In arrivo l’App per la diagnosi del diabete: addio ago al polpastrello
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Entro due anni sarà disponibile negli store digitali e consentirà di diagnosticare precocemente le alterazioni vascolari indotte dal diabete

Sarà sufficiente uno smartphone di ultima generazione e una app che sfrutta la pletismografia per individuare le lievissime modificazioni nei vasi sanguigni provocate dai primi effetti del diabete. Tutto ciò grazie al deep learning ed all’intelligenza artificiale.

Quando lo smartphone collabora con il medico

Gli smartphone stanno allontanandosi sempre più dal loro scopo iniziale, per diventare sempre più terminali multifunzione dai mille usi. In particolare, le fotocamere ed i flash sempre più potenti e sofisticate sono ormai a pieno titolo sensori capaci di monitorare in tempo reale numerosi parametri vitali di alto valore medico. Durante un recente studio effettuato presso l’University of California a San Francisco, è stato messo a punto un software in ambiente android che utilizza le sofisticate capacità delle moderne fotocamere per catturare le lievissime variazioni del flusso sanguigno dei polpastrelli. Il potente flash del telefono, infatti, illumina in modo adeguato i capillari sotto la pelle e consente all’algoritmo nascosto nel codice di riconoscere patterns anomali.

La scienza profonda dietro la semplicità

La tecnologia, infatti, si appoggia su un sofisticato modello digitale del normale flusso sanguigno attraverso i capillari utilizzando tecniche fotopletismografiche per campionarlo.

Il modello digitale è stato identificato utilizzando l’intelligenza artificiale attraverso il deep learning, che ha appreso automaticamente le differenze tra vasi sanguigni fisiologici e vasi patologicamente alterati dal diabete. Attualmente la app diagnostica è in fase di validazione e si ritiene che entro due anni dovrebbe essere sul mercato. Se approvata, sarebbe una vera e propria rivoluzione nello screening a bassissimo prezzo per la popolazione mondiale, almeno relativamente ai rischi dalla mancata diagnosi precoce del diabete.

Diabete e riduzione del rischio

Questa malattia rappresenta uno dei maggiori fattori di rischio per le malattie cardiovascolari e spesso porta anche ad amputazioni e cecità. Globalmente, quindi, il diabete non risulta di per sé un killer rapido, ma comporta un carico di sofferenza ed invalidità estremamente significativo. Una persona su tre affetta da diabete non sa di esserlo e, conseguentemente, non si sottopone alle cure necessarie.

Per ridurre il rischio legato alla mancata diagnosi di diabete, verrà presentata a New Orleans, al congresso dell’American College of Cardiology, una app che promette di rivoluzionare lo screening. Da tempo sono infatti disponibili app per smartphone in grado di misurare la frequenza cardiaca e la pressione, almeno con una significativa approssimazione. L’evoluzione di questi sistemi promette di rilevare anche la presenza di diabete nei soggetti scansionati.

Il principio, almeno in linea teorica, è semplice. Il diabete provoca alterazioni riconoscibili nei capillari e, di conseguenza, il flusso ematico al loro interno viene modificato. Tale cambiamento porta una sorta di “firma” che identifica come causa appunto il diabete. Ovviamente, riconoscere tali quasi impercettibili variazioni dalla normalità è estremamente arduo e ha richiesto la comparazione di milioni di campioni attraverso una sofisticata rete di intelligenza artificiale.

Battiti cardiaci senza più segreti

Secondo Robert Avram dell University of California San Francisco (UCSF) Medical Center, prima firma dello studio presentato, “Questo tipo di misurazione è facilmente ottenibile da uno smartphone e dai device indossabili che monitorano il battito cardiaco”. Aggiunge inoltre che “Con il nostro studio abbiamo dimostrato che attraverso il deep learning e la fotocamera di uno smartphone siamo in grado di rilevare delle alterazioni vascolari associate al diabete e con una ragionevole discriminazione”

L’app illumina il polpastrello con la luce del flash e cattura le variazioni di volume sanguigno originate dai battiti cardiaci ad ogni contrazione ventricolare. All’aumento di pressione del sangue corrisponde una dilatazione del capillare, che a sua volta provoca un aumento della luce riflessa verso la fotocamera.

Al momento, la accuratezza della diagnosi è del 72%.

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Nata a Napoli nel 1993, Federica Amodio è laureata magistrale in Scienze e Tecnologie Genetiche presso il centro di ricerche genetiche BIOGEM 110 con lode. La sua tesi di laurea, verte sui meccanismi di regolazione del gene Zscan4 da parte dell’acido retinoico nelle cellule staminali embrionali murine. L’espressione di questi geni regolano le prime fasi per lo sviluppo degli embrioni. Per lungo tempo ha collaborato con il centro per una pubblicazione scientifica inerente al suo progetto di tesi.