La multinazionale Philips, da sempre all’avanguardia nell’offrire soluzioni avanzate nei settori della diagnostica per immagini e terapia oncologica, ha scelto 14 ospedali in tutto il mondo per sperimentare un suo nuovissimo algoritmo basato sulla intelligenza artificiale, il Pinnacle Evolution, per la pianificazione dei trattamenti radioterapici. Il Gemelli Molise è uno di questi ospedali, l’unico in Italia e uno dei quattro in Europa.
La valutazione e l’implementazione nella pratica clinica di queste nuovissime ed avanzate strategie radioterapiche è attualmente condotta dai fisici medici e dagli oncologi radioterapisti del Centro ospedaliero di Campobasso.
«I risultati della ricerca e la sua implementazione nella pratica clinica sono stati descritti in un lavoro scientifico – intitolato Personalized automation of treatment planning in head-neck cancer: a step forward for quality in radiation oncology – che è stato pubblicato in questi giorni sulla rivista Physica Medica – afferma il dottor Savino Cilla, primo autore del lavoro e direttore della Unità Operativa di Fisica Sanitaria».
Il filone di ricerca si sta sviluppando in stretta simbiosi con i colleghi oncologi radioterapisti guidati dal dottor Francesco Deodato.
«La ricerca di trattamenti radioterapici sempre più precisi e mirati nella cura dei tumori per il miglioramento continuo dei risultati e una riduzione degli effetti collaterali delle terapie è stato sempre un obbiettivo primario – spiega il dottor Cilla -. Nel nostro Centro abbiamo implementato le più sofisticate e innovative tecnologie oggi disponibili per la cura dei tumori, con acceleratori di ultima generazione per consentire un’elevatissima precisione nella identificazione del bersaglio tumorale, per risparmiare i tessuti sani circostanti e per ridurre sensibilmente la durata dei trattamenti. Tuttavia, la pianificazione del miglior trattamento radioterapico per ogni paziente resta ancora un processo complesso ed impegnativo. In particolare, un lungo processo di successive iterazioni viene svolto per trovare l’equilibrio ottimale tra l’irradiazione ad alte dosi al volume tumorale e il risparmio dei tessuti sani attraversati dai fasci di radiazione. Ma nonostante la continua evoluzione tecnologica degli algoritmi di ottimizzazione, la ricerca del piano clinicamente ottimale per un paziente è ancora un compito estremamente complesso perché gli obiettivi del trattamento sono molteplici e conflittuali. Anche se si utilizzano linee guida specifiche che definiscono gli standard minimi per gli obiettivi del trattamento, esse da sole non guidano verso il piano ottimale per ogni singolo paziente perché le distribuzioni di dose ottimali per i vari organi non sono note a priori. È perciò necessario fare una serie di compromessi: alcune strutture sono più sensibili alle radiazioni di altre, e talvolta una struttura deve essere in parte sacrificata per mantenere altre strutture più funzionali. Inoltre, oltre alla possibilità di trattamenti potenzialmente sub-ottimali, i lunghi tempi dovuti all’attuale paradigma di pianificazione possono esporre i pazienti a ritardi. Per queste ragioni, da alcuni anni, molti sforzi sono condotti da alcuni gruppi di ricerca mirati allo sviluppo di sistemi di intelligenza artificiale in grado di automatizzare il processo radioterapico. La speranza è quella di ottenere algoritmi estremamente evoluti in grado di apprendere il processo con cui i fisici e i medici decidono come pianificare il trattamento. Data la nostra precedente esperienza in questo settore – continua Cilla – il Gemelli Molise di Campobasso è stato scelto per testare un nuovo avanzato algoritmo di intelligenza artificiale, basato su tecniche di machine-learning. Insieme al collega Ian Norton, un fisico canadese che ha contribuito a sviluppare questi nuovi algoritmi di intelligenza artificiale negli ultimi anni, stiamo dimostrando – ancora il direttore dell’Unità di Fisica Sanitaria del Gemelli – che questa tecnologia ha il potenziale, se opportunamente implementato e guidato, non solo di imitare il processo decisionale di pianificazione di fisici medici ed oncologi radioterapisti esperti ma anche di migliorare sensibilmente la qualità generale dei trattamenti radioterapici, ovvero, di massimizzare la probabilità di controllo del tumore e minimizzare il danno ai tessuti sani. Nell’ultimo anno – conclude Cilla -, queste nuovissime tecnologie sono state implementate nella nostra pratica clinica al Gemelli Molise e rappresentano un significativo passo in avanti per trattamenti oncologici sempre più precisi ed efficaci».
