Cervello Sotto la Lente: Software vs Occhio Esperto, Chi Vede Meglio l’Atrofia nel Tempo?

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi con me in un viaggio affascinante all’interno del nostro cervello, o meglio, nel modo in cui cerchiamo di capirne i cambiamenti nel tempo, specialmente quando si sospetta un declino cognitivo o una demenza. Parliamo di risonanza magnetica (MRI) e di una domanda che mi ronza in testa da un po’: possono i software automatici fare un lavoro migliore dell’occhio esperto di un neuroradiologo nel valutare come cambia il volume del cervello nel corso degli anni?

Siamo tutti consapevoli che l’invecchiamento della popolazione porta con sé sfide enormi, tra cui l’aumento delle malattie neurodegenerative. La risonanza magnetica è diventata uno strumento chiave per “fotografare” il cervello e cercare segni di atrofia, cioè una riduzione del volume cerebrale, che può essere un campanello d’allarme.

L’Approccio Tradizionale: L’Occhio Clinico

Da sempre, la valutazione di queste immagini è stata affidata all’esperienza dei neuroradiologi (quella che chiameremo Valutazione Visiva Esperta, o EVA). Guardando le scansioni fatte in momenti diversi, cercano di cogliere se certe aree del cervello si sono “ristrette”. È un lavoro che richiede grande competenza, ma ammettiamolo, può avere un margine di soggettività. Due esperti potrebbero non vedere esattamente la stessa cosa, o quantificare la progressione nello stesso modo.

L’Avvento del Digitale: La Volumetria Automatica

Negli ultimi anni, sono spuntati come funghi dei software di analisi volumetrica automatizzata (AVA). Promettono di misurare con precisione millimetrica il volume delle diverse strutture cerebrali e di confrontarlo nel tempo, o con database di persone sane della stessa età. L’idea è fantastica: numeri oggettivi, rapidità, supporto alle decisioni cliniche. Ma funzionano davvero bene nel mondo reale, quando si seguono i pazienti per anni? Sono affidabili quanto, o più, dell’occhio umano allenato?

La Nostra Indagine Esplorativa

Ecco, è proprio questa la domanda che ci siamo posti in uno studio esplorativo. Abbiamo voluto mettere alla prova uno di questi strumenti automatici (chiamato AIRC) confrontandolo direttamente con la valutazione dei nostri esperti.

Come abbiamo fatto? Abbiamo preso un gruppo di 20 pazienti dalla nostra clinica, persone che erano seguite per sospetto declino cognitivo (la maggior parte) o per altre problematiche neuropsichiatriche. Tutti avevano fatto almeno due risonanze magnetiche 3D T1 (quelle ad alta risoluzione, perfette per vedere l’anatomia) a distanza di tempo (in media 4 anni tra una scansione e l’altra).

Poi, abbiamo fatto due cose:

• Due neuroradiologi esperti (in cieco, senza sapere nulla del paziente o dell’analisi del software) hanno confrontato le scansioni vecchie e nuove, valutando la progressione dell’atrofia in aree chiave per la demenza (lobi frontali, parietali, temporali, ippocampi e ventricoli) usando una scala di punteggio semplice (nessuna progressione, probabile progressione, certa progressione).
• Abbiamo dato le stesse immagini “in pasto” al software AIRC, che ha calcolato i volumi delle stesse regioni e ne ha misurato la variazione percentuale (il “delta”) tra la prima e la seconda scansione.

L’obiettivo era semplice: i punteggi degli esperti (EVA) corrispondevano ai numeri del software (AVA delta)?

Cosa Abbiamo Scoperto: Luci e Ombre

Allora, cosa è venuto fuori? Beh, i risultati sono stati… interessanti, diciamo agrodolci.

Le buone notizie:

• Innanzitutto, i nostri due esperti erano incredibilmente d’accordo tra loro (il famoso kappa di Cohen era altissimo, 0.92!), segno che la valutazione visiva, se fatta da persone esperte, può essere molto consistente.
• E il software? In alcune aree cerebrali, abbiamo trovato una correlazione significativa tra il giudizio degli esperti e le misure automatiche. In particolare, questo è successo per:
  • L’ippocampo destro (una struttura fondamentale per la memoria, spesso colpita precocemente nell’Alzheimer).
  • Il lobo temporale sinistro (anch’esso cruciale per memoria e linguaggio).
  • Il volume dei ventricoli cerebrali (cavità piene di liquido nel cervello, il cui allargamento può indicare atrofia o altre condizioni come l’idrocefalo normoteso).
• Anche per il lobo parietale c’era un’associazione debole ma presente, e facendo un’analisi più mirata, anche l’ippocampo sinistro ha mostrato un legame.

Questi sono segnali incoraggianti! Suggeriscono che, almeno per certe strutture chiave, il software riesce a “vedere” qualcosa di simile a quello che vede l’esperto.

Ma ecco le ombre:

• La prima cosa che è saltata all’occhio è stata l’enorme variabilità dei risultati del software (AVA delta). Anche quando i nostri esperti dicevano “qui non è cambiato nulla” (punteggio EVA 0), il software a volte riportava variazioni percentuali notevoli, sia in positivo (aumento di volume? Improbabile!) che in negativo. Ad esempio, per l’ippocampo destro, in casi giudicati stabili dall’esperto, il software ha misurato variazioni che andavano da un +27.8% a un -12%!
• Per altre aree, come il lobo frontale, non abbiamo trovato nessuna associazione significativa tra EVA e AVA.
• Abbiamo notato che il software a volte faceva degli errori di segmentazione, cioè non riconosceva correttamente i confini del cervello, includendo a volte parti del cranio o delle meningi (“plus-variant”) o escludendo parti del parenchima cerebrale (“minus-variant”), specialmente nei lobi frontali. Questi errori, ovviamente, sballano completamente le misure volumetriche.

Il Fattore “Mondo Reale”: Scanner e Protocolli Diversi

Un punto cruciale da considerare è che il nostro era uno studio “real-life”. Questo significa che i pazienti non sempre facevano le due risonanze sulla stessa macchina o con protocolli identici. Anzi, solo 5 pazienti su 20 hanno usato lo stesso scanner per entrambe le acquisizioni! Sappiamo bene che anche piccole differenze nei parametri di acquisizione o nello scanner utilizzato possono influenzare le misurazioni volumetriche automatiche. Questo fattore, tipico della routine clinica, ha probabilmente introdotto ulteriore “rumore” e variabilità nei risultati del software AVA.

Pensateci: i tassi di atrofia annuale pubblicati in letteratura per l’ippocampo o per l’intero cervello sono nell’ordine dello 0.5-1.2% all’anno. Quando un software ti dice che in 4 anni (o a volte anche meno!) un’area è aumentata del 20% o diminuita del 15%, qualche dubbio deve venire.

Quindi, Cosa Ci Portiamo a Casa?

La mia conclusione, dopo questa immersione nei dati? Questi strumenti automatici di volumetria sono potenzialmente molto utili, specialmente per alcune regioni cerebrali specifiche. Possono dare un’indicazione quantitativa che affianca la valutazione visiva.

MA… (e questo è un “ma” grande quanto una casa) non possiamo fidarci ciecamente dei numeri che producono, soprattutto quando li usiamo per seguire un paziente nel tempo (valutazione longitudinale). La variabilità che abbiamo osservato è preoccupante. I risultati del software vanno sempre interpretati con cautela e confrontati con quello che vede l’occhio esperto del radiologo, tenendo conto del contesto clinico e, importantissimo, delle condizioni in cui sono state fatte le scansioni (stesso scanner? stesso protocollo?).

Immaginate di basare decisioni cliniche importanti su un numero che potrebbe essere sballato a causa di un cambio di scanner o di un piccolo errore di segmentazione del software. Non è ancora il momento.

La Strada è Ancora Lunga

Questo nostro studio era esplorativo, su un numero limitato di pazienti. Serve molta più ricerca: studi più ampi, prospettici (che seguono i pazienti nel futuro), magari multicentrici, per capire davvero l’affidabilità e i limiti di questi strumenti AVA nella pratica clinica quotidiana, specialmente per il follow-up longitudinale.

Per ora, direi che la sinergia tra la tecnologia e l’esperienza umana resta la strada maestra. Il software può essere un aiuto, un “secondo parere” quantitativo, ma l’ultima parola, quella che tiene conto di tutto il quadro, spetta ancora all’esperto. E forse è giusto così, almeno per adesso. Il cervello è una macchina meravigliosa e complessa, e decifrarne i cambiamenti richiede ancora quel mix unico di tecnologia avanzata e intelligenza umana.

Fonte: Springer