Quattro studenti. Quattro nazionalità diverse. Un laboratorio a Cassino. E un algoritmo che impara a riconoscere i tumori della pelle guardando immagini cliniche con una precisione che l’occhio umano nelle fasi iniziali non raggiunge. Il gruppo di ricerca della professoressa Alessandra Scotto di Freca ha vinto il premio Paladini Italiani della Salute in Campidoglio con questo lavoro. Un esempio dello studio che hanno sviluppato?
Il tumore della pelle diagnosticato in fase iniziale si guarisce quasi sempre. Lo stesso tumore scoperto tardi cambia completamente il quadro. La differenza tra i due scenari si chiama spesso occhio del dermatologo: quella capacità di leggere una lesione cutanea e capire subito se è pericolosa. Quel gruppo di 4 studenti internazionali dell’Università di Cassino ha costruito un sistema di intelligenza artificiale che fa la stessa cosa, con una precisione che nelle fasi iniziali supera quella umana. E non si applica solo alla Dermatologia.
Ogni anno in Italia circa 150.000 persone subiscono un ictus. Per la maggior parte di loro, il destino si decide in pochi minuti: quanto velocemente il medico riesce a vedere l’occlusione vascolare nell’immagine clinica, a interpretarla, a decidere. L’occhio umano ha i suoi limiti: la fatica, l’esperienza variabile, il tempo che serve per leggere un’immagine complessa. Un sistema di intelligenza artificiale non si stanca e non varia. Il gruppo di ricerca dell’Università di Cassino ne ha costruito uno. E l’ha portato a vincere il premio nazionale in Campidoglio.
Il riconoscimento
Il gruppo di ricerca dell’Università di Cassino e del Lazio Meridionale ha vinto il premio Recti Eques — Paladini Italiani della Salute esattamente su questo confine. Non come esercizio accademico: come risposta concreta a due dei problemi diagnostici più urgenti della medicina moderna. E cioè il riconoscimento precoce dell’ictus ischemico e la diagnosi precoce delle lesioni cutanee tumorali.
La cerimonia si è tenuta in Campidoglio. L’ha promossa la Casa Editrice RDE, patrocinata dal Ministero della Salute, con il comitato scientifico della LILT nazionale presieduta dal professor Schittulli. Un premio che ogni anno raccoglie i migliori studi di ricerca in ambito medico e biotecnologico italiani, mettendo intorno allo stesso tavolo istituzioni, università, industria farmaceutica e terzo settore.
L’Università di Cassino non si è candidata spontaneamente. È stata la LILT di Frosinone a individuarne il potenziale di ricerca e a invitarla a partecipare: un dettaglio che dice molto su come funziona la rete tra istituzioni locali quando è costruita con attenzione. Il riconoscimento è andato alla professoressa Alessandra Scotto di Freca e al suo gruppo di lavoro, nella categoria Ricercatore AI e Data Sciences. Una vittoria che premia anni di lavoro all’intersezione tra informatica, medicina e matematica svolto nell’AIDA Lab dell’ateneo cassinate. Dove chiamano contaminazione tra discipline diverse.
I due progetti e cosa fanno
Le pubblicazioni presentate dall’ateneo raccontano due filoni di ricerca che condividono lo stesso strumento: l’intelligenza artificiale applicata all’analisi delle immagini mediche. Ma con applicazioni cliniche diverse.
Il primo lavoro riguarda il rilevamento delle occlusioni vascolari nell’ictus ischemico. È firmato dal professor Ciro Russo, ricercatore postdoc del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione intitolato a Maurizio Scarano, in collaborazione con l’ingegner Giulio Russo e con i professori Alessandro Bria, Claudio Marrocco, Arnau Oliver e Xavier Lladó.
L’attività rientra nel progetto Minerva – Multimodal Intelligent System for Neuro-oncologic Early Recognition of Visual Anomalies. È un’iniziativa sostenuta con il PNRR dedicata ai giovani ricercatori.
L’ictus ischemico è una corsa contro il tempo: ogni minuto di ritardo nella diagnosi e nel trattamento si traduce in neuroni persi e disabilità permanente. Un sistema capace di riconoscere l’occlusione vascolare nelle immagini della Tac o della Risonanza prima che l’occhio del radiologo la identifichi può fare la differenza tra una recovery completa e una disabilità irreversibile.
Il secondo lavoro (quello che ha vinto il premio) riguarda lo sviluppo di «innovativi modelli di intelligenza artificiale applicati alla diagnosi precoce delle lesioni cutanee tumorali». Il tumore della pelle è tra i più diffusi al mondo e tra quelli con le migliori prospettive di guarigione a patto di diagnosticarlo in tempo. Il sistema sviluppato dal gruppo di Scotto di Freca integra le scienze informatiche con la medicina dermatologica, costruendo modelli capaci di analizzare le immagini cutanee con una precisione che supera quella dell’occhio umano nelle fasi iniziali della malattia.
Il team: studenti internazionali formati a Cassino
C’è un elemento di questa storia che Scotto di Freca tiene a sottolineare con una chiarezza che non lascia spazio a equivoci: «I veri protagonisti di questo successo sono i nostri studenti». Il team che ha prodotto il lavoro premiato è composto da studenti del corso di Ingegneria Informatica nell’ambito del curriculum Joint Master Degree Medical Imaging and Application. È una laurea magistrale internazionale che ha portato a Cassino studenti da ogni angolo del mondo.
È il caso di Taofik Ahmed Suleiman, Daniel Tweneboah Anyimadu, Andrew Dwi Permana, Hsham Abdalgny Abdalwhab Ngim: quattro nomi, quattro nazionalità diverse, tutti oggi impegnati in centri di ricerca europei ed extra-europei. Sono passati per Cassino, hanno lavorato nell’AIDA Lab, hanno contribuito a un lavoro che ha vinto un premio nazionale. E adesso portano quel lavoro ed il nome dell’ateneo cassinate nei laboratori dove continueranno a fare ricerca.
È il modello di università che fa formazione e fa territorio contemporaneamente, non le due cose in sequenza ma insieme, nello stesso laboratorio, sullo stesso progetto.
Seeweb e la ricerca che parte dalla Ciociaria
C’è un filo che collega questa storia a quella raccontata nei giorni scorsi su Regolo.ai e sul Data Center di Frosinone: la presenza di Seeweb come partner infrastrutturale della ricerca accademica del territorio. (Leggi qui: L’AI parla ciociaro: da Frosinone la sfida europea della sovranità digitale).
Seeweb è il cloud provider con i suoi data center a Frosinone e Milano ed in mezza Europa. Soprattutto è il fornitore delle risorse di calcolo che alimentano l’AIDA Lab coordinato dal professor Mario Molinara. Non è un dettaglio tecnico marginale: l’intelligenza artificiale applicata all’analisi delle immagini mediche richiede potenza computazionale enorme: gli stessi modelli che riconoscono un’occlusione vascolare in un’immagine di risonanza magnetica devono essere addestrati su migliaia di casi, con cicli di elaborazione che richiedono infrastrutture di calcolo che una università difficilmente può permettersi da sola.
La collaborazione con Seeweb risolve questo problema e fa qualcosa in più: tiene i dati in Europa, su infrastrutture italiane, in un contesto normativo chiaro. In un campo come la ricerca medica, dove la riservatezza dei dati dei pazienti non è una questione burocratica ma un diritto fondamentale, la localizzazione dell’infrastruttura di calcolo non è un dettaglio.
Quello che viene dopo
Scotto di Freca non si ferma al premio. Guarda avanti con la stessa concretezza con cui descrive i risultati già ottenuti: «Ultimamente stiamo lavorando anche per attivare una nuova borsa di dottorato mirata a porre le basi per lo sviluppo di algoritmi quantistici avanzati e ridefinire la sicurezza delle chiavi crittografiche del futuro».
Il calcolo quantistico e la crittografia sono il prossimo fronte, quello in cui si giocherà la sicurezza informatica dei prossimi decenni. Che un gruppo di ricerca di Cassino stia già lavorando per posizionarsi su quel fronte non è un dettaglio provinciale: è la descrizione di un ateneo che non aspetta che il futuro arrivi, ma prova ad anticiparlo. «Una contaminazione tra discipline diverse che crea il terreno ideale per far crescere e fiorire i nuovi talenti». La professoressa usa la metafora agricola con la naturalezza di chi abita un territorio che sa cosa vuol dire coltivare. E il terreno che ha coltivato, tra intelligenza artificiale, medicina, beni culturali, cybersecurity e modelli matematici, ha prodotto un raccolto che si è fatto premiare in Campidoglio.
Dalle miniere di terre rare della Mongolia agli algoritmi che diagnosticano i tumori: il filo che attraversa queste storie è lo stesso. La Ciociaria non è la periferia di niente. È il luogo dove alcune delle sfide più importanti del nostro tempo trovano risposte concrete.
(Foto di copertina © DepositPhotos.com).