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La vogliamo? Ne abbiamo bisogno?
Intelligenza artificiale nella diagnosi: il futuro è già qui

Foto: pixabay
L'intelligenza artificiale sta diventando sempre più uno strumento utilizzato quotidianamente. È incredibilmente veloce, attinge ad una quantità inimmaginabile di dati, accelera i processi e li perfeziona. Ciò che l'IA non può, e soprattutto non deve fare, è sostituirsi all'esperienza degli specialisti. Certo è che anche in medicina l'IA ha conquistato da tempo il suo posto. Abbiamo cercato di capire se e come questo nuovo strumento possa aiutare nella diagnosi e ne abbiamo parlato con una patologa, un oncologo, una radiologa e un radioterapista.
Anche nella vita privata e nella quotidianità professionale non scientifica e medica, l'intelligenza artificiale è ormai da tempo una realtà. Ricerca, traduzioni, redazione e controllo di testi, scrittura di e-mail, preparazione di preventivi, calcoli... Nel suo impiego però si presentano anche limiti oggettivi e una serie di problemi etici. Macchina contro uomo o macchina come supporto? Questa è in definitiva la domanda fondamentale. Nei settori scientifici, come la medicina, si tratta di calcoli, percentuali, valutazioni, confronto di dati: in questo caso l'IA può essere di grande aiuto e soprattutto può ridurre le attività che richiedono molto tempo o che sono burocratiche, come ad esempio la stesura di rapporti. Il prerequisito è tuttavia il controllo da parte dell'uomo
Un'altra area di lavoro dei patologi e un argomento delicato, l'autopsia, sta per essere soppiantata, ma non dall'IA, bensì dalla sempre migliore creazione di immagini. “L'interesse per le autopsie è andato perso, si crede di ottenere informazioni sufficienti attraverso l'imaging, mentre le autopsie portano sempre a risultati sorprendenti”. Ma questo è un altro argomento...
Dott. Christoph Leitner, Primario del Reparto di Medicina Interna e Direttore del Dayhospital oncologico di Brunico
Per quanto riguarda il settore oncologico, l'IA è già in uso attraverso programmi nell'ambito dell'acquisizione di immagini, che è, per così dire, uno dei prerequisiti per la diagnosi. “L'IA in senso lato è uno strumento sempre più importante nella prevenzione”, afferma il dottor Leitner, “ad esempio attraverso gli smartwatch, che registrano e valutano i dati con l'analisi supportata dall'IA, registrano i parametri vitali e i rischi che dipendono dallo stile di vita”. In futuro, l'IA sarà di aiuto nella pianificazione di una terapia personalizzata confrontando una grande quantità di dati relativi ai parametri personali dei pazienti, al peso, all'altezza, alle comorbilità. Una complessità multifattoriale che un oncologo non potrebbe gestire nello stesso lasso di tempo. “A breve, i chatbot o altri cosiddetti LLM - Large Language Models - creeranno protocolli di trattamento, estrarranno dati e li confronteranno. Ma soprattutto, l'IA potrà essere rilevante per noi nella gestione dei dati e nella creazione di documenti rilevanti per la ricerca, la garanzia della qualità e il risparmio di tempo di lavoro. Quest'ultimo è un argomento importante in un momento di grande carenza di personale! Ciò che serve per utilizzare uno strumento tanto prezioso quanto pericoloso (a causa della quantità di dati raccolti), sottolinea Leitner, è una discussione etica in cui i limiti siano chiaramente definiti e delineati. “Non dobbiamo lasciarci travolgere dalle novità tecniche senza avere il tempo di chiarire a sufficienza le questioni ad esse connesse, di porci le domande: possiamo farlo? Ne abbiamo bisogno? E lo vogliamo?
Dott. Martin Maffei, primario di Radioterapia a Bolzano
Quando arriva il suo turno, sono già disponibili una diagnosi e un piano terapeutico. Nella radioterapia, l'intelligenza artificiale è senza dubbio di grande aiuto nella definizione degli organi a rischio e del volume target, con l'obiettivo di ridurre al minimo o escludere il rischio e l'esposizione alle radiazioni per gli organi circostanti come cuore, polmoni, esofago e trachea. L'intelligenza artificiale (IA), secondo il dottor Maffei, sta rivoluzionando la radioterapia ottimizzando i processi, migliorando la precisione del trattamento e riducendo il carico di lavoro. “Gli algoritmi basati sull'IA ci consentono una pianificazione più rapida e precisa delle radiazioni, la segmentazione automatica dei tumori e degli organi a rischio, nonché concetti di terapia adattiva in tempo reale”. Soprattutto in combinazione con tecnologie moderne come il nuovo dispositivo di irradiazione MRI-Linac, l'IA può aiutare ad adattare individualmente la distribuzione della dose e a tenere conto dei cambiamenti nel tessuto tumorale durante il trattamento. “Questo porta a una terapia personalizzata, più efficiente e più delicata verso i pazienti. Secondo Maffei, per l'autorizzazione alla radioterapia e per l'assistenza ai pazienti, saranno ancora necessari il medico e il fisico delle radiazioni. “Sono un appassionato di tecnologia ma il contatto umano è così importante, soprattutto nel nostro settore super tecnologico. I pazienti che sono soli con la macchina in una stanza sterile durante la radioterapia hanno bisogno di contatto, vogliono essere guardati, devono liberarsi delle loro domande”. Ma, secondo Maffei, “dobbiamo essere consapevoli del fatto che l'intelligenza artificiale sarà sempre più presente nella nostra vita lavorativa e dobbiamo trovare un giusto equilibrio, vale a dire facilitare il nostro lavoro ma non automatizzarlo al punto che le persone siano lasciate sole con le macchine”.
Dott.ssa Federica Ferro, primaria di Radiologia a Bolzano
In qualità di radiologa con vent'anni di esperienza clinica, la dottoressa Federica Ferro ha già vissuto diverse “rivoluzioni” tecnologiche. Gli apparecchi di ultima generazione hanno ben poco in comune con quelli di vent'anni fa in termini di qualità dell'immagine, precisione e esposizione alle radiazioni. La primaria di Radiologia di Bolzano vede nell'intelligenza artificiale soprattutto la possibilità di un enorme risparmio di tempo, un aiuto nei momenti di sovraccarico, come ad esempio nei fine settimana al Pronto Soccorso tra le 14 e le 17 durante la stagione sciistica, nonché un aiuto all'interpretazione per i giovani radiologi che stanno ancora acquisendo esperienza. Nel campo della senologia, la carenza di medici specialisti è particolarmente evidente. Secondo la dott.ssa Federica Ferro, l'IA può essere uno strumento utile, ad esempio, in caso di discrepanze nelle seconde letture. In Italia, come in molti altri paesi europei, la seconda lettura delle mammografie è obbligatoria. “Qui vedo la possibilità di risparmiare ore di tempo e quindi di ridurre i tempi di attesa”. Anche questo pone un problema etico. “Dobbiamo imparare a usare l'IA, di conseguenza dobbiamo anche “nutrire” il sistema in modo che possa essere un aiuto affidabile”. Ad esempio, in endoscopia il sistema CAD (computer aided design) interpreta una piccola protuberanza dell'ottica come una crescita sospetta. “Ci sarà sempre bisogno del controllo umano!” D'altra parte, l'IA può individuare prima cose che l'occhio umano non può percepire o può farlo solo con difficoltà. La dott.ssa Ferro vede (ancora) un problema legale. “Non ci sono ancora disposizioni legali concrete al riguardo. Penso, ad esempio, a specifiche condizioni d'uso, alla definizione di limiti, alla protezione specifica dei dati...” In futuro, vede l'IA come un supporto nel follow-up di patologie degenerative come la sclerosi multipla. “Un confronto delle dimensioni delle placche, che è una grande sfida per l'occhio umano”. O anche la possibilità di “texture analysis” in una risonanza magnetica. “Ciò significa identificare una certa morfologia del tumore già nell'immagine, ad esempio: nel cancro ai polmoni, se si tratta di un cancro a piccole cellule oppure no. Questo aiuta a risparmiare tempo prezioso, porta più rapidamente alla diagnosi e alla terapia”. In una società sempre più anziana, con la presenza di farmaci sempre nuovi che devono essere accompagnati da esami di imaging appropriati, nonché con l'aumento della medicina preventiva e della durata della vita, dobbiamo prepararci, perché la forza (lavorativa) umana non sarà in grado di reggere da sola a lungo termine.
Dott.ssa Esther Hanspeter, primaria di Patologia a Bolzano
In futuro, l'intelligenza artificiale sostituirà probabilmente il microscopio, almeno in larga misura. Oggi invece quest’ultimo è ancora lo strumento di lavoro principale dei 13 patologi del reparto di Bolzano, sottolinea la primaria dott.ssa Esther Hanspeter. “Siamo l'unico reparto di patologia in Alto Adige. Nel 2024 abbiamo valutato i risultati di 48.000 pazienti, tra cui persone con più risultati e istologie con due, tre o più materiali, 8.000 citologie, diversi fluidi, versamenti di pleura..., 30.000 pap test, 17.000 test HPV! Di sicuro non ci annoiamo! Al momento, in Europa sono disponibili solo tre o quattro pacchetti di IA certificati per l'analisi patologica dei tessuti. “Per le biopsie della prostata, ad esempio, l'IA può indicare dove si trova il focolaio del carcinoma, calcolarne le dimensioni e la percentuale di tessuto infetto. Ma l'ultima parola spetta sempre al patologo. Ogni referto porta la mia firma”. Un altro pacchetto riguarda la valutazione dei carcinomi mammari, che può calcolare l'attività proliferativa e rilevare le micrometastasi. Un pacchetto per la dermopatologia è attualmente disponibile solo negli Stati Uniti. “La determinazione del tasso di mitosi nei melanomi, cioè la determinazione delle cellule che si dividono attivamente per millimetro quadrato, un prerequisito per la formulazione di una prognosi, è una grande sfida per l'occhio umano. Il pacchetto utilizzato negli Stati Uniti ha una percentuale di successo del 90% nei basaliomi”. Tuttavia, secondo la dott.ssa Hanspeter, il requisito per l'uso dell'IA è la digitalizzazione dei tagli. La pratica odierna prevede che i campioni operatori e i loro bordi vengano sezionati in Patologia. “Il preparato viene poi lavorato in una macchina, cioè viene privato dell'acqua e immerso nella paraffina, infine il tecnico di laboratorio deve eseguire un taglio molto sottile. Da questo passaggio possiamo guadagnare tempo! Oggi tutti i blocchi di paraffina e i corrispondenti preparati istologici sono conservati in archivio e devono essere selezionati per i confronti. “Speriamo di iniziare un progetto di digitalizzazione dei preparati istologici ancora questa primavera!” Quando tutto sarà digitalizzato, sarà sufficiente un clic sul computer per avere a disposizione tutti i tagli di confronto necessari. Digitalizzazione significa registrare milioni di campioni. “Ci sono sempre meno tecnici di laboratorio qualificati e anche sempre meno patologi, mentre il carico di lavoro aumenta. Qui la digitalizzazione promette un grande risparmio di tempo e rappresenta un modo per standardizzare”. Allo stesso tempo, i preparati scansionati sono leggibili anche dall'IA.Un'altra area di lavoro dei patologi e un argomento delicato, l'autopsia, sta per essere soppiantata, ma non dall'IA, bensì dalla sempre migliore creazione di immagini. “L'interesse per le autopsie è andato perso, si crede di ottenere informazioni sufficienti attraverso l'imaging, mentre le autopsie portano sempre a risultati sorprendenti”. Ma questo è un altro argomento...
Che cos'è l'intelligenza artificiale?
Nel settembre 2020 il Parlamento europeo ha dichiarato che l'IA è una priorità dell'UE, in quanto è fondamentale per la transizione digitale della società. L'UE definisce l'IA come segue:
“L'intelligenza artificiale (IA) è la capacità di una macchina di mostrare abilità umane come il pensiero, l'apprendimento, la pianificazione e la creatività. L’intelligenza artificiale consente ai sistemi di comprendere l'ambiente circostante, di relazionarsi con ciò che percepiscono e di risolvere problemi, nonché di lavorare verso un obiettivo specifico. Il computer riceve dati (già preparati o acquisiti tramite sensori come una videocamera), li elabora e reagisce.
I sistemi di IA sono in grado di adattare il loro comportamento analizzando gli effetti delle azioni precedenti e lavorando autonomamente.”
“L'intelligenza artificiale (IA) è la capacità di una macchina di mostrare abilità umane come il pensiero, l'apprendimento, la pianificazione e la creatività. L’intelligenza artificiale consente ai sistemi di comprendere l'ambiente circostante, di relazionarsi con ciò che percepiscono e di risolvere problemi, nonché di lavorare verso un obiettivo specifico. Il computer riceve dati (già preparati o acquisiti tramite sensori come una videocamera), li elabora e reagisce.
I sistemi di IA sono in grado di adattare il loro comportamento analizzando gli effetti delle azioni precedenti e lavorando autonomamente.”