Siemens Healthineers sviluppa uno strumento basato sull'intelligenza artificiale

COVID-19: Siemens Healthineers e l'Hôpital Foch sviluppano uno strumento basato sull'intelligenza artificiale
Identificare e quantificare la gravità delle lesioni polmonari nei pazienti COVID-19
Di fronte all'emergenza sanitaria, Siemens Healthineers ha appena sviluppato e messo in opera, in collaborazione con i team dell'Hôpital Foch, uno strumento di diagnostica per immagini basato sull'intelligenza artificiale. L'algoritmo consente di identificare e quantificare in modo preciso, riproducibile e automatizzato l'estensione e la gravità delle lesioni polmonari visibili alla TC nei pazienti affetti da COVID-19. Lo strumento, destinato alla ricerca, è il risultato in particolare della collaborazione tra i due attori dal gennaio 2019, finalizzata a ottimizzare le prestazioni di diagnostica per immagini della struttura sanitaria.

Uno strumento sviluppato in tempi record per rispondere all'emergenza sanitaria
La pandemia di COVID-19 continua a diffondersi e a mettere alla prova tutti i sistemi sanitari. Evidenzia importanti difficoltà cliniche e operative per i professionisti della salute, tra cui i radiologi, che devono far fronte a una domanda crescente di esami TC. Consapevole dell'urgenza e della complessità di questa situazione, Siemens Healthineers ha sviluppato, in collaborazione con la propria rete di partner, lo strumento «CT Pneumonia Analysis»:

1-Hôpital Foch, Suresnes, Francia.

2-Northwell Health, New York, NY, Stati Uniti.

3- Ospedale universitario di Basilea, Basilea, Svizzera.

4-Hôpital generale di Vancouver, Vancouver, Canada.

In poche settimane, con il contributo in particolare dell'Hôpital Foch, i team di Siemens Healthineers hanno potuto progettare, addestrare e valutare un algoritmo in grado di analizzare le immagini TC polmonari e di fornire un risultato in pochi minuti, a fini di ricerca.

Identificare e quantificare la gravità delle lesioni polmonari nei pazienti COVID-19
Due studi préliminaires1 hanno dimostrato la sensibilità della TC toracica nei pazienti con sospetto di COVID-19. La presenza di opacità a vetro smerigliato e di opacità di consolidamento nelle immagini TC sono le principali caratteristiche di un polmone di un paziente infetto da COVID-19. A partire da una TC toracica, «CT Pneumonia Analysis» fornisce un insieme di funzionalità potenziate dall'intelligenza artificiale (IA) in grado di identificare, quantificare con precisione e localizzare le lesioni polmonari visibili nei pazienti affetti da polmonite da COVID-19.

Grazie a un'analisi 3D e a un addestramento con metodi di deep learning2, lo strumento segmenta automaticamente il polmone e i lobi polmonari. L'estensione delle aree malate, per ciascun lobo e complessiva, viene calcolata automaticamente e rappresentata dalla percentuale di opacità e da un punteggio di gravità. Anche le regioni più colpite, che appaiono come le più ddense e che sono note come marcatori di gravità della malattia, vengono segmentate e quantificate in pochi minuti.

Una valutazione precisa e riproducibile dell'estensione e della gravità del danno polmonare nel corso della polmonite da COVID-19 assume piena rilevanza nella valutazione prognostica iniziale, ma soprattutto nel follow-up longitudinale della maladie3. «Quantificare la progressione o il miglioramento sotto trattamento, in modo affidabile e riproducibile, è un aiuto prezioso per i clinici e resta il mezzo più oggettivo per valutare la risposta terapeutica. Infatti, una valutazione semiquantitativa e soggettiva, anche se effettuata da radiologi esperti, soffre di una variabilità che può penalizzare la qualità dei follow-up longitudinali», testimonia il Prof. Philippe Grenier.

Lo strumento è stato attualmente testato su 150 pazienti dell'Hôpital Foch e ha dimostrato che le anomalie ad alta opacità individuate erano correlate ai sintomi gravi sviluppati dai pazienti COVID-19.

Facilitare l'uso dell'intelligenza artificiale per combattere il COVID-19
L'intelligenza artificiale è uno strumento prezioso per la diagnosi, la pianificazione terapeutica e il follow-up dei pazienti affetti o con sospetto di COVID-19. Per consentire un uso semplice di «CT Pneumonia Analysis», Siemens Healthineers lo propone a titolo gratuito su tutte le soluzioni di post-elaborazione utilizzate dai radiologi, all'interno dei loro workflow esistenti.

«Destinato alla ricerca, questo strumento risponde a una richiesta urgente da parte dei ricercatori di calcolare in modo riproducibile l'estensione e la gravità della polmonite da COVID-19», conclude il Prof. Philippe Grenier.