Intelligenza artificiale per la diagnosi precoce del glaucoma

Sfruttare l’intelligenza artificiale per frenare la corsa del glaucoma ad angolo chiuso è l’obiettivo del progetto internazionale che vede alleati i know-how del Centro Oculistico Italiano di Brescia, dell’Università di Modena e Reggio Emilia e dell’Irccs Fondazione Bietti di Roma, tre eccellenze nella diagnosi e cura di questa patologia. Il progetto è reso possibile dal supporto finanziario dalla fondazione svizzera Velux Stiftung.

Il progetto

Unire la capacità dell’uomo a quella dell’intelligenza artificiale per arrivare a intercettare possibili segnali premonitori del glaucoma. Oltre 80 milioni i casi stimati nel mondo, secondo i dati OMS, 1 milione solo in Italia di cui uno su due non diagnosticato e 25 milioni i soggetti resi ipovedenti o totally blind dalla malattia. Con l’intento di rallentare il (de)corso del glaucoma verso la cecità nasce il progetto Velux: NACA estimator (No Contact Anterior Chamber Angle) che prevede la creazione di un algoritmo e, dunque, la messa a punto di un sistema automatico contactless per lo screening e la diagnosi precoce della forma di glaucoma ad angolo chiuso con l’obiettivo di farne anche uno strumento di screening ambulatoriale e di monitoraggio da remoto.

«Lo strumento sviluppato», spiega Luciano Quaranta, direttore scientifico del Centro Oculistico Italiano, professore ordinario in malattie dell’apparato visivo, «consente di acquisire automaticamente una serie di immagini dell’occhio del paziente illuminato da una proiezione di luce laser. Queste immagini vengono poi analizzate attraverso algoritmi di machine learning e deep learning per ottenere un’informazione immediata sullo stato di una eventuale patologia glaucomatosa ad angolo stretto o occludibile».

I primi risultati ottenuti sono incoraggianti e riguardano l’addestramento di alcuni algoritmi innovativi opportunamente istruiti da oculisti specializzati. Il deep learning, già utilizzato in vari ambiti diagnostici quali la valutazione dei tumori, il rilevamento della fibrillazione atriale, i tempi di insorgenza dell’ictus, può essere applicato in oftalmologia nella diagnosi della retinopatia diabetica, della degenerazione maculare legata all’età e della retinopatia del prematuro e non ultimo nella valutazione del glaucoma.

«L’intelligenza artificiale in questo specifico contesto clinico consente di rilevare le alterazioni indotte dalla patologia a livello della testa del nervo ottico, o la progressione del danno del campo visivo». Il progetto intende aggiungere un ulteriore tassello: arrivare a identificare elementi utili alla diagnosi precoce del glaucoma e dunque alla gestione preventiva della degenerazione, sfruttando l’intelligenza artificiale.

Lavori in corso

I ricercatori stanno provando ad addestrare la macchina per arrivare al rilevamento accurato del glaucoma, una volta dotata delle necessarie informazioni sulla patologia.

«Al momento abbiamo dimostrato che esiste una buona correlazione tra clinico esperto e sistema collegato all’intelligenza artificiale e reti neurali. A oggi, sebbene il dataset sia ancora limitato, abbiamo un grado di concordanza superiore all’80% per tutti i gradi di profondità della camera anteriore periferica».
Ci si affiderà all’intelligenza artificiale anche per arrivare a distinguere, se e laddove necessario, le varie tipologie di glaucoma.

«Per poter impostare una terapia efficace è fondamentale differenziare il glaucoma nella forma ad angolo aperto da quella ad angolo chiuso. Ancora oggi il gold standard clinico per diagnosticare le due forme è rappresentato dalla gonioscopia, un esame moderatamente invasivo per il paziente ed altamente variabile sia per le condizioni di esecuzione che per l’interpretazione del dato clinico da parte del medico oculista.

Si rende pertanto necessario lo sviluppo di un sistema semplice a basso costo e possibilmente operatore-indipendente che possa fare diagnosi o quantomeno allertare sulla possibilità di sviluppare un glaucoma ad angolo chiuso». Obiettivo cui tende, appunto, il progetto Velux.

Francesca Morelli