Chirurgia robotica. Diagnostica. Riabilitazione. Telemedicina. Queste sono alcune delle possibili frontiere della medicina con l’intelligenza artificiale. Quando pensiamo a un ospedale, immaginiamo il tocco umano. La vita e la morte sono universi che dovrebbero appartenere esclusivamente all’uomo, ma l’IA può essere uno strumento prezioso per migliorare la qualità dell’assistenza sanitaria. Certo, richiede una supervisione umana, etica, che tenga conto del vissuto del paziente, dei suoi diritti e in generale delle emozioni che può provare.
Comunque è indubbio che la nuova frontiera della medicina sarà indissolubilmente legata all’intelligenza artificiale. L’intelligenza artificiale negli ultimi anni ha subìto un boom evolutivo di proporzioni inimmaginabili: dai modelli di linguaggio come GPT fino alle intelligenze grafiche come DALL-E e MidJourney. Cosa ci offre la medicina?
In questo articolo, noi di Inline Style ti aggiorneremo sulle ultime novità nel settore della salute. La medicina diventa smart.
Applicazioni dell’IA in ambito sanitario
L’intelligenza artificiale ha un vantaggio che un medico non ha: il poter analizzare enormi quantità di dati con lo scopo di elaborare informazioni utili per la medicina. Si parla anche di medicina personalizzata. La medicina personalizzata non si basa sul principio di “prova ed errore”, ma cerca di formulare previsioni individuali basate sui dati medici al fine di determinare quale cura potrebbe essere efficace. E chi può farlo meglio dell’IA? Avendo accesso a un database mondiale sanitario, viene facile formulare una terapia mirata. Grazie al deep learning, tecnica di intelligenza artificiale che usa delle reti neurali artificiali per apprendere dei dati e risolvere problemi complessi, l’intelligenza artificiale trova facile applicazione nell’ambito sanitario.
Potremmo suddividere le applicazioni in quattro categorie principali: sviluppo di nuovi farmaci o vaccini, chirurgia robotica, riabilitazione e diagnostica.
La chirurgia robotica
La chirurgia robotica è una forma avanzata di chirurgia, la quale prevede l’intervento assistito di un robot durante l’operazione chirurgica. La robotica permette ai chirurghi di effettuare interventi con maggiore precisione e controllo ad aree difficili da raggiungere utilizzando le sole mani umane. Quali sono i componenti di un robot chirurgo? Svariati:
- Console del chirurgo: il chirurgo si siede alla console e controlla il robot chirurgico. Attraverso la console, il chirurgo può vedere immagini ad alta definizione dell’area chirurgica e controllare i movimenti dei bracci robotici.
- Bracci robotici: sono dispositivi meccanici che eseguono i movimenti chirurgici sotto il controllo del chirurgo. Possono avere strumenti chirurgici attaccati alle loro estremità per eseguire tagli, suturare, rimuovere tessuti o effettuare altre procedure specifiche.
- Endoscopio robotico: un endoscopio (una telecamera miniaturizzata) può essere utilizzato congiuntamente al sistema robotico per fornire al chirurgo una visione dettagliata e ingrandita dell’area di lavoro.
- Software avanzato: il software del sistema robotico traduce i movimenti del chirurgo dalla console ai movimenti dei bracci robotici, consentendo un controllo preciso e stabilendo limiti di sicurezza.
La chirurgia robotica vanta una precisione che neanche il chirurgo più bravo al mondo possiede. Proprio per tal motivo, diventerà un giorno lo strumento essenziale per ogni intervento chirurgico.
Riabilitazione
In campo medico si possono creare dispositivi intelligenti capaci di assistere i pazienti durante la fase di riabilitazione, in modo che possano recuperare le funzioni cognitive oppure motorie, compromesse da traumi o malattie di vario genere. In sostanza l’intelligenza artificiale andrebbe a sostituire o assistere le parti del corpo danneggiate, incluso il cervello, con vantaggi riabilitativi senza precedenti. Apparecchi medici come esoscheletri, impianti cerebrali, sistemi di realtà virtuale e robot terapeutici possono assistere il paziente 24 ore su 24.
Gli ospedali italiani accusano più volte mancanza di personale; l’intelligenza artificiale andrebbe a sopperire quel vuoto umano, offrendo una mano al sistema sanitario e agli infermieri che ci lavorano. In particolar modo, valevoli sono i robot terapeutici: durante il percorso di riabilitazione interagiscono con i pazienti e li aiutano a svolgere esercizi fisici o mentali, fornendo feedback e motivazione.
Certo, se tu fossi un paziente come ti sentiresti a interagire con una macchina? Diventerà presto un dibattito diffuso, sia nella politica che in rete.
Sviluppo di nuovi farmaci o vaccini
Forse non lo saprai, ma i vaccini a mRNA contro il Covid-19 sono stati sviluppati grazie all’intelligenza artificiale. L’hanno sfruttata per individuare le proteine che devono essere utilizzate per attivare il sistema immunitario umano.
L’IA aiuta nello sviluppo di nuovi farmaci o vaccini perché può analizzare grandi quantità di dati e trovare correlazioni e modelli che possono guidare la ricerca. Altresì può prevedere la struttura di nuove molecole, la loro efficacia e tossicità, nonché ottimizzare i processi di sperimentazione. Un altro caso è quello di AlphaFold, un sistema di intelligenza artificiale che è in grado di prevedere la struttura delle proteine, un elemento chiave per lo sviluppo di nuovi farmaci.
Ci sono più vantaggi nell’usare l’intelligenza artificiale. Può aumentare la probabilità di successo dei farmaci e ridurre i rischi di fallimento. Può anche migliorare le proprietà dei farmaci, rendendoli più efficaci, sicuri e personalizzabili. Accelera il processo di drug discovery e riduce i tempi di ricerca, abbattendone quindi i costi.
Diagnostica
La diagnostica è una delle aree più importanti per l’applicazione dell’intelligenza artificiale in ambito sanitario. Si occupa di riconoscere e classificare le condizioni di salute dei pazienti, basandosi su vari tipi di dati, come le immagini mediche, i test di laboratorio, i referti clinici e i dati genetici. La diagnostica è fondamentale per orientare le decisioni cliniche e terapeutiche, per monitorare l’andamento e l’efficacia dei trattamenti, per prevenire o anticipare le complicazioni. Il problema è che la diagnosi umana è imperfetta, cioè fallace nel riconoscimento di certi pattern.
L’IA può aiutare la diagnostica in diversi modi, sfruttando le sue capacità di apprendimento automatico, di analisi dei dati e di riconoscimento dei pattern. Alcuni dei vantaggi dell’IA nella diagnostica sono:
- Innanzitutto può aumentare l’accuratezza e la rapidità della diagnosi, riducendo gli errori e i ritardi che possono avere conseguenze gravi per i pazienti. Tra l’altro l’intelligenza artificiale si dimostra capace di integrare e confrontare diverse fonti di dati all’istante, fornendo una visione più olistica dello stato di salute dei pazienti.
- Può rilevare anomalie o malattie che l’occhio umano potrebbe non cogliere, come ad esempio delle lesioni tumorali o delle calcificazioni nelle immagini radiologiche. L’IA può anche identificare dei segnali precoci di una malattia, che possono essere utili per una diagnosi precoce o per una prognosi più accurata.
- Può prevedere il rischio di una qualsiasi malattia, basandosi su modelli predittivi e analisi statistiche. L’intelligenza artificiale può anche suggerire le opzioni terapeutiche più appropriate per ogni paziente, tenendo conto delle sue caratteristiche individuali e delle sue preferenze.
- Può innovare il campo della diagnostica con nuove soluzioni che possono ampliare l’accesso e la disponibilità dei servizi sanitari, come ad esempio i sistemi di telemedicina che permettono di effettuare consulenze e diagnosi a distanza, o i dispositivi portatili che consentono ai pazienti di monitorare autonomamente alcuni parametri vitali.
Già esistono intelligenze artificiali applicabili in campo sanitario. Vediamo alcuni esempi.
Uno è il caso di Google Health. L’azienda ha sviluppato un algoritmo di deep learning capace di rilevare il cancro al seno dalle mammografie con una maggiore accuratezza rispetto ai radiologi umani. Lo studio ha dimostrato che l’algoritmo ha ridotto il tasso di falsi positivi del 5,7% negli Stati Uniti e del 1,2% nel Regno Unito, e il tasso di falsi negativi del 9,4% negli Stati Uniti e del 2,7% nel Regno Unito.
Un altro esempio noto è IBM Watson, il cui nome è tutto un programma. L’azienda statunitense ha creato un sistema di IA in grado di analizzare i dati genetici dei pazienti affetti da tumori cerebrali e suggerire le terapie più adatte in base alle mutazioni presenti. Lo studio ha mostrato che il sistema ha fornito raccomandazioni concordanti con quelle degli esperti nel 99% dei casi.
E che dire di AliveCor? Hanno realizzato un dispositivo portatile che si collega semplicemente al nostro smartphone e permette di registrare un elettrocardiogramma (ECG) in pochi secondi. Il dispositivo utilizza un algoritmo per riconoscere eventuali aritmie cardiache o fibrillazioni atriali, che sono tra le principali cause di ictus.
Queste intelligenze artificiali mostrano come possano essere preziosi alleati nella diagnostica, da un lato riducendo di gran lunga gli errori diagnostici e dall’altro rafforzando i modelli predittivi.
Ray Kurzweil, inventore e futurologo statunitense, nel suo libro “La singolarità è vicina” del 2005 profetizzava l’arrivo di una “singolarità tecnologica” entro il 2045, in cui le biotecnologie si sarebbero fuse con le nanotecnologie e l’intelligenza artificiale. Non è certo che la sua previsione si realizzerà; bisogna dire che finora, in base ai recenti sviluppi dell’intelligenza artificiale, la realizzazione della singolarità entro il 2045 potrebbe essere più fattibile di quello che si pensasse in precedenza. Il settore della salute sta subendo evoluzioni titaniche grazie al supporto dell’intelligenza artificiale. Vuoi scoprire come funziona in dettaglio l’intelligenza artificiale? Allora ti rimandiamo a un altro articolo.
Leggi: La Rivoluzione Delle Reti Neurali: Il Funzionamento Dell’Intelligenza Artificiale
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