Medical Imaging Group
Dipartimento di Fisica
Università di Bologna
L’occhio e il cervello …artificiali
Nell’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.
Il cervello artificiale
L’occhio artificiale
Il 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).
Metodi 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
I metodi della AI permettono di adattare reciprocamente
l’occhio e il cervello artificiali, al fine di ottimizzarli per un ben
preciso compito visivo.
Esempi di Mammografia…
L’analisi di mammografie
…di Massa
Fra 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 Microcalcificazioni
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
mammografie
Normalmente la lettura di una mammografia viene
eseguita da due medici radiologi, poiché due
valutazioni indipendenti aumentano la percentuale di
diagnosi corrette.
Gli strumenti del sistema automatico
Modulo per l’analisi automatica
Scanner per acquisizione
lastre
2 Monitor + Tavoletta Grafica
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.
Esempio di massa rivelata
Radiologo
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.
Database dei pazienti
Sistema
automatico
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato svolto col supporto della
Fondazione del Monte
di Bologna e Ravenna
Futurshow 3002
Medical Imaging Group
http://www.bo.infn.it/calma/mig
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