Intelligenza artificiale e Medicina 4.0
Medicina Integrata
Medicina Integrata
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Quello che la tecnologia può fare e quello che il medico non potrà mai smettere di fare per la nostra salute
Antonio Del Sorbo - 18/03/2020
L’intelligenza artificiale è entrata a far parte della nostra vita quotidiana da almeno un decennio. Essa comprende l’insieme delle tecnologie che consentono a un dispositivo elettronico di svolgere compiti e ragionamenti complessi, tipici della mente umana. In realtà le macchine svolgono persino mansioni impossibili all’essere umano, grazie a un’incredibile capacità di calcolo.
Che cos’è l’intelligenza artificiale
Un sistema informatico è considerato intelligente se di fronte a un problema è in grado di intraprendere in maniera autonoma decisioni finalizzate a soluzioni performanti. Grazie a speciali sensori biomimetici (fotocamere, microfoni, tatto elettronico) la macchina è in grado di rilevare informazioni dall’ambiente esterno e confrontarle con il suo database. In questo modo può contestualizzare tali parametri al conseguimento dell’obiettivo ed eseguire i compiti per cui è stata programmata. In teoria, in presenza di criticità inattese, potrebbe persino operare scelte decisionali inedite, purché sicure ed efficaci.
Quest’ultima caratteristica è la più interessante e allo stesso tempo la più inquietante, soprattutto se proviamo a immaginare un lontano futuro in cui singole unità imparino ad autorganizzarsi in vere e proprie comunità artificiali.
Le intelligenze artificiali memorizzano sia le decisioni inedite che hanno contribuito al successo dell’operazione, sia le scelte inefficaci che hanno condotto al mancato raggiungimento dell’obiettivo, secondo un modello di apprendimento “premio punizione” tipico degli esseri viventi.
Durante questo addestramento per rinforzo (Q learning) il software riceve un punteggio positivo (ricompensa) o negativo (ammonizione) a seconda dell’efficacia delle prestazioni erogate. In questo modo il software memorizza le situazioni e le azioni che hanno dato luogo a un premio o a una punizione in modo che – se nuovamente sottoposto a simili “stressor” – possa massimizzare le ricompense e limitare i fallimenti. In altre parole la macchina impara dai propri successi e soprattutto dai propri errori, che diventano esperienza soggettiva. Affinché un’intelligenza artificiale possa evolvere, la ricompensa digitale (score) viene offerta al raggiungimento di un obiettivo complesso e non di fronte a una singola azione.
Giganti digitali come Amazon, Google e Facebook già integrano nei propri portali intelligenze artificiali in grado di fornire agli utenti risposte e servizi personalizzati a seconda delle loro abitudini (luoghi frequentati, relazioni sociali, beni acquistati, libri o film desiderati).
IA in medicina: elementare Watson!
Le intelligenze artificiali hanno raggiunto una tale evoluzione tecnologica da apportare un valido aiuto anche in medicina. Per citare qualche esempio, l’azienda cinese iFlytek ha da poco rilasciato Xiaoyi, un sistema di intelligenza artificiale che ha superato l’esame di abilitazione all’esercizio della professione medica con una votazione altissima.
Un altro esempio virtuoso è Watson, l’unità di intelligenza artificiale prodotta da IBM in grado di rispondere a quesiti medici espressi nel linguaggio naturale. Watson è in grado di affiancare un medico, avendo imparato a interpretare il risultato di TAC, risonanze magnetiche e prelievi ematici, e a contestualizzare tali dati sulla base dei sintomi riportati dal paziente e di eventuali farmaci che questi assume. Infatti Watson possiede in memoria i foglietti illustrativi di tutti i farmaci. È stato addestrato non solo per memorizzare i dati del paziente e confrontarli con un enorme database, ma è persino in grado di consultare autonomamente la letteratura scientifica (per esempio protocolli diagnostici e linee guida terapeutiche pubblicate su riviste mediche specializzate).
Incrociando quest’enorme mole di informazioni, Watson è in grado di assistere il medico nel ragionamento diagnostico e terapeutico, e da questi apprende per continuare a migliorarsi. Possiede in memoria l’intera storia clinica del paziente, incluse le visite mediche e gli esami diagnostici praticati in tutta la vita, informazioni che un singolo medico in carne e ossa non potrebbe visionare nel poco tempo di una visita.
L’immagazzinamento degli esami biomedici in formato digitale (per esempio esami ematochimici, radiografie, TAC) consente alla macchina di disporre di un’enorme quantità di informazioni del paziente, di cui terrà conto al momento dell’assistenza alla diagnosi e alla terapia effettuate dal medico. In medicina le intelligenze artificiali sono già una realtà concreta.
IA in dermatologia
Come dermatologo mi occupo di diagnosi e terapia delle malattie della pelle. Anche in dermatologia ricorreremo sempre più alla rete e alle intelligenze artificiali. I moderni software permettono oggi, con pochi click, di memorizzare immagini cliniche e dermatoscopiche (per esempio mappatura dei nei), di misurarle e confrontarle nel tempo (calcolo dei bordi della lesione, lunghezza dei contorni, colorimetria).
Le immagini ottenute vengono aggiunte al database già disponibile di default nel software. In situazioni di particolare urgenza, qualsiasi medico può inviare al collega dermatologo immagini cliniche dubbie, almeno per un primo parere a distanza (teledermatologia), da confermare al momento della visita dermatologica.
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Nel 2020 un’azienda sudcoreana metterà in commercio un telefono cellulare che, grazie a uno spettrofotometro integrato, sarà in grado di rilevare in tempo reale importanti parametri cutanei come idratazione, colore e temperatura della pelle.
Molte applicazioni dermatologiche, sono attualmente disponibili anche su smartphone, offrendo un’ottima user experience grazie a nuovi concetti di interaction design, health gamification, chatbot, realtà aumentata e analisi di immagini.
Recentemente il gigante digitale Amazon ha lanciato la piattaforma di telemedicina Amazon Care. Anche il colosso Facebook sembra interessato alle intelligenze artificiali, e in particolare all’interazione uomo-macchina attraverso il pensiero.
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