"Pace": il software che sostituisce la Tac, anche Università di Messina nella svolta scientifica per il Covid

Sviluppato dal team multidisciplinare dei ricercatori dell'Invg, dell'Ateneo peloritano e dell'Universita' di Catania. Trae ispirazione dal metodo usato per vigilare  sullo "stato di salute" della crosta terrestre e ottimizza al massimo il contrasto delle immagini radiografiche del torace

D’alta tecnologia messa a punto dall'Invg per monitorare la crosta terrestre  arriva una svolta  nella diagnosi e nella cura di patologie  polmonari gravi come lo stesso Covid. E’ questo il risultato dello studio "Pipeline for Advanced Contrast Enhancement (Pace) of Chest X-ray in Evaluating COVID-19 Patients by Combining Bidimensional Empirical Mode Decomposition and Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization (CLAHE)" recentemente pubblicato sulla rivista 'Sustainability' di MDPI, in collaborazione con l'Universita' di Messina e l'Universita' di Catania. Al centro dell’indagine la realizzazione di un software chiamato "Pace " ispirato al meodo scientifico utilizzato dall'Invg per vigilare  sullo "stato di salute" della crosta terrestre.

"L'analogia tra l'interno della Terra e interno dei polmoni puo' apparire alquanto audace", afferma Massimo Chiappini, ricercatore dell'Invg e coautore dell'iniziativa. "Tuttavia questa ricerca nasce proprio dall'intuizione di utilizzare su immagini mediche le stesse tecniche di trattamento delle immagini che utilizziamo normalmente per la rappresentazione del sottosuolo nelle aree soggette a rischio sismico, vulcanico o ambientale". 

E’ ampiamente dimostrato  che per chi è affetto da gravi patologie polmonari come il Coivid  la valutazione  radiologica di lesioni polmonari è fondamentale per monitorare l’andamento della malattia e per valutare la risposta alle terapie. Putroppo però questa attività è spesso complicta perché i pazienti non sono collaborativi o si trovano in terapia intensiva e l’uso di strumenti radiografici portatili possono produrre immagini con scarsa leggibilità .

A questo punto entra in gioco il software Pace, sviluppato dal team multidisciplinare dei ricercatori dell'Invg, dell'Universita' di Messina (guidato dal professor Giovanni Finocchio del Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra (Mift) e dal professor Giuseppe Cicero del Dipartimento di Scienze biomediche, odontoiatriche e delle immagini morfologiche e funzionali) e dell'Universita' di Catania (guidato dai professoriGiulio Siracusano e Aurelio La Corte), che ottimizzerebbe  al massimo il contrasto delle immagini radiografiche del torace. 

Miglioramento della qualità delle immagine radiologiche che è statao assodato dai medici che hanno applicato lo strumento tecnologico alle immagini raccolte sui pazienti Covid 19 del Policlinico Universitario "G. Martino" di Messina. L'algoritmo, infatti, combina lo stato dell'arte di applicativi numerici di elaborazione delle immagini, quali la decomposizione empirica bi-dimensionale, il filtro omomorfico e l'equalizzazione adattiva dell'istogramma in modo opportuno.

"Dal punto di vista clinico" - afferma il professor Gaeta del Dipartimento di Scienze biomediche, odontoiatriche e delle immagini morfologiche e funzionali dell'Ateneo di Messina, "e' stato fondamentale verificare che le informazioni aggiuntive prodotte da Pace fossero reali. Per far questo, sono state effettuate e confrontate congiuntamente le radiografie del torace e quelle delle TAC tradizionali: il grande successo e' stato quello di verificare che le lesioni aggiuntive che il software PACE rilevava nelle semplici immagini radiografiche fossero tutte confermate dalle Tac".

"La ricaduta del software ideato da Invge dalle Universita' siciliane e' rilevantissima in ambito sociale" afferma Massimo Chiappini. "Tra i vantaggi, infatti, oltre la evidente riduzione dei costi e di tempi derivante dalla non indispensabilita' dei macchinari per la Tac per avere identici risultati diagnostici utili, con l'uso di Pace e' sufficiente effettuare un solo intervento sul paziente per l'esame radiografico con un minor rischio di diffusione di malattie virali anche tra gli operatori sanitari come nel caso del Covid-19. Inoltre, questa tecnologia offre la possibilita' di applicarla anche in condizioni limite dove l'accesso alla diagnostica Tac non e' agevole sia per l'alto numero di degenti interessati sia per i costi della macchina stessa che, nelle aree economicamente poco sviluppate, quali l'Africa ed il Sud America, rappresenta una strumentazione proibitiva". Dato l'elevato interesse scientifico i risultati della ricerca sono stati messi messi a disposizione della comunita' scientifica liberamente.
 

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