Un nuovo microscopio rileva la malaria utilizzando l’intelligenza artificiale

Un nuovo microscopio, utilizzando l’intelligenza artificiale (AI), è in grado di rilevare i parassiti della malaria nel sangue con la stessa precisione degli esperti umani che utilizzano processi diagnostici standard. Un microscopio può ridurre lo stress sui microscopi.

La malaria è una malattia infettiva causata da parassiti unicellulari. Il parassita si diffonde tra gli esseri umani attraverso le zanzare. I dati dell’Organizzazione Mondiale della Sanità indicano che nel 2021 verranno rilevati circa 247 milioni di casi di malaria in tutto il mondo. Il numero di decessi ogni anno non può essere determinato con certezza, ma le stime dell’OMS variano tra 577.000 e 754.000 all’anno.

Ridurre lo stress sui microscopi

Dato l’elevato numero di infezioni, l’individuazione della malaria esercita una forte pressione sui microbiologi. Ad esempio, l’identificazione dei parassiti della malaria richiede esperienza, mentre il carico di lavoro è significativo. Un team internazionale di ricercatori vuole ridurre questa pressione. Per questo fanno affidamento sull’intelligenza artificiale.

I ricercatori combinano software di intelligenza artificiale con la microscopia robotica. Questa combinazione consente loro di rilevare automaticamente la malaria, con una precisione simile a quella degli esperti umani.

Precisione dell’88%.

La ricerca è stata condotta presso gli ospedali dell’University College London, parte del servizio sanitario nazionale (NHS) britannico. I ricercatori hanno raccolto 1.200 campioni di sangue di viaggiatori tornati nel Regno Unito da zone colpite dalla malaria. Questi campioni di sangue sono stati valutati manualmente e utilizzando un sistema di intelligenza artificiale. Nell’analisi manuale, un totale di 133 campioni sono stati valutati positivi per la malaria. Il sistema AI ha valutato positivi 99 campioni. Ciò si traduce in una precisione dell’88%.

“Con un tasso di precisione dell’88% nella diagnosi rispetto ai microscopi, il sistema IA identifica i parassiti della malaria quasi – ma non del tutto – così come gli esperti”, ha affermato il Dott.

“Grande vittoria per gli algoritmi IA”

“Questo livello di prestazioni in ambito clinico rappresenta un enorme vantaggio per gli algoritmi di intelligenza artificiale mirati alla malaria. Indica che, nelle giuste circostanze, il sistema potrebbe effettivamente essere uno strumento clinicamente utile per diagnosticare la malaria.”

Il sistema è costituito da hardware e software. Ad esempio, un microscopio automatizzato esegue la scansione di campioni di sangue. Gli algoritmi sono stati appositamente addestrati per identificare i parassiti della malaria e quindi controllare le immagini. In questo modo è possibile non solo determinare se sono presenti o meno i parassiti della malaria, ma anche la loro quantità.

Meno carico di lavoro e meno possibilità di errore umano

I ricercatori affermano che i benefici sono di ampia portata. Essi sottolineano non solo il pesante carico di lavoro del microscopio, ma anche la fatica e il rischio di errore umano. “Anche i microscienziati dedicati possono stancarsi e commettere errori, soprattutto quando sono sottoposti a molta pressione”, spiega Reese-Tchaner. “La diagnosi automatizzata della malaria utilizzando l’intelligenza artificiale può ridurre questo stress sui microbi e creare un potenziale onere per il paziente”.

I ricercatori sottolineano che la precisione del loro sistema di intelligenza artificiale non ha ancora raggiunto il livello richiesto. Ad esempio, il sistema ha erroneamente identificato come positivi 122 campioni. In pratica, ciò può portare i pazienti a ricevere farmaci non necessari. Pertanto il sistema di intelligenza artificiale deve essere ulteriormente sviluppato.

Maggiori informazioni sono Qui disponibile.

Autore: Wouter Hufnagel
Foto: Mohamed Nosratah da Pixabay