Rivoluzione nella diagnosi: l’AI prevede il cancro al seno con 5 anni di anticipo

L’intelligenza artificiale sta rivoluzionando il campo della diagnosi precoce del cancro al seno grazie al progetto Mirai, sviluppato dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT). Questo sistema innovativo, basato sul “deep learning”, è in grado di prevedere l’insorgenza del cancro al seno fino a cinque anni prima rispetto ai metodi tradizionali. Il progetto, nato nel 2021, è stato testato con successo in tre ospedali situati negli Stati Uniti, in Svezia e a Taiwan, dimostrando la sua efficacia su pazienti di diverse etnie.

Come Funziona il Sistema Mirai

Il funzionamento del sistema Mirai si basa su un algoritmo denominato “Image encoder”. Nella prima fase dello screening, vengono acquisite immagini delle mammografie mediante raggi X. Queste immagini sono poi analizzate scrupolosamente dall’algoritmo, che le integra con altre scansioni digitali per fornire una rappresentazione completa della mammografia. Grazie all’intelligenza artificiale, il sistema è in grado di analizzare una serie incredibile di dati in un tempo inconcepibile per il cervello umano.

Il sistema considera variabili fondamentali per la diagnosi, come l’età della paziente, il peso, i valori ormonali e la storia familiare. Con questo mix di informazioni, Mirai è in grado di prevedere con precisione il rischio di sviluppare un tumore al seno per ogni paziente, in un arco di tempo che varia da uno a cinque anni. Questo approccio personalizzato aiuta i medici a stabilire quando una paziente debba tornare per lo screening successivo.

I Primi Risultati e l’Aggiornamento Asym Mirai

I primi risultati del progetto Mirai sono stati promettenti. Il sistema ha analizzato oltre un milione di mammografie su donne di diverse fasce d’età, etnie e densità mammarie, utilizzando vari dispositivi mammografici. I ricercatori hanno spiegato che Mirai ha mostrato buone prestazioni anche su set di dati esterni, inclusi pazienti afroamericani e portatori di mutazioni BRCA. Nel 2023, il Dipartimento di Informatica della Duke University di Durham ha implementato un sistema avanzato chiamato “Asym Mirai”. Questo aggiornamento ha analizzato oltre 200.000 mammografie da oltre 80.000 pazienti, migliorando ulteriormente il supporto diagnostico rispetto al modello precedente.

Il modello Asym Mirai è in grado di distinguere i tessuti dei seni delle pazienti, confrontando il seno destro con il sinistro per identificare eventuali differenze che potrebbero essere un campanello d’allarme. “Possiamo, con precisione, prevedere se una donna svilupperà il cancro nei prossimi 1-5 anni basandoci sulle differenze tra il tessuto del seno sinistro e destro”, hanno concluso i ricercatori.

Applicazioni Future dell’Intelligenza Artificiale nella Medicina

L’intelligenza artificiale non si limita alla diagnosi precoce del cancro al seno. Tra i tumori più aggressivi e devastanti c’è il tumore al pancreas, che presenta tassi di sopravvivenza molto bassi. Secondo gli esperti, nei prossimi anni, la diagnosi precoce avrà un ruolo centrale nella lotta contro questo tipo di cancro. In collaborazione con il Beth Israel Deaconess Medical Center di Boston, il MIT ha sviluppato un sistema di intelligenza artificiale per valutare la probabilità che un paziente sviluppi l’adenocarcinoma duttale pancreatico, la forma più comune di neoplasia pancreatica.

Questo sistema è in grado di prevedere il rischio di insorgenza della malattia con un anticipo che varia da 6 a 18 mesi, aumentando così le opportunità di intervento terapeutico. L’algoritmo si basa sull’analisi di diverse variabili, tra cui analisi di laboratorio, fattori di rischio, età e storia clinica. I ricercatori hanno testato l’algoritmo su un campione di 6 milioni di cartelle cliniche elettroniche di pazienti americani, dimostrando la portata gigantesca di questa innovazione.

Bullet Executive Summary

Il progetto Mirai rappresenta un passo avanti significativo nella diagnosi precoce del cancro al seno, grazie all’uso avanzato dell’intelligenza artificiale e del deep learning. Questo sistema non solo offre una previsione accurata del rischio di sviluppare il tumore, ma lo fa con un anticipo di cinque anni rispetto ai metodi tradizionali. L’aggiornamento Asym Mirai del 2023 ha ulteriormente migliorato l’accuratezza diagnostica, rendendo i dati più facilmente interpretabili e riducendo il rischio di diagnosi errate.

In conclusione, l’intelligenza artificiale sta aprendo nuove strade nella medicina, non solo per il cancro al seno ma anche per altre malattie gravi come il tumore al pancreas. La capacità di analizzare enormi quantità di dati in tempi brevi e di fornire previsioni accurate rappresenta una rivoluzione nella diagnosi e nella prevenzione delle malattie. Con l’evoluzione continua della tecnologia, possiamo aspettarci ulteriori miglioramenti e applicazioni che renderanno la medicina sempre più precisa e personalizzata.

*Nozione base di tecnologia correlata: Il deep learning è una sottocategoria del machine learning che utilizza reti neurali artificiali con molti strati (da qui il termine “deep”) per analizzare dati complessi. Questa tecnologia è alla base del sistema Mirai e consente di migliorare le capacità predittive attraverso l’apprendimento continuo dai dati raccolti.

Nozione avanzata di tecnologia:* L’algoritmo “Image encoder” utilizzato nel progetto Mirai è un esempio di rete neurale convoluzionale (CNN), una tipologia di deep learning particolarmente efficace nell’elaborazione di immagini. Le CNN sono in grado di riconoscere pattern complessi nelle immagini, rendendole ideali per applicazioni mediche come l’analisi delle mammografie.