Medical Imaging & Deep Learning: il futuro dell’istopatologia

Medical Imaging & Deep Learning: il futuro dell’istopatologia

I Patologi di tutto il mondo si stanno affidando sempre più alle tecnologie legate al Medical Imaging. Queste tecnologie, attraverso la creazione di file (WSI), permettono di creare rappresentazioni digitali delle analisi cliniche di tessuti tumorali, consentendo ai medici di effettuare prognosi e diagnosi sempre più veloci ed affidabili.

I file WSI trovano ampio utilizzo nell’istopatologia digitale: l'indagine microscopica dei tessuti, della loro morfologia e delle possibili alterazioni tumorali dovute alla progressione e allo sviluppo del cancro. In particolare, confrontando le immagini di tessuto canceroso con quello di cellule sane, è possibile classificare il grado e lo stadio di un tumore.

I confronti sono possibili grazie all’utilizzo di alcuni classificatori sviluppati prevalentemente attraverso la tecnica del Deep Learning. Grazie ad una struttura stratificata il classificatore riesce, in autonomia, a ricercare le caratteristiche e i pattern tumorali con grande precisione e accuratezza.
Questa recente tecnologia, basata essenzialmente sull’utilizzo di reti neurali di tipo CNN, come ad esempio la ResNet50, risolve il problema della perdita delle informazioni durante la fase di training effettuata su un dataset di migliaia di immagini.

I più recenti classificatori, sviluppati da studenti dell’Università Federico II di Napoli, riescono a identificare più categorie di tessuto come: normale, benigno, in situ o invasivo. Si è riusciti così a raggiungere un’accuratezza massima del 98%, risultato che si spera di superare ulteriormente.

Tra i possibili sviluppi futuri si pensa sicuramente al mobile. E’ infatti prevista la nascita di app che possano integrare al loro interno un classificatore mobile con un servizio di messaggistica, utile per un celere scambio di pareri tra patologi.

Pubblicato il 12 apr 2019

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I Patologi di tutto il mondo si stanno affidando sempre più alle tecnologie legate al Medical Imaging. Queste tecnologie, attraverso la creazione di file (WSI), permettono di creare rappresentazioni digitali delle analisi cliniche di tessuti tumorali, consentendo ai medici di effettuare prognosi e diagnosi sempre più veloci ed affidabili. I file WSI trovano ampio utilizzo nell’istopatologia digitale: l'indagine microscopica dei tessuti, della loro morfologia e delle possibili alterazioni tumorali dovute alla progressione e allo sviluppo del cancro. In particolare, confrontando le immagini di tessuto canceroso con quello di cellule sane, è possibile classificare il grado e lo stadio di un tumore. I confronti sono possibili grazie all’utilizzo di alcuni classificatori sviluppati prevalentemente attraverso la tecnica del Deep Learning. Grazie ad una struttura stratificata il classificatore riesce, in autonomia, a ricercare le caratteristiche e i pattern tumorali con grande precisione e accuratezza. Questa recente tecnologia, basata essenzialmente sull’utilizzo di reti neurali di tipo CNN, come ad esempio la ResNet50, risolve il problema della perdita delle informazioni durante la fase di training effettuata su un dataset di migliaia di immagini. I più recenti classificatori, sviluppati da studenti dell’Università Federico II di Napoli, riescono a identificare più categorie di tessuto come: normale, benigno, in situ o invasivo. Si è riusciti così a raggiungere un’accuratezza massima del 98%, risultato che si spera di superare ulteriormente. Tra i possibili sviluppi futuri si pensa sicuramente al mobile. E’ infatti prevista la nascita di app che possano integrare al loro interno un classificatore mobile con un servizio di messaggistica, utile per un celere scambio di pareri tra patologi.

TROPPA TECNOLOGIA FA MALE?

La tecnologia ha invaso la nostra quotidianità. Siamo bombardati continuamente da diversi flussi di informazione come il telefono, il computer, la tv e siamo in grado di fare sempre più cose contemporaneamente. Ma a quale prezzo? Il grido d'allarme arriva da alcune mamme su forum specializzati: “Aiutatemi – si legge. Mio figlio sa usare smartphone e tablet ma ancora non impara ad allacciarsi le scarpe!! Come posso fare?”. Sono sempre più i genitori preoccupati perché i propri pargoli – dagli 0 ai 13 anni – passano sempre più tempo con computer, smartphone, tablet e altre diavolerie elettroniche. Sono i bambini digitali. Ormai gran parte dei bambini, anche di pochi anni, riesce ad utilizzare con apparente disinvoltura il sistema touchscreen dello smartphone o del tablet quasi si trattasse di un sesto senso innato. Capita spesso di vedere piccoli che muovono a difficoltà i primi passi senza il sostegno dei genitori, ma già capaci di giocare con le loro app preferite o perfettamente in grado di cambiare schermata. Vista la crescita costante del fenomeno, sempre più scienziati sociali e psicologi si interessano al fenomeno. Gli avvertimenti sui potenziali danni del tempo eccessivo dedicato a queste forme di tecnologia vanno da possibili disturbi dello sviluppo per i bambini molto piccoli, quando si ritiene che l’interazione con le persone debba essere assolutamente prevalente rispetto a quella con l'elettronica , a problemi di sovrappeso e obesità per i più grandi, che stando seduti di fronte a computer e videogiochi sottraggono tempo allo sport e al movimento, oltre che per la mancata interazione  con i coetanei. Uno dei timori dell’eccesso di vita digitale per i più piccoli è che sia un ostacolo allo sviluppo del linguaggio. Le ricerche neuroscientifiche dicono che essere esposti passivamente al linguaggio, per esempio guardando la televisione, non ne favorisce l’acquisizione, che al contrario necessita di interazione costante con gli adulti. Per questo motivo, una app che favorisca il gioco e lo scambio è sicuramente meglio di una con cui il bambino si intrattiene da solo. Altro messaggio importante è che la qualità dei contenuti è più importante della piattaforma utilizzata e del tempo passato a intrattenersi. Ci sono applicazioni e giochi che possono avere un importante contenuto educativo e anzi favorire alcune competenze. Come qualunque altra tecnologia presentano dei rischi ma offrono anche numerose opportunità che non ha senso far perdere ai bambini e ai ragazzi. Gli effetti possono essere positivi o negativi, ma il mezzo in sé non va esaltato. Quello che però i genitori possono e dovrebbero fare è comportarsi da genitori: stabilire regole d’uso e dare il buon esempio, decidendo che alcuni tempi e zone siano liberi dalla tecnologia per tutta la famiglia, per esempio i pasti, i momenti dedicati a fare qualcosa insieme, o la camera da letto. I genitori di oggi sembra stiano perdendo la capacità di stare in contatto con i figli, di comprendere le loro emozioni, di entrarci in relazione, di essere un significativo e affascinante punto di riferimento. Educare vuol dire accettare che l’altro è diverso da noi, che diventi libero, accettare senza criticare, dare consigli, aiutare i bambini a decodificare le opportunità offerte dalla tecnologia digitale.