Perché il tuo prossimo radiologo potrebbe essere un’intelligenza artificiale

Da un anno la scuola di Radiodiagnostica dell’Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma ha cambiato metodo di lavoro. Insieme ai radiologi e agli specializzandi lavorano anche ingegneri, fisici e informatici per implementare programmi di intelligenza artificiale (IA) nella pratica diagnostica. L’obiettivo è quello di rendere gli screen ancora più precisi. Secondo la dottoressa Anna D’Angelo: “L’IA è come un “secondo lettore” che lavora al fianco del radiologo offrendo maggiore accuratezza nell’individuare una lesione ma anche nell’escludere la presenza di un tumore”.

Nel caso della Fondazione Policlinico Gemelli IRCCS, l’intento di inserimento dell’IA nella pratica diagnostica fa capo al progetto di Patologia Computazionale dove ingegneri e fisici sviluppano “in casa” i programmi da utilizzare.

Quanto migliora l’analisi dei tumori con l’intelligenza artificiale

La mammografia è un test diagnostico che in Italia viene offerto a tutte le donne di età compresa tra i 50 e i 69 anni, consentendo di individuare formazioni anomale, anche di dimensioni molto ridotte. L’analisi di queste immagini è normalmente di competenza del radiologo. Ad oggi è molto chiaro quanto la diagnosi precoce giochi un ruolo fondamentale nella lotta ai tumori. Una diagnosi tardiva può avere, infatti, un impatto maggiore in termini di invasività delle cure e rallentare, se non addirittura escludere, la possibilità di raggiungimento della guarigione. Questo è vero soprattutto per il tumore al seno, per il quale, secondo l’AIOM (Associazione Italiana di Oncologia Medica), la diagnosi in fase precoce consente delle percentuali di sopravvivenza prossime al 98%.

La tematica ha dimensioni elefantiache: in base a dati dell’American Cancer Society, circa il 13% della popolazione svilupperà un tumore al seno nella sua vita e il 3% (1 donna su 39) morirà a causa della malattia. In questo scenario, risulta fondamentale utilizzare ogni mezzo a nostra disposizione per raggiungere la massima efficacia diagnostica.

Tra le tecnologie del futuro, l’intelligenza artificiale (IA) potrebbe diventare un salvagente per migliaia di donne, nell’individuazione del tumore in tempi record. L’intento è quello di supporto all’occhio del medico durante l’esame diagnostico. Lo studio Mammography Screening with Artificial Intelligence (MASAI), pubblicato sulla rivista The Lancet Oncology, è il primo studio randomizzato che valuta l’efficacia dello screening supportato dall’IA. I risultati hanno evidenziato che l’analisi delle mammografie effettuata dall’IA insieme a uno o due radiologi ha portato all’individuazione del 20% di tumori in più rispetto alla lettura di due radiologi senza IA.

Il problema dei falsi negativi

Come emerso da diversi studi, le immagini mammografiche contengono molte più informazioni di quelle identificabili a occhio nudo. Secondo i dati dell’American Cancer Society, circa il 20% dei tumori al seno rientra nei cosiddetti falsi negativi, proprio perché non riescono a essere individuati da questo tipo di esame. Allo stesso modo, esistono i falsi positivi, formazioni che sembrano tumorali ma che, a un accertamento con biopsia, si dimostrano non essere tali.

Attraverso un allenamento con mammografie a diagnosi tumorale o meno, è possibile allenare l’IA e insegnarle a riconoscere una lesione sospetta. L’algoritmo di deep learning analizza con particolare cura la densità mammaria, oggi riconosciuta come uno dei principali fattori di rischio e una delle possibili cause di diagnosi mancate.

Fino ad oggi, tutti i sistemi CAD (Assistenza Diagnostica Computerizzata) davano problemi, aumentando la diagnosi di falsi positivi, portando anche a un sovraccarico della spesa sanitaria. Tuttavia l’IA sembra discostarsi da questo trend, grazie a una riduzione del 5,7% dei falsi positivi, ma soprattutto del 9,4% dei falsi negativi. I risultati sono sorprendenti ed evidenziano un margine predittivo di 5 anni di anticipo rispetto all’occhio umano.

Quanto costa una diagnosi con l’intelligenza artificiale

Ad oggi, alcune cliniche di radiologia già offrono l’analisi con IA delle mammografie, con un costo aggiuntivo da parte del paziente. L'obiettivo è chiaramente quello di rendere questo strumento accessibile a tutti. Negli USA, il tema viene già affrontato da numerosi medici. Il più grande proprietario nazionale di centri di imaging diagnostico, RadNet, ha lanciato il proprio programma di IA. Tuttavia, poiché l’IA non è rimborsata dagli assicuratori, i pazienti devono pagare la cosiddetta tassa “out-of-pocket”.

Chiaro è che spostare il costo dell’accuratezza della diagnosi sul paziente crea un serio rischio in termini di equità. Che l’assistenza sanitaria non debba essere oggetto di lusso è di interesse di tutti, più difficile però è l’applicazione di un sistema solidale alla luce dei numerosi investimenti che aziende, spesso private, affrontano per sviluppare queste tecnologie.

La seconda questione che si pone è tener testa alla moltitudine di algoritmi che vogliono farsi strada nel mercato. Sarà necessario confrontare tra loro le diverse IA, per assicurarsi di avere lo stesso grado di accuratezza e affidabilità per ogni macchinario diagnostico. Come spesso accade, ogni grande rivoluzione scientifica necessita di regolamentazione ma soprattutto di accessibilità, a maggior ragione quando in gioco c’è la sopravvivenza di migliaia di donne.