Tumore del polmone: la fisica delle particella aiuta nella diagnosi precoce

I software creati per isolare i pochi eventi interessanti in mezzo a milioni di altri in un acceleratore sono stati sfruttati per leggere nelle TAC le lesioni polmonari precoci.

Adattando tecniche di analisi dei dati utilizzate per interpretare le collisioni di particelle negli acceleratori, un gruppo di ricercatori dell’INFN ha messo a punto uno strumento informatico in grado di aiutare i radiologi a individuare noduli sospetti a carico del parenchima polmonare.

Applicato alle immagini digitali ottenute con una tomografia computerizzata, lo strumento, potrebbe essere utilizzato come supporto per lo screening dei tumori polmonari, ancora oggi una delle più letali forme di neoplasia.

Lo strumento, chiamato M5L, è un software basato su questa premessa: la ricerca dei noduli polmonari nelle tomografie del torace è un compito complesso che necessita di lunghi tempi di analisi. Si tratta in genere di esaminare centinaia di “fette” del corpo acquisite dalla tomografia, in cui sono presenti strutture complesse (vasi e bronchi) che rendono difficoltosa l’individuazione dei noduli. Serve quindi un software in grado di identificare le strutture presenti nel volume polmonare, distinguendo in particolare i noduli da vasi e bronchi e segnalandoli al medico.

I software di grande precisione creati per distinguere i pochi dati interessanti in mezzo ai milioni di eventi che si generano ogni frazione di secondo in un acceleratore di particelle sono parsi, a un gruppo di ricercatori dell’INFN delle sezioni di Bari, Genova, Lecce, Napoli, Pisa e Torino, un buon punto di partenza per arrivare a leggere le lesioni polmonari.

Una volta realizzato l’algoritmo “giusto”, una collaborazione fra fisici e medici chiamata MAGIC-5 è riuscita a mettere a punto un prototipo che ha una concordanza dell’80 per cento con le osservazioni dei radiologi con sole 4 indicazioni “false” (ovvero strutture scambiate per noduli) per ogni esame, costituito da centinaia di “fette” bidimensionali. Un risultato che rende il sistema affidabile, e perciò applicabile per accelerare e rendere più preciso il lavoro dei radiologi.

Il sistema è attualmente in funzione presso la sezione di Torino dell’INFN e sarà reso più efficiente nei prossimi mesi utilizzando le tecnologie di cloud computingche l’INFN sta sperimentando per l’analisi dei dati degli esperimenti del Large Hadron Collider del CERN.

Per rendere accessibile l’algoritmo ai radiologi interessati, MAGIC-5 – in collaborazione con diXit srl – ha realizzato un prototipo di sito Web: gli utenti abilitati possono “caricare” un esame tomografico richiedendo la ricerca automatica dei noduli e ricevono il risultato nella loro casella di posta elettronica.