AI e neurochirurgia: dai tumori al Parkinson, le nuove mosse

L’intelligenza artificiale sta entrando sempre più spesso nelle sale di lavoro della neurochirurgia, ma senza sostituire il medico. Domenico d’Avella, presidente della Sinch, ha spiegato che questi strumenti possono raccogliere e ordinare una mole di dati difficile da gestire a mano nei tempi richiesti, però la decisione finale resta allo specialista.

Restano sullo sfondo anche i nodi più delicati: la qualità dei dati usati per addestrare gli algoritmi, la necessità di controlli in ambienti clinici diversi, la protezione delle informazioni sanitarie e il rischio di errori. Nel quadro del 75esimo congresso nazionale della Società italiana di neurochirurgia, in corso a Catania, la tecnologia viene quindi descritta come un supporto, non come un sostituto del rapporto medico-paziente.

Dalle immagini alla pianificazione chirurgica

Tra i lavori presentati al congresso, una parte rilevante riguarda i tumori cerebrali e la lettura delle risonanze magnetiche. Qui l’AI viene studiata per riconoscere le masse, definirne i margini, ricostruire le connessioni da proteggere e aiutare nella scelta del tragitto più sicuro per gli elettrodi.

Un sistema chiamato Unetr-Rf è stato testato su 1.251 casi e ha mostrato risultati migliori rispetto ai principali metodi di confronto, consumando anche meno memoria informatica. Il modello valuta l’attendibilità delle immagini e privilegia quelle più utili, limitando gli effetti di movimento del paziente, disturbi del segnale e differenze tra apparecchiature.

Lo stesso filone di ricerca guarda a GliomAId, una piattaforma ancora sperimentale pensata per distinguere in automatico tumore, cavità chirurgica e tessuto residuo a partire da esami eseguiti prima e dopo l’operazione su oltre 700 pazienti. Giuseppe Barbagallo, presidente del congresso e segretario della Sinch, ha ricordato che sapere con precisione dove si trovi la lesione e come si rapporti alle strutture vicine è decisivo per preparare l’intervento.

Le reti cerebrali da preservare

Un’altra linea di ricerca punta a ricostruire le connessioni del cervello per aiutare il chirurgo a non compromettere funzioni come movimento, linguaggio e capacità cognitive. Il sistema messo a punto dai ricercatori elabora i dati della trattografia, tecnica che permette di seguire il decorso delle fibre nervose a partire dalle immagini, e organizza enormi quantità di informazioni in una forma più leggibile.

Il problema, in questo caso, è anche numerico: una sola elaborazione può produrre milioni di fibre, rendendo complessa ogni verifica manuale. L’algoritmo è stato progettato per mantenere la struttura delle reti cerebrali anche quando tumori o altre lesioni modificano l’anatomia, così da indicare le vie da preservare durante l’operazione.

Barbagallo ha sottolineato che una mappa più accurata dell’organizzazione cerebrale può favorire interventi più personalizzati. Secondo il presidente del congresso, questi strumenti servono a integrare grandi quantità di dati senza spostare l’attenzione dalla sicurezza del paziente.

Parkinson e percorso dell’elettrodo

L’AI viene sperimentata anche nella stimolazione cerebrale profonda, una procedura usata in alcuni pazienti con Parkinson per attenuare tremore, rigidità e lentezza dei movimenti. In questa fase il neurochirurgo deve raggiungere un bersaglio molto piccolo e calcolare una traiettoria che eviti le strutture più delicate lungo il percorso.

Uno studio presentato a Catania ha valutato un sistema in grado di localizzare automaticamente il target anatomico e di proporre la rotta dell’elettrodo sulla base delle immagini del paziente. La verifica, svolta in retrospettiva su 10 pazienti e 20 traiettorie, ha richiesto circa 10 minuti per l’elaborazione automatica.

Nel confronto tra i risultati, la distanza mediana tra il punto individuato dal sistema e quello osservato dopo l’intervento è stata di 4,08 millimetri, contro i 6,34 millimetri della pianificazione tradizionale usata come termine di paragone. D’Avella ha ribadito che l’obiettivo non è rimpiazzare il neurochirurgo, ma offrirgli uno strumento in più per interventi più mirati e rapidi.

La prognosi resta un terreno complesso

L’ultimo filone emerso dal congresso riguarda la stima del rischio nei pazienti con emorragia cerebrale da rottura di aneurisma. La ricerca, condotta su 326 pazienti in nove centri italiani, ha individuato nel volume di sangue presente nei ventricoli cerebrali il principale fattore associato a mortalità e disabilità.

Per arrivare a questo risultato sono stati usati modelli di intelligenza artificiale capaci di incrociare il dato sull’emorragia intraventricolare con età e altri parametri clinici. L’obiettivo era capire quali elementi pesassero di più sull’esito finale dei pazienti.

D’Avella ha osservato che la prognosi in neurochirurgia dipende da molte variabili tra loro intrecciate e che l’AI può aiutare a leggerne meglio le relazioni. Resta però decisivo il controllo scientifico: ogni applicazione destinata alla pratica medica, ha ricordato, deve essere verificata con rigore e in contesti clinici differenti.

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