornisce in maniera affidabile risultati molto accurati in ambienti di laboratorio differenti. «Secondo quanto abbiamo dimostrato con lo svolgimento di un approfondito studio di variabilità, i lettori umani assistiti dall’IA non sono inferiori a quelli che lavorano senza tale ausilio», spiega. «La validità di questa conclusione è indipendente dai coloranti, dagli scanner e dai biomarcatori che vengono utilizzati, il che conferma la solidità del nostro software di IA.» Il software è in linea con le attuali linee guida mediche esistenti e dispone del marchio CE per finalità diagnostiche nella pratica clinica di routine. «Il nostro software è già impiegato nella pratica clinica in alcune zone dell’UE e viene usato a scopo di ricerca negli Stati Uniti», aggiunge Faber.

Un’innovazione resa possibile grazie ai finanziamenti dell’UE

Secondo Faber, questo successo si è concretizzato grazie al sostegno del progetto AIPACA. «L’interfaccia utente di Mindpeak, chiamata “AI Console”, è stata sviluppata interamente nell’ambito del progetto AIPACA tramite una collaborazione con scienziati e patologi provenienti da svariate parti del mondo», dichiara. Questo software autonomo viene utilizzato per effettuare un esame visivo interattivo delle immagini digitali raffiguranti i vetrini istopatologici in combinazione con ulteriori informazioni. «Tale soluzione consente all’utente di modificare in modo interattivo l’ingrandimento della visualizzazione dell’immagine, effettuare il panning dell’immagine istopatologica e ruotarla, ritrarre e salvare regioni di interesse per finalità di diagnosi e tracciamento, nonché visualizzare punteggi clinici», sottolinea Faber. Lo strumento AI Console ha ricevuto il marchio CE e ha superato con successo alcuni test di usabilità svolti nel corso del progetto tramite una collaborazione con vari patologi esperti e rinomati.

Una soluzione affidabile, economica e altamente precisa

Grazie al sostegno offerto dai finanziamenti dell’UE, i patologi dispongono ora di una soluzione affidabile, economica e altamente precisa che li aiuta a diagnosticare i tumori più rapidamente. Di conseguenza, un maggior numero di pazienti è destinato a trarre vantaggio da diagnosi e trattamenti più tempestivi, il che potrebbe contribuire a migliorare le loro prognosi e ad allungare la relativa aspettativa di vita. «Il progetto AIPACA ha consentito a Mindpeak di contribuire significativamente alla digitalizzazione della routine clinica in generale e della patologia in particolare, permettendo di abbinare velocemente pazienti specifici alle opzioni di trattamento per loro più appropriate», conclude Faber. Le conoscenze acquisite durante la realizzazione del progetto sono attualmente impiegate per guidare la creazione di soluzioni software destinate ad altre forme di tumore, nonché per lo sviluppo di farmaci in grado di garantire un’elevata efficacia nella cura delle malattie.

Parole chiave

AIPACA, Mindpeak, intelligenza artificiale, IA, diagnosi, biopsie, patologi, cancro, diagnostica per immagini, radiologi, apprendimento profondo, tumore, biomarcatori

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