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  • Gianluca Reale

Big data and artificial intelligence to treat cystic fibrosis patients

Wearable devices and Artificial Intelligence to help diagnose and treat cystic fibrosis patients. And not only. Marco Magrì, an ICT entrepreneur from Catania and commercial director of Media On Cloud, is working on the "Deep CF (Cystic Fibrosis)" project. It continues it with the startup "Data Monai", which stands for Data Monitoring AI, or data monitoring with artificial intelligence. The goal is to provide predictive models of the evolution of the pathology and allow the calibration of therapies thanks to the data collected on patients in real time and processed by an artificial intelligence algorithm.

«The idea was born almost a year ago - says Magrì - from my personal commitment in the world of volunteering on the subject of cystic fibrosis, the most widespread genetic disease in the world in the white breed that involves the respiratory and sometimes even the digestive systems. A theme that touches my family closely and which I have been dealing with for almost 18 years. I am part of the lifc board, the Italian Cystic Fibrosis League, I am the representative for Italy in Europe, I participate in conferences in America, I have contributed to many projects to support patients in the 18 specialized treatment centers on this pathology at hospitals or Italian polyclinics».

Magrì, an ICT pioneer, thought that more could be done, "on the basis of extreme scientific rigidity", to make a leap forward. With the patronage of SIFC (Italian Society for the Study of Cystic Fibrosis, whose President Gianna Puppo Fornaro believes a lot in the project) and Lifc has brought together doctors and experts of Artificial Intelligence and Information Technology to «create a clinical protocol useful for monitoring patients through wearable devices (oximeters, heart rate monitors, spirometers) and analysis of sputum. From this monitoring - explains Magrì - you can get those big data in real time, useful for creating a large database of information, both personal and group. From here, thanks to artificial intelligence algorithms, on the one hand it is possible to develop predictive models for the evolution of the disease and to be able to diagnose whether a problem will arise based on the parameters detected shortly, thus intervening in advance. On the other hand, it would be possible to develop mass forecasting models using "fresh", real data, without resorting only to epidemiological records, as someone is trying to do».


To carry out the project, the entrepreneur from Catania has set up a thick team. Starting with Professor Salvatore Leonardi, head of pediatrics, bronchopneumology and cystic fibrosis at the San Marco hospital in Catania and two brilliant doctors, Giuseppe Parisi and Sara Manti. «We also involved Professor Linda Pattini, professor of Artificial Intelligence at the Polytechnic of Milan and at the San Raffaele hospital - adds Magrì - and one of the most prestigious Italian doctors in the field of cystic fribrosis, Cesare Braggion, formerly responsible for the treatment center of Florence".

The intent is to create a system available to public health and cystic fibrosis treatment centers that manage and administer medicines to patients. Already a dozen centers have given their willingness to start from that of Catania, leader of the project. «I have already provided a couple of wrist oximeters to Professor Leonardi - reveals Magrì - to begin testing their use on patients, collecting data in a cloud. We are completing the protocol, then we will need at least a hundred patients to build the algorithm».


To move forward, Data Monai is now looking for investors, it takes around one and a half million euros to recruit people, buy devices, involve laboratories that do analyzes, for a minimum of 6 months. The road is now traced. And what will come out of it can be useful far beyond the cystic fibrosis patients. In the time of the coronavirus even more. «We understand - concludes the entrepreneur - that telemedicine technologies and remote monitoring can also help general practitioners to have a new and safer approach. If we develop intelligent algorithms that give correct and updated information, the doctor will be able to dose the therapy dynamically». In short, a not too long leap in the medicine of the future. The films have already shown it. Today technologies exist, devices also exist. We have to put them together.



(ITA) Big data e Intelligenza Artificiale per curare in anticipo i pazienti di fibrosi cistica


Dispositivi indossabili e Intelligenza Artificiale per aiutare diagnosi e terapie rivolte ai pazienti affetti da fibrosi cistica. E non solo. Marco Magrì, imprenditore catanese dell’ICT e direttore commerciale di Media On Cloud, è al lavoro sul progetto “Deep CF (Cystic Fibrosis)”. Lo porta avanti con la startup “Data Monai”, che sta per Data Monitoring AI, ovvero monitoraggio dati con intelligenza artificiale. L’obiettivo è fornire modelli predittivi dell’evoluzione della patologia e consentire la calibrazione delle terapie grazie ai dati raccolti sui pazienti in tempo reale ed elaborati da un algoritmo di intelligenza artificiale.


«L’idea nasce quasi un anno fa – racconta Magrì – dal mio personale impegno nel mondo del volontariato in tema di fibrosi cistica, la malattia genetica più diffusa al mondo nella razza bianca che coinvolge l’apparato respiratorio e talvolta anche quello digestivo. Un tema che tocca da vicino la mia famiglia e di cui mi occupo da quasi 18 anni. Faccio parte del direttivo della Lifc, Lega Italiana Fibrosi Cistica, sono il rappresentante per l’Italia in Europa, partecipo ai convegni in America, ho contribuito a tanti progetti per sostenere i pazienti dei 18 centri di cura specializzati su questa patologia presso gli ospedali o i policlinici italiani».


Magrì, pioniere dell’ICT, ha pensato che si può fare di più, «su basi di estrema rigidità scientifica», per fare un balzo in avanti. Con il patrocinio della Sifc (Società italiana per lo studio della fibrosi cistica, la cui presidente Gianna Puppo Fornaro crede molto nel progetto) e della Lifc ha messo insieme medici ed esperti di Artificial Intelligence e Information Technology per «creare un protocollo clinico utile a monitorare i pazienti attraverso dispositivi indossabili (ossimetri, cardiofrequenzimetri, spirometri) e analisi dell’escreato. Da questo monitoraggio – spiega Magrì - si possono ottenere quei big data in tempo reale, utili a creare un grande database di informazioni, personali e di gruppo. Da qui, grazie ad algoritmi di intelligenza artificiale, da un lato è possibile sviluppare modelli predittivi per l’evoluzione della malattia e riuscire a diagnosticare se in base ai parametri rilevati a breve si presenterà un problema, intervenendo così in anticipo. Dall’altro, sarebbe possibile elaborare modelli di previsione di massa attraverso dati “freschi”, reali, senza ricorrere solo ai registri epidemiologici, come qualcuno sta provando a fare».


Per portare avanti il progetto l’imprenditore catanese ha messo su un team di spessore. A cominciare dal professore Salvatore Leonardi, responsabile di pediatria, broncopneumologia e fibrosi cistica all’ospedale San Marco di Catania e due brillanti dottori, Giuseppe Parisi e Sara Manti. «Abbiamo coinvolto anche la professoressa Linda Pattini, docente di Intelligenza Artificiale al Politecnico di Milano e all’ospedale San Raffaele - aggiunge Magrì - e uno dei più prestigiosi medici italiani nel campo della fribrosi cistica, Cesare Braggion, già responsabile del centro di cura di Firenze».


L’intento è creare un sistema a disposizione della sanità pubblica e dei centri di cura per la fibrosi cistica che gestiscono e somministrano medicinali ai pazienti. Già una decina di centri hanno dato la loro disponibilità a cominciare da quello di Catania, capofila del progetto. «Al professore Leonardi – rivela Magrì – ho già fornito un paio di ossimetri da polso per cominciare a testarne l’utilizzo sui pazienti, raccogliendo i dati in un cloud. Stiamo completando il protocollo, poi avremo bisogno di almeno un centinaio di pazienti per costruire l’algoritmo». Per andare avanti Data Monai ora cerca investitori, serve circa un milione e mezzo di euro per reclutare persone, comprare i dispositivi, coinvolgere laboratori che facciano le analisi, per un tempo minimo di 6 mesi. La strada è ormai tracciata. E quello che ne verrà fuori potrà essere utile ben oltre l’insieme dei pazienti di fibrosi cistica. Ai tempi del coronavirus ancora di più. «Abbiamo capito – conclude l’imprenditore - che le tecnologie della telemedicina e il monitoraggio a distanza possono aiutare anche il medico di base ad avere un approccio nuovo e più sicuro. Se sviluppiamo algoritmi intelligenti che danno informazioni corrette e aggiornate, il medico potrà dosare la terapia in maniera dinamica». Insomma, un salto nemmeno troppo lungo, nella medicina del futuro. I film ce l’hanno già fatto vedere. Oggi le tecnologie esistono, i dispositivi anche. Bisogna metterli insieme.