Diagnosi di precisione del cancro alla prostata grazie all’intelligenza artificiale
Il cancro alla prostata è il secondo tumore più diffuso diagnosticato negli uomini. Lo screening convenzionale si basa sui livelli di antigene prostatico specifico (PSA) nel sangue, un esame da cui possono emergere anomalie della prostata, ma che manca di specificità. Anche l’esame clinico e l’ecografia hanno una sensibilità limitata e spesso non riescono a rilevare i tumori in fase iniziale o a distinguere la malattia aggressiva da quella indolente. Recentemente, la risonanza magnetica multiparametrica (mpMRI) è emersa come strumento di maggior precisione per rilevare e valutare il cancro alla prostata. Combina varie tecniche per immagini per fornire informazioni dettagliate sulla localizzazione, le dimensioni e la probabile malignità del tumore. Tuttavia, l’interpretazione di queste scansioni complesse richiede una formazione specialistica, è soggetta a variabilità tra i medici ed è tuttora un processo che richiede molto tempo.
Sfruttare il potere dell’IA
Per affrontare queste sfide, il progetto ProCAncer-I(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha sviluppato una piattaforma basata sull’intelligenza artificiale che combina dati di imaging di alta qualità con informazioni cliniche per migliorare la diagnosi, la stratificazione dei pazienti e il monitoraggio della malattia. «La nostra ambizione era sviluppare modelli di IA in grado di rilevare e caratterizzare il cancro alla prostata sulla base di scansioni mpMRI, con prestazioni superiori agli standard attuali», afferma il coordinatore del progetto Manolis Tsiknakis della Foundation for Research and Technology-Hellas(si apre in una nuova finestra).
Nuovi standard nella diagnostica IA
La piattaforma ProCAncer-I si basa su un’ampia raccolta di dati di imaging del cancro alla prostata. I dati retrospettivi e prospettici di oltre 14 000 pazienti e più di 9 milioni di immagini di risonanza magnetica sono stati utilizzati come risorsa per lo sviluppo di algoritmi di IA personalizzati sulle esigenze cliniche del mondo reale. Tra gli strumenti di IA sviluppati nell’ambito del progetto figurano modelli per il rilevamento del cancro nelle zone periferiche e di transizione della prostata, oltre a caratterizzare l’aggressività del tumore e a supportare la segmentazione delle lesioni. Questi strumenti sono stati testati in studi multicentrici e hanno dimostrato un’accuratezza di livello clinico.
IA affidabile
Fin dall’inizio, il progetto ha posto particolare attenzione alla realizzazione di un’IA affidabile. Poiché il progetto rientra tra i fondatori dell’iniziativa FUTURE-AI(si apre in una nuova finestra), è stato dedicato un notevole impegno alla progettazione e allo sviluppo di strumenti e approcci in grado di garantire la conformità alle linee guida di FUTURE-AI. «Abbiamo sviluppato un nuovo sistema di passaporto dei modelli di intelligenza artificiale che documenta il modo in cui ogni modello è stato addestrato, convalidato e collaudato, rendendo l’intero processo trasparente e riproducibile», spiega Tsiknakis. Ciò include il monitoraggio dell’acquisizione e della preelaborazione dei dati, l’addestramento e la valutazione dei modelli. Inoltre, il progetto ha creato strumenti di monitoraggio per rilevare eventuali riduzioni delle prestazioni dei modelli, consentendo un intervento tempestivo e il controllo della qualità negli ambienti clinici.
Implementazione clinica
I modelli ProCAncer-I considerano un’ampia serie di variabili di imaging e non solo, quali i livelli di PSA, la localizzazione delle lesioni e il punteggio PIRADS(si apre in una nuova finestra). Ciò consente ai medici di effettuare una valutazione più obiettiva dei rischi, rilevare più precocemente i tumori aggressivi e selezionare il trattamento migliore per ciascun paziente. I diversi set di dati generati, ciascuno rispondente a uno specifico caso d’uso clinico, sono stati integrati attraverso un nodo federato nell’Iniziativa europea per la rappresentazione del cancro(si apre in una nuova finestra), contribuendo all’ecosistema paneuropeo di imaging oncologico. Ciò garantisce la sostenibilità e l’allineamento con le più ampie iniziative europee in materia di salute. Oltre ai risultati tecnici, ProCAncer-I dovrebbe contribuire allo sviluppo delle politiche. In prospettiva, il team si propone di perfezionare i modelli predittivi della piattaforma e approfondire la collaborazione con gli operatori sanitari di tutta Europa. «ProCAncer-I ha rivelato che l’intelligenza artificiale può essere potente e responsabile, supportando i medici nella diagnosi», conclude Tsiknakis.
