a cura del dr Giampiero Cardone, medico radiologo consuelente CDI
Per anni la diagnosi del carcinoma della prostata è stata basata sulla valutazione clinico-laboratoristica (esplorazione rettale e PSA) e su una
successiva diagnosi definitiva anatomopatologica, con un contributo marginale da parte della diagnostica per immagini.
Recentemente la Risonanza Magnetica multiparametrica (RMmp) si è imposta quale metodica di diagnostica per immagini più efficace nella diagnosi del carcinoma prostatico.
La RMmp della prostata rappresenta una particolare tipologia di esame RM, che prevede l’acquisizione di parametri multipli: oltre alla valutazione Morfologica della ghiandola prostatica e delle strutture circostanti (sequenze T2), devono essere acquisiti due parametri funzionali: la Diffusione (mappa della densità delle cellule prostatiche, che aumenta in caso di neoplasia) e la Perfusione (studio con mezzo di contrasto che definisce una mappa della vascolarizzazione della prostata, che aumenta in caso di neoplasie).
La letteratura internazionale considera la RMmp la metodica di diagnostica per Immagini più efficace nello studio della prostata, ed è raccomandata dalle Linee Guida della Società Europea di urologia (EAU) nelle seguenti condizioni:
1) nella valutazione di pazienti con PSA alterato, per identificare i casi da sottoporre a biopsia, al fine di evitare procedure invasive non indicate
2) nella rivalutazione di pazienti con PSA costantemente alterato e precedenti biopsie negative
3) nella valutazione della sede e dell’estensione delle neoplasie in pazienti selezionati, per determinare la miglior tipologia di trattamento, in particolare in previsione del trattamento chirurgico.
La letteratura scientifica segnala inoltre una serie di ulteriori indicazioni “emergenti” quali:
1) il controllo di pazienti portatori di neoplasie prostatiche poco aggressive che scelgono in alternativa al trattamento un programma di “sorveglianza attiva”
2) la ricerca di eventuali recidive in caso di sospetto clinico o laboratoristico (rialzo del PSA) dopo trattamento chirurgico, radiante o farmacologico.
Negli ultimi anni nell’ambito della diagnostica per immagini si è sviluppata una branca che analizza le immagini mediche digitali per ottenere informazioni quantitative non ottenibili con la semplice osservazione visiva dell’operatore, la Radiomica, coniando la definizione che le immagini medicali non siano semplici fotografie, bensì rappresentino dei dati quantitativi.
La possibilità di ottenere dati quantitativi dalle immagini radiologiche ha portato inizialmente alla messa a punto di sistemi di diagnostica assistita dal computer (CAD) e successivamente a sistemi che utilizzano in varie forme le potenzialità dell’Intelligenza Artificiale.
Risonanza multiparametrica della prostata e Intelligenza artificiale: i capi di applicazione
Per quanto riguarda lo studio della prostata, la RMmp risulta particolarmente idonea all’applicazione dell’Intelligenza Artificiale, dato che sfrutta protocolli ottimizzati (il PI-RADS), una valutazione multiparametrica (con i parametri morfologia, diffusione e perfusione), utilizza dati quantitativi (con la diffusione e la perfusione), fornendo immagini di elevata qualità.
L’elaborazione dei dati quantitativi estrapolati dall’impiego della Radiomica può trovare diversi campi di applicazione nell’ambito della valutazione della patologia prostatica con la diagnostica per immagini mediante algoritmi di Intelligenza Artificiale, e in particolare:
a) nel miglioramento della capacità della RMmp di individuare le lesioni neoplastiche (migliorando l’accuratezza complessiva segnalando al radiologo le aree potenzialmente patologiche e riducendo il numero dei falsi positivi)
b) nella caratterizzazione delle lesioni (andando a leggere le “trame” dei pixel del tessuto prostatico, definite “textures”, individuando dei “patters” caratteristici delle lesioni neoplastiche attingendo a banche dati dove vengono archiviate tipologie caratteristiche di textures)
c) nella velocizzazione del processo di interpretazione delle immagini (aumentando i volumi e l’efficienza nella lettura delle immagini RMmp)
d) nella ottimizzazione dei protocolli di esecuzione degli esami di RMmp (mediante processi di filtraggio delle immagini che consentono
di ottenere risultati qualitativamente superiori riducendo la durata dell’esame).
Le criticità dell’Intelligenza Artificiale
Ci sono tuttavia delle criticità nella applicazione della Intelligenza Artificiale nell’ambito della diagnostica per immagini in generale e nello studio della prostata con RMmp in particolare, rappresentate dalla complessità della standardizzazione delle procedure di acquisizione dei dati, dalla difficoltà nel processare enormi quantità di dati numerici e condividerli tutelando la privacy, per cui se da un lato tutto il settore dell’alta tecnologia sta sviluppando algoritmi di Intelligenza Artificiale per le funzioni più disparate (basti pensare ai sistemi di esposizione automatica
o di riconoscimento facciale delle fotocamere dei moderni smartphone), nel campo dell’imaging dobbiamo attenderci applicazioni cliniche nel corso dei prossimi anni.
Il ruolo del medico radiologo
Un’ultima considerazione riguarda il futuro ruolo del Medico e, per quanto riguarda la diagnostica RM della prostata, il futuro ruolo del Medico Radiologo nell’era dell’Intelligenza Artificiale. Da molte parti si è anticipata la fine della figura del Radiologo, “sostituito” da algoritmi diagnostici con apprendimento automatico basati sull’Intelligenza Artificiale. In realtà citando un editoriale di Langlotz, docente di informatica biomedica a Stanford e pubblicato su Radiology, rivista internazionale di riferimento nell’ambito dell’imaging medico, ad oggi gli algoritmi di Intelligenza Artificiale sono in grado di riconoscere le forme patologiche più comuni, ma i radiologi “umani” sono addestrati a rilevare anche le malattie “non comuni”, coniando la definizione che se l’Intelligenza Artificiale è impressionante nell’identificare i cavalli, è molto lontana dalla capacità di riconoscere le zebre. Di conseguenza, come di fatto il pilota automatico non ha sostituito la presenza dei piloti nelle cabine degli aerei, l’Intelligenza Artificiale finirà per rappresentare un indispensabile ausilio per il Radiologo nella pratica clinica. E in particolare Langlotz conclude il suo editoriale affermando che “la domanda se l’Intelligenza Artificiale sostituirà i Radiologi è la domanda sbagliata, mentre la risposta giusta è che i Radiologi che useranno l’Intelligenza Artificiale sostituiranno i Radiologi che non lo faranno”.