Nuova intelligenza artificiale dimostrata estremamente efficace nell’identificare il COVID-19 nei polmoni

L’intelligenza artificiale (AI) è stata nuovamente dimostrata come uno strumento efficace nella lotta contro il COVID-19. Uno studio recente dell’Università della Florida Centrale ha dimostrato come l’AI possa essere quasi altrettanto precisa di un medico nella diagnosi del virus presente nei polmoni, nonché come possa essere utilizzata per migliorare i test.

Lo studio è stato pubblicato in Nature Communications.

Diagnosi del COVID-19

Il team di ricercatori ha sviluppato un algoritmo di intelligenza artificiale che può essere addestrato per identificare la polmonite da COVID-19 nelle tomografie computerizzate (CT), e ha dimostrato un tasso di accuratezza fino al 90 percento. È stato anche in grado di identificare correttamente i casi positivi e negativi, rispettivamente l’84 percento e il 93 percento delle volte.

Le tomografie computerizzate si sono rivelate più efficaci nella diagnosi e nella progressione del COVID-19 rispetto ai test di reazione a catena della polimerasi trascritta inversa (RT-PCR). Questi test sono spesso utilizzati, ma hanno alti tassi di falsi negativi e di solito richiedono più tempo per essere elaborati.

Una delle principali ragioni per cui le tomografie computerizzate vengono utilizzate per diagnosticare il COVID-19 è che possono rilevare il virus anche in individui che non presentano sintomi. Non si ferma lì, tuttavia, poiché possono anche rilevarlo in individui con sintomi precoci, quelli che si trovano nello stadio peggiore della malattia, nonché quelli che si sono ripresi e non presentano più sintomi.

Con tutti i suoi benefici, le tomografie computerizzate hanno anche i loro svantaggi, il che è il motivo per cui a volte non vengono raccomandate per l’identificazione del COVID-19. Ciò è dovuto alle somiglianze tra la polmonite associata all’influenza e il COVID-19.

Il nuovo algoritmo

Tenendo conto di tutto ciò, il team di ricercatori dell’UCF ha sviluppato un nuovo algoritmo in grado di rilevare con precisione il COVID-19. Non solo, ma può anche distinguere tra COVID-19 e influenza, il che è estremamente utile per i medici.

Ulas Bagci è un assistente professore nel Dipartimento di Informatica dell’UCF e coautore dello studio.

“Abbiamo dimostrato che un approccio basato sull’intelligenza artificiale può servire come strumento standardizzato e oggettivo per assistere i sistemi sanitari e i pazienti”, afferma Bagci. “Può essere utilizzato come strumento di test complementare in popolazioni molto specifiche e limitate, e può essere utilizzato rapidamente e su larga scala nel caso di un’epidemia ricorrente”.

Nello studio, il team di ricercatori ha addestrato un algoritmo informatico per rilevare il COVID-19 nelle tomografie computerizzate dei polmoni, con un totale di 1.280 pazienti provenienti dalla Cina, dal Giappone e dall’Italia osservati. Il passo successivo è stato quello di testare l’algoritmo su 1.337 pazienti affetti da varie malattie polmonari, tra cui COVID-19, cancro e polmonite non causata da COVID-19.

I risultati del computer sono stati quindi confrontati con le diagnosi dei medici, e i ricercatori hanno scoperto che l’algoritmo è stato estremamente efficace nel rilevare con precisione la polmonite da COVID-19 nei polmoni, nonché nel distinguere tra COVID-19 e altre malattie.

“Abbiamo dimostrato che modelli di intelligenza artificiale robusti possono raggiungere un’accuratezza fino al 90 percento in popolazioni di test indipendenti, mantenere un’elevata specificità nella polmonite non correlata al COVID-19 e dimostrare la generalizzabilità a popolazioni di pazienti e centri non visti”, afferma Bagci.

Lo studio ha coinvolto anche i coautori Baris Turkbey, che è un ricercatore associato presso il National Cancer Institute Molecular Imaging Branch del NIH, e Bradford J. Wood, che è il direttore del Center for Interventional Oncology e capo della radiologia interventistica presso il Clinical Center del NIH.

Il nuovo sviluppo dell’UCF è uno degli esempi più recenti di come l’AI possa essere utilizzata durante una pandemia. La tecnologia è stata implementata in vari settori relativi al COVID-19, tra cui il tracciamento, i test, la prevenzione, la diagnosi, la ricerca e lo sviluppo del vaccino.