Un gruppo di ricercatori dell’INFN ha messo a punto uno strumento informatico che, adattando tecniche di analisi dei dati utilizzate per interpretare le collisioni di particelle dentro gli acceleratori, è in grado di aiutare i radiologi a individuare noduli sospetti a carico del parenchima polmonare.
Questo strumento, applicato alle immagini digitali dei pazienti (TC, Tomografia Computerizzata), potrebbe essere utilizzato come supporto per lo screening dei tumori polmonari, ancora oggi una delle più letali forme di neoplasia e, purtroppo, tra le più difficili da trattare, tanto che negli ultimi anni la mortalità (ovvero la frazione di decessi rispetto al numero dei malati) è rimasta costante e su valori elevati, oltre l’80% a 5 anni dalla diagnosi.
Per ridurre la mortalità si sta cercando di rendere più precoce la diagnosi, con programmi sperimentali di screening di cui recentemente è stata per la prima volta dimostrata l’efficacia nel caso del tumore al polmone. Tuttavia i lunghi tempi di refertazione di una TC polmonare (tra 20 e 30 minuti), dovuti alle caratteristiche di alta risoluzione di tali immagini, rendono indispensabile l’aiuto di uno strumento automatico, che può anche costituire una seconda lettura indipendente. È questo il ruolo di un CAD, ovvero di un algoritmo che individua le regioni sospette di un’immagine (nel caso del polmone i cosiddetti “candidati noduli”) e le segnala al radiologo per la valutazione.
Lo strumento, chiamato M5L, è un software basato su questa premessa: la ricerca dei noduli polmonari nelle TC del torace è un compito complesso che necessita di lunghi tempi di analisi. Si tratta in genere di esaminare centinaia di “fette” del corpo acquisite dalla TC, in cui sono presenti strutture complesse (vasi e bronchi) che rendono difficoltosa l’individuazione dei noduli. Serve quindi un software in grado di identificare le strutture presenti nel volume polmonare, distinguendo in particolare i noduli da vasi e bronchi e segnalandoli al medico.
I software di grande precisione creati per distinguere i pochi dati interessanti in mezzo ai milioni di eventi che si generano ogni frazione di secondo in un acceleratore di particelle sono parsi, ad un gruppo di ricercatori dell’INFN delle sezioni di Bari, Genova, Lecce, Napoli, Pisa e Torino, un buon punto di partenza per arrivare a leggere le lesioni polmonari. Non a caso la scuola italiana INFN di esperti nelle macchine per l’accelerazione e la rivelazione di particelle è considerata al top nel mondo.
E così è stato realizzato l’algoritmo “giusto”. Nella collaborazione chiamata MAGIC-5 che riunisce fisici e medici, si è riusciti a mettere a punto un prototipo che ha una concordanza dell’80 per cento con le osservazioni dei radiologi con sole 4 indicazioni “false” (ovvero strutture scambiate per noduli) per ogni esame, costituito da centinaia di “fette” bidimensionali. Un risultato che rende il sistema affidabile, e perciò applicabile per accelerare e rendere più preciso il lavoro dei radiologi.
Per rendere accessibile l’algoritmo ai radiologi interessati, MAGIC-5 - in collaborazione con diXit srl - ha realizzato un prototipo di sito WEB: gli utenti abilitati possono “caricare” un esame TC richiedendo la ricerca automatica dei noduli e ricevono il risultato nella loro casella di posta elettronica. Il sistema M5L, presentato in via sperimentale alla conferenza CARS2011 nel giugno scorso, è in funzione presso la sezione di Torino dell’INFN e sarà reso più efficiente nei prossimi mesi utilizzando le tecnologie di cloud computing che l’INFN sta sperimentando per l’analisi dei dati degli esperimenti del Large Hadron Collider del CERN.
