Lo strumento, vincitore della Shark Tank Competition 2024, sfrutta un modello di intelligenza artificiale per determinare il tempo di inversione ottimale, personalizzato e dinamico, con cui ottenere una serie di immagini di alta qualità del tessuto cardiaco.
Come l’abilità nel “cogliere l’attimo” conta nella fotografia d’autore, così fino ad oggi è stata l’esperienza dell’operatore di radiologia a fare la differenza nella visualizzazione di aree cicatriziali nel cuore durante l’esecuzione di esami di risonanza magnetica cardiaca.
Un’invenzione di scienziate e scienziati italiani promette di innovare questa fondamentale pratica diagnostica, rendendola accurata al primo “scatto” grazie all’intelligenza artificiale. Si chiama “THAITI” ed è un software messo a punto e brevettato da un team interdisciplinare composto da Daniela Besozzi e Daniele M. Papetti dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, Marco S. Nobile dell’Università Ca’ Foscari Venezia, e Camilla Torlasco dell’IRCCS Istituto Auxologico Italiano di Milano.
A sancirne il valore è stata la conferenza globale sulla risonanza magnetica cardiovascolare (CMR 2024), che all’invenzione italiana ha assegnato il primo premio della Shark Tank Competition, giudicando THAITI “innovativo, di impatto clinico, con valore traslazionale e pronto per la commercializzazione”. Brevettato a livello italiano e internazionale, il modello ora punta a trovare investimenti grazie anche alla collaborazione degli uffici di trasferimento tecnologico dell’Università di Milano-Bicocca, dell’Università Ca’ Foscari e dell’Istituto Auxologico Italiano.
Il software è in grado di calcolare il valore ottimale del cosiddetto “tempo di inversione”, un parametro necessario per l’acquisizione di immagini mirate a identificare l’eventuale presenza di tessuto cicatriziale nel cuore a seguito di somministrazione di un mezzo di contrasto. Essendo strettamente correlato alla quantità di mezzo di contrasto presente nel cuore, il tempo di inversione è diverso per ogni paziente e il suo valore ottimale varia ripetutamente nel corso di uno stesso esame. Normalmente, l’operatore seleziona e modifica il tempo di inversione con un processo guidato dall’esperienza, e basato sull’aspetto dell’immagine precedente e sulle caratteristiche del paziente. THAITI, a partire da informazioni fisiologiche e antropometriche del paziente ed informazioni tecniche sull’esame, sfrutta un modello di intelligenza artificiale per determinare il tempo di inversione ottimale, personalizzato e dinamico, con cui ottenere una serie di immagini di alta qualità del tessuto cardiaco durante l’intera esecuzione dell’esame di risonanza magnetica.
“La nostra invenzione – spiega Camilla Torlasco, cardiologa Coordinatrice del Servizio di Risonanza Magnetica Cardiaca di Auxologico – ottimizza la qualità delle immagini acquisite, e rappresenta quindi un prezioso strumento di supporto alla diagnosi. Inoltre, THAITI fluidifica il flusso di lavoro, riducendo la fatigue degli operatori e migliorando l’esperienza del paziente”.
“THAITI è uno strumento per applicare un approccio di medicina di precisione – specifica Daniele M. Papetti, assegnista di ricerca presso l’Università di Milano-Bicocca – perché il tempo di inversione viene calcolato sfruttando caratteristiche specifiche di ciascun paziente. Inoltre, THAITI assicura la possibilità di acquisire coerentemente immagini di qualità standardizzata, che facilitano la riproducibilità degli esami e dei loro risultati”.
Il prototipo è in una fase avanzata di sviluppo. “Le funzionalità fondamentali di THAITI sono state messe a punto – racconta Marco S. Nobile, professore di Informatica all’Università Ca’ Foscari – rimane da perfezionare l’interfaccia utente e assicurare la scalabilità del sistema, che deve poter rispondere in tempo reale a una grande quantità di richieste provenienti potenzialmente da tutto il mondo”.
Il software non richiede investimenti in strumentazione per essere utilizzato, è sufficiente la licenza d’uso. “Questo aspetto – aggiunge Daniela Besozzi, professoressa di Informatica all’Università di Milano-Bicocca – oltre a facilitare l’adozione di THAITI, lo rende una soluzione di particolare impatto sia per i paesi a reddito basso o medio-basso, dove la diffusione della risonanza magnetica cardiaca è limitata anche dalla difficoltà di fornire una formazione adeguata agli operatori di radiologia, sia per i centri di risonanza magnetica cardiaca a basso volume o aperti di recente”.
La risonanza magnetica cardiaca è un esame fondamentale per la valutazione della cardiopatia ischemica e delle cardiomiopatie, situazioni in cui la presenza e le caratteristiche di eventuale tessuto cicatriziale sono indispensabili a fini diagnostici, prognostici, e per guidare la gestione clinica dei pazienti. Inoltre, con la risonanza magnetica cardiaca è possibile studiare accuratamente cardiopatie congenite, malattie del pericardio e dell’aorta e, in misura minore, l’apparato valvolare cardiaco. THAITI è stato addestrato su una molteplicità di patologie cardiovascolari, garantendone la massima generalizzabilità.
