Una nuova intelligenza artificiale può prevenire il tumore al seno con cinque anni di anticipo

Un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Informatica della Duke University di Durham dello stato di New York hanno sviluppato un nuovo modello di intelligenza artificiale che potrebbe fare la differenza nella cura del cancro al seno, riuscendo a prevenire con un anticipo che va da uno a cinque anni l'insorgenza del tumore a partire dalla lettura delle mammografie.

Medicina e intelligenza artificiale (IA): come dimostra quest'ultima ricerca, è ormai chiaro che nei prossimi anni l'IA avrà un ruolo decisivo nel progettare strumenti diagnostici all'avanguardia in diversi ambiti della medicina, primo tra tutti quello della prevenzione dei tumori.

Come funziona AsymMirai, l'intelligenza artificiale per prevenire i tumori al seno

Come si legge sullo appena pubblicato dalla Radiological Society of North America (RSNA), il nuovo modello si chiama AsymMirai ed è la versione aggiornata e più affidabile di Mirai, un modello di intelligenza artificiale su cui i ricercatori del MIT (Massachussets Institute of Technology) sono a lavoro da anni. Già quest'ultimo infatti aveva mostrato di poter prevenire i casi di tumore al seno sfruttando i dati forniti dalle mammografie, ma con dei limiti di utilizzo importanti: ovvero la possibilità di produrre diagnosi errate e il fatto di funzionare in un modo ancora poco chiaro. Si basa infatti su un complesso schema neurale i cui i meccanismi di funzionamento sono ancora sconosciuti.

Rispetto al suo antecedente, AsymMirai utilizza meccanismo di funzionamento più lineare: i ricercatori che lo hanno creato hanno infatti tenuto la struttura di apprendimento profondo di Mirai ma sostituendo la restante parte – quella complessa – con un modulo interpretabile che legge la dissimilarità bilaterale locale, ovvero le differenze strutturali nel tessuto mammario tra il seno sinistro e quello destro.

I dati usati dall'intelligenza artificiale per le diagnosi di tumore

Studiando il complesso meccanismo di ragionamento di Mirai, i ricercatori hanno infatti capito che l'intelligenza artificiale formulava le sue diagnosi anche confrontando i due seni. Da questo dato hanno poi costruito una rete neurale "più semplice" in grado di fare i confronti.

Per raggiungere questo risultato sono state utilizzate più di 210.000 mammografie di 81.824 pazienti effettuate tra il 2013 e il 2020. I ricercatori la hanno fatte analizzare sia da Mirai che da AsymMirai e hanno scoperto che il loro modello di apprendimento profondo ha funzionato quasi quanto Mirai, che al momento rappresenta lo stato dell'arte dell'ambito, quindi lo strumento migliore al momento disponibile. A differenza di quest'ultimo, però, il nuovo sistema è più facilmente interpretabile. Questa qualità potrebbe farlo diventare uno strumento importante in mano ai radiologi nella prevenzione del cancro al seno.