Medical Imaging Group Dipartimento di FisicaUniversità di Bologna

L’occhio e il cervello …artificialiNell’ambito dell’Intelligenza Artificiale (AI) è possibile oggi riprodurre con successo alcuni particolari e complessi compiti di riconoscimento svolti dall’occhio e dal cervello di un essere umano.

Questa branca della AI prende il nome di Computer Vision: essa permette di affrontare con successo problemi concreti in ambiti quali Fisica, Medicina e Ingegneria, con applicazioni che vanno dalla diagnostica medica alla guida automatica, alla ispezione di difetti in manufatti.

L’occhio artificialeMetodi avanzati di estrazione delle caratteristiche salienti da immagini digitalizzate costituiscono l’occhio dei sistemi visivi artificiali.

Tali metodi sono basati su Trasformata Wavelet, Entropia di Informazione, Analisi della Texture, etc etc

Il cervello artificialeIl cervello artificiale è il prodotto di conoscenze di Fisica di Statistica e di Matematica, e di tecniche che spesso prendono spunto dalla Biologia, ad esempio dal comportamento delle reti di neuroni presenti nel nostro cervello (Reti Neurali Artificiali), o dai meccanismi di evoluzione delle popolazioni (Algoritmi Genetici).

I metodi della AI permettono di adattare reciprocamente l’occhio e il cervello artificiali, al fine di ottimizzarli per un ben preciso compito visivo.

L’analisi di mammografieFra i problemi in assoluto più difficili, anche per un uomo, vi sono quelli relativi all’analisi di immagini mediche, come ad esempio la ricerca di lesioni in mammografie: masse e microcalcificazioni.

Le masse e le microcalcificazioni sono fondamentali nella diagnosi precoce del tumore al seno.

…di Massa

…di Microcalcificazioni

Esempi di Mammografia…

Esempio di massa rivelataRadiologo

Sistemaautomatico

Medical Imaging Grouphttp://www.bo.infn.it/calma/mig

lanconel@bo.infn.it

RingraziamentiQuesto lavoro è stato svolto col supporto della

Fondazione del Monte

di Bologna e Ravenna

Scanner per acquisizione lastre

2 Monitor + Tavoletta Grafica

Modulo per l’analisi automatica

Database dei pazienti

Gli strumenti del sistema automatico

Il CAD (Computer Aided Diagnosis) per le mammografie

Presso il dipartimento di Fisica dell’Università di Bologna il gruppo di Imaging Medico (MIG) ha sviluppato un sistema automatico per l’analisi di mammografie, denominato semplicemente CAD, in grado di rivelare l’eventuale presenza di microcalcificazioni e masse.

Il perché di un sistema automatico di analisi di

mammografieNormalmente la lettura di una mammografia viene eseguita da due medici radiologi, poiché due valutazioni indipendenti aumentano la percentuale di diagnosi corrette.

Due medici però costano più di uno!

Un buon sistema automatico potrebbe sostituire uno dei due radiologi, abbassando i costi dell’esame. Inoltre garantirebbe prestazioni costanti nel tempo.

Cosa fa il CAD

Il CAD riceve in input la lastra digitalizzata della paziente e la restituisce in output con le eventuali lesioni segnalate da cerchi e riquadri.

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