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L'intelligenza artificiale offre un modo migliore per diagnosticare la malaria
Nonostante tutti i nostri sforzi per controllare la malaria, diagnosticarla in molte parti del mondo richiede ancora il conteggio dei parassiti della malaria al microscopio su un vetrino imbrattato di sangue. Ora un programma di intelligenza artificiale può farlo in modo più affidabile della maggior parte degli esseri umani.
L'intelligenza artificiale arriva all'interno di un microscopio automatizzato chiamato Autoscope, che è accurato al 90 percento e specifico per rilevare i parassiti della malaria. Charles Delahunt e colleghi dell'Intellectual Ventures Laboratory, il braccio di ricerca della società di licenze di brevetto Intellectual Ventures di Nathan Myhrvold a Seattle, hanno costruito il sistema con il supporto di Bill e Melinda Gates attraverso il Global Good Fund. L'Autoscope è stato testato sul campo presso il Unità di ricerca sulla malaria di Shoklo al confine tra Thailandia e Myanmar durante la stagione della malaria a dicembre 2014 e gennaio 2015. risultati sono stati pubblicati a dicembre.
L'Autoscope, una scatola bianca liscia alta 15 pollici e larga 7 pollici che racchiude un microscopio con un laptop collegato che esegue un algoritmo software, utilizza il deep learning per analizzare le immagini del microscopio. Il software di deep learning utilizza reti neurali artificiali che imitano il cervello per consentire ai computer di riconoscere schemi astratti. Il team di Delahunt ha addestrato il software su 120 diapositive provenienti da raccolte di tutto il mondo, sia con che senza la malaria. Il software utilizza caratteristiche visive come forma, colore e consistenza per calcolare la probabilità che un determinato oggetto sia un parassita della malaria. Ha classificato 170 campioni durante i test sul campo in Thailandia.
'Potrebbe avere un'ampia applicabilità, non solo nella ricerca e nella sorveglianza della resistenza ai farmaci antimalarici, ma anche nella pratica clinica', afferma Mehul Dhorda, capo dell'Asia Regional Center presso il WorldWide Antimalarial Resistance Network. Dhorda lavora con Intellectual Ventures su alcune delle attuali prove di Autoscope, ma non è stato un autore della ricerca.
L'Autoscope utilizza un software di apprendimento profondo per quantificare i parassiti della malaria in un campione.
Nel 2015, la malaria ha colpito 214 milioni di persone e ha ucciso circa 438.000. In tutto il mondo, spendiamo circa 2,7 miliardi di dollari all'anno per combattere e controllare la malaria.
La diagnosi attuale della malaria si basa su due approcci: microscopia e test diagnostici rapidi. I test diagnostici rapidi sono schede portatili che mostrano bande in presenza di malaria, proprio come un test di gravidanza a casa. Sono economici, ma anche un piccolo costo può essere proibitivo. Al contrario, una volta che una clinica ha un microscopio e alcuni vetrini, possono essere riutilizzati all'infinito senza ulteriori costi.
Un altro svantaggio dei test diagnostici rapidi è che non quantificano la malaria. Rilevano solo la sua presenza o assenza, quindi non sono ideali per i casi di malaria resistente ai farmaci o grave. Se hai un bambino gravemente malato con una grave malaria, è importante controllare la densità del parassita. Ogni sei ore vuoi vedere, sta scendendo? Il mio trattamento ha effetto? dice Albert Kilian , un esperto di salute pubblica e malaria presso la società di consulenza Tropical Health. E in questi casi, [test diagnostici rapidi] non servono, quindi è necessario contare [i parassiti].
La microscopia attualmente utilizzata per quantificare i parassiti richiede microscopisti ben addestrati e molte aree soggette a malaria non ne hanno abbastanza, o le risorse per formarne di nuovi. Al contrario, chiunque può utilizzare l'Autoscope. Non siamo bravi come i migliori esseri umani, ma siamo sicuramente migliori della maggior parte dei microscopisti sul campo, secondo gli standard dell'Organizzazione Mondiale della Sanità, afferma Delahunt.
Ci sono ostacoli da superare prima che l'Autoscope possa essere utilizzato dove è più necessario. Il dispositivo richiede elettricità, quindi è inutile in aree prive di alimentazione adeguata.
E poi c'è il problema dei costi. Intellectual Ventures Laboratory è attualmente alla ricerca di un partner commerciale che lo aiuti a ridurre il costo dell'Autoscope da $ 1.500 a $ 4.000. Prevede inoltre di trascorrere il 2016 testando l'Autoscope in più prove sul campo in Perù e nel sud-est asiatico, inclusi alcuni test per casi di malaria resistente ai farmaci.