Un team internazionale di ricercatori ha presentato al CNR di Pisa un sistema avanzato di diagnosi basato su intelligenza artificiale. Non è composto da complicati macchinari utilizzabili da un operatore, ma è nella forma di un oggetto di uso quotidiano. Probabilmente la prima cosa che osserviamo appena svegli: uno specchio.
SEMEOTICONS (acronimo che sta per SEMEiotic Oriented Technology for Individual’s CardiOmetabolic risk self-assessmeNt and Self-monitoring) è un progetto partito da un bel po’ di tempo. Mira a usare il volto umano come un importante predittore di benessere. L’obiettivo è migliorare la prevenzione delle malattie cardiovascolari attraverso la mappatura delle caratteristiche dello stato fisico ed emotivo di una persona.
In ambito medico, la semeiotica (dal greco σημεῖον, semèion, che significa “segno”, e dal suffisso -iké, “relativo a”) è la disciplina che studia i sintomi e i segni clinici.
Il punto d’arrivo del progetto Semeoticons? La realizzazione di uno “specchio intelligente”. Un grande touch screen riflettente da installare in casa o in altri luoghi. Un dispositivo capace di ‘guardarci’ e dirci se rischiamo ictus, infarto, diabete e altre condizioni cliniche.
Anima italiana
Prevenzione e innovazione sono i punti cardine di questo progetto che include 10 partner europei. E non solo: oltre a Italia, Francia, Svezia, Spagna, Grecia, Norvegia, Inghilterra e altre nazioni, 4 industrie e 6 istituti di ricerca. Semeoticons è coordinato da un gruppo italiano dell’Istituto di Scienza e Tecnologia dell’Informazione – ISTI e dell’Istituto di Fisiologia Clinica – IFC del CNR.
Ho raggiunto la coordinatrice del progetto, la ricercatrice Sara Colantonio, Ph.D. per capire a che punto è Semeoticons.
Dottoressa, qual è lo stato di avanzamento di Semeoticons?
Il progetto si è concluso nel 2017 e il gruppo di ricerca composto da ricercatori di due diversi istituti CNR (l’istituto di Scienza e Tecnologie dell’Informazione e l’istituto di Fisiologia Clinica) ha lanciato un’iniziativa imprenditoriale che si è classificata al secondo posto nella StartCup Toscana a fine 2018. Le attività di ricerca sono proseguite con l’analisi dei dati acquisiti durante la campagna di validazione del progetto per verificare la validità dei parametri calcolati dal Wize Mirror e l’utilità dell’indice di benessere nella predizione del rischio cardio-metabolico. I risultati sono stati riportati in un articolo attualmente under review per l’International Journal of Medical Informatics. I valori di accuratezza, specificità e sensitività superano l’80%, dimostrando la capacità del dispositivo di individuare i soggetti con uno o più fattori di rischio anche in un campione ridotto di popolazione come quello sinora considerato (70 soggetti).
Il progetto ha il suo fulcro nella creazione di un “modello parametrico” basato sui dati del paziente. Una prima scansione permette al sistema di avere dei valori di riferimento per la sua composizione corporea, i suoi livelli di stress e altre misurazioni.
Con Semeoticons deve realizzarsi una profondissima convergenza di tecnologie molto diverse tra loro: scansione 3D contactless, analisi del respiro, analisi di gesti ed emozioni di un viso, AI per mettere in relazione i dati ed elaborare una “strategia” diagnostica. Mille cose che fanno tremare i polsi a pensarci, ma che tracciano un itinerario già visto (in misura minore) per altre tecnologie.
Allo stato attuale, sono già 3 i prototipi perfettamente funzionanti di specchio intelligente. Cosa manca ad una sua commercializzazione?
La commercializzazione del Wize Mirror richiede una validazione più estesa dei metodi integrati nel dispositivo, mirata a ottenere l’approvazione come dispositivo di auto-monitoraggio dello stato di benessere. Inoltre, è necessaria una ingegnerizzazione dello chassis che lo adegui all’uso in ambienti di vita quotidiana, come farmacie, centri benessere, palestre o abitazioni.
Semeoticons (e INTESA), tecnologie per la vita
Il Wize Mirror che raccoglierà i dati sul nostro stato di salute quotidiano si colloca perfettamente nella nuova diagnostica del futuro. Una disciplina che sarà sempre più concentrata in un mediatore, la tecnologia, esattamente a metà strada tra il medico ed il paziente. Una “sentinella” di prossimità che avremo in casa, sulla pelle, in taluni casi anche nel corpo. E saprà “leggerci” fornendoci consigli e dati che nelle mani di un professionista esperto si tradurranno i cure migliori e più tempestive.
È plausibile che un giorno la miniaturizzazione dell’hardware e l’avanzamento dei sistemi di AI consentano di ritrovarsi uno “specchietto” portatile con il quale valutare il proprio stato di salute?
Si tratta di uno scenario indubbiamente plausibile. Consideri che il Wize Mirror elabora dati acquisiti principalmente tramite telecamere; ciò significa che anche un cellulare o un tablet può prestarsi a una tale raccolta dati, magari utilizzando dei filtri adeguati a focalizzare le camere su specifiche lunghezze d’onda. I risultati ottenuti con la sperimentazione di SEMEOTICONS dimostrano che una valutazione del rischio cardio-metabolico basata su sensori non invasivi è assolutamente fattibile e si presta efficacemente a implementare programmi di prevenzione primaria. Si tratta di un’ulteriore dimostrazione di come le tecnologie innovative possano supportare approcci sempre più personalizzati, precisi e sostenibili alla salute e al benessere dei cittadini.
A riguardo, nel laboratorio di ricerca (il laboratorio Segnali e Immagini) la dottoressa Sara Colantonio e i suoi colleghi portano avanti diverse attività. Tutte coniugano l’utilizzo dell’intelligenza artificiale, della realtà aumentata e della computer vision al servizio della medicina di precisione e delle tecnologie assistive. Una fra tutte? Si chiama INTESA.
Intesa
Un altro esempio paradigmatico è quello del progetto INTESA che ha avuto l’obiettivo di realizzare un insieme di servizi personalizzati basati sull’uso di tecnologie ICT innovative e non invasive mirate al miglioramento della qualità della vita in soggetti fragili, integrando i risultati per poter determinare e prevenire l’aggravarsi delle condizioni di salute di soggetti a rischio.
