AI-SCoRE: intelligenza artificiale per calcolare rischio Covid-19

Una piattaforma di apprendimento autonomo in grado di calcolare per ogni individuo – sulla base di una serie di indicatori clinici e diagnostici – la probabilità di sviluppare le forme più gravi di Covid-19, permettendo così interventi sanitari mirati e tempestivi e riducendo l’impatto sul sistema sanitario.

È questo l’obiettivo del progetto AI-SCoRE (acronimo di Artificial Intelligence – Sars Covid Risk Evaluation), realizzato con il concorso di risorse dell’Unione Europea, dello Stato italiano e della Regione Lombardia e cofinanziato a valere sulle risorse POR FESR (Fondo Europeo di Sviluppo Regionale) 2014‐2020.

Ideato dai Proff. Carlo Tacchetti (Ordinario di Anatomia Umana UniSR) e Antonio Esposito, (Associato di Radiologia UniSR) rispettivamente direttore e vice-direttore del Centro di Imaging Sperimentale dell’IRCCS Ospedale San Raffaele di Milano, il progetto prevede:

1. una prima fase, coordinata da UniSR, di raccolta dei dati di oltre 1500 pazienti – reclutati fra Ospedale San Raffaele, ASST Bergamo Est - Ospedale Bolognini di Seriate e Centro Cardiologico Monzino;
2. una seconda fase di sviluppo e implementazione dell’algoritmo, che verrà “allenato” per imparare a combinarli in modo “intelligente” per predire il rischio del singolo paziente; questo verrà sviluppato in collaborazione con due colossi mondiali della computer science come Microsoft e Nvidia, con il Centro di Omics Sciences dell’IRCCS Ospedale San Raffaele diretto dal Dott. Giovanni Tonon, e con il supporto di due aziende: Orobix srl, società attiva nell'ingegneria, produzione e governance di sistemi di AI con esperienza decennale e internazionale in ambito healthcare e Porini, centro di eccellenza e partner internazionale di Microsoft sulle piattaforme Cloud Azure e sulle soluzioni di Advanced Analytics;
3. una terza fase di test e validazione del prodotto su una seconda corte di pazienti e in eventuali studi prospettici.

Il nuovo coronavirus è altamente contagioso. Tuttavia, nonostante l’ampia diffusione del virus e la sua capacità di mettere in ginocchio interi sistemi sanitari, soltanto una piccola percentuale di pazienti – intorno al 5-10% – sviluppa le forme più gravi (e a volte fatali) della malattia. Spesso queste forme hanno un decorso rapido e imprevedibile che portano il paziente a passare da una sintomatologia blanda a una grave insufficienza respiratoria nel giro di pochissimo tempo.

L’obiettivo del progetto è duplice: da un lato riconoscere nella popolazione generica le persone a maggior rischio di sviluppare le forme gravi di Covid-19 se infettate dal virus, quelle da proteggere maggiormente; dall’altro riconoscere tra i pazienti che mostrano i primi sintomi da Covid-19 quelli che avranno la prognosi peggiore.

Il progetto partirà da questo secondo obiettivo, con un algoritmo AI che integrerà immagini diagnostiche, parametri clinici e di laboratorio, stato infiammatorio, e profilo genetico del paziente e del virus.

“Nella fase I non abbiamo potuto identificare con anticipo le persone più fragili tra i pazienti con i primi sintomi della malattia” spiega il Prof. Tacchetti, coordinatore del progetto.

“Vogliamo poterlo fare in modo preciso e veloce, perché solo così potremo capire chi sono i soggetti che, una volta infettati, necessitano di cure tempestive, anche in assenza di sintomi gravi. Ovviamente, il nostro sogno è di spingere oltre queste potenzialità e sfruttare questa occasione per sviluppare algoritmi trasversali in grado di individuare i soggetti maggiormente a rischio anche nella popolazione generale, e non solo nei soggetti con sospetto Covid-19”.

AI-SCoRE non permetterà soltanto di affrontare in modo più efficiente ed efficace la Fase 2 della pandemia da Covid-19, ma potrebbe avere implicazioni in molti altri contesti in cui è fondamentale stratificare il rischio sanitario, comprese epidemie e pandemie del prossimo futuro.