AI-SCoRE project

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The artificial intelligence project was born from the partnership between IRCCS San Raffaele Hospital, Microsoft and NVIDIA and will allow to distinguish, in the very early stages of the disease, the subjects infected with Sars-Cov-2 that will develop the most serious form of the disease.

Milan, 29 May 2020 – An autonomous learning platform able to calculate for each individual – based on a set of clinical and diagnostic indicators – the probability of developing the most severe forms of Covid-19, thus enabling targeted and timely health interventions and reducing the impact on the health system. This is the objective of the AI-SCoRE project (an acronym for Artificial Intelligence – Sars Covid Risk Evaluation) conceived by Professors Carlo Tacchetti and Antonio Esposito, respectively director and deputy director of the Experimental Imaging Centre of the IRCCS San Raffaele Hospital in Milan, and developed in collaboration with two world information technology giants such as Microsoft and NVIDIA, with the Omics Sciences Centre of the IRCCS San Raffaele Hospital directed by Dr. Giovanni Tonon, and with the support of two companies: Orobix srl, a company active in the engineering, manufacturing and governance of AI systems with decades of international experience in healthcare and Porini, Microsoft’s center of excellence and international partner on Cloud Azure platforms and Advanced Analytics solutions.
The collection of data from over 2000 patients – recruited between San Raffaele Hospital, Bolognini Hospital in Seriate and Monzino Cardiology Centre – has already started, as well as the construction of the software infrastructure on which the algorithm will be based.
AI-SCoRE will not only allow to deal more efficiently and effectively with Phase 2 of the Covid-19 pandemic, but may have implications in many other contexts where it is essential to stratify the health risk, including epidemics and pandemics in the near future.

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Parte AI-SCoRE per calcolare il rischio da Covid-19

Il progetto di intelligenza artificiale nasce dalla partnership tra IRCCS Ospedale San Raffaele, Microsoft e NVIDIA e permetterà di distinguere, già nelle fasi precocissime della malattia, i soggetti contagiati con Sars-Cov-2 che svilupperanno la forma più grave della patologia.

Milano, 29 maggio 2020 – Una piattaforma di apprendimento autonomo in grado di calcolare per ogni individuo – sulla base di una serie di indicatori clinici e diagnostici – la probabilità di sviluppare le forme più gravi di Covid-19, permettendo così interventi sanitari mirati e tempestivi e riducendo l’impatto sul sistema sanitario. È questo l’obiettivo del progetto AI-SCoRE (acronimo di Artificial Intelligence – Sars Covid Risk Evaluation) ideato dai professori Carlo Tacchetti e Antonio Esposito, rispettivamente direttore e vice-direttore del Centro di Imaging Sperimentale dell’IRCCS Ospedale San Raffaele di Milano, e sviluppato in collaborazione con due colossi mondiali dell’information technology come Microsoft e NVIDIA, con il Centro di Omics Sciences dell’IRCCS Ospedale San Raffaele diretto dal dottor Giovanni Tonon, e con il supporto di due aziende: Orobix srl, società attiva nell’ingegneria, produzione e governance di sistemi di AI con esperienza decennale e internazionale in ambito healthcare e Porini, centro di eccellenza e partner internazionale di Microsoft sulle piattaforme Cloud Azure e sulle soluzioni di Advanced Analytics.
La raccolta dei dati di oltre 2000 pazienti – reclutati fra Ospedale San Raffaele, Ospedale Bolognini di Seriate e Centro Cardiologico Monzino – è già iniziata, così come la costruzione dell’infrastruttura software su cui poggerà l’algoritmo.
AI-SCoRE non permetterà soltanto di affrontare in modo più efficiente ed efficace la Fase 2 della pandemia da Covid-19, ma potrebbe avere implicazioni in molti altri contesti in cui è fondamentale stratificare il rischio sanitario, comprese epidemie e pandemie del prossimo futuro.

Fino a ora siamo stati incapaci di identificare correttamente e con anticipo le persone più fragili tra i pazienti con i primi sintomi della malattia,” spiega Carlo Tacchetti, ideatore del progetto. “Vogliamo poterlo fare in modo preciso e veloce, perché solo così potremo capire chi sono i soggetti che, una volta infettati, necessitano di cure tempestive, anche in assenza di sintomi gravi. Ovviamente, il nostro sogno è di spingere oltre queste potenzialità e sfruttare questa occasione per sviluppare algoritmi trasversali in grado di individuare i soggetti maggiormente a rischio anche nella popolazione generale, e non solo nei soggetti con sospetto Covid-19.”

“In Microsoft aiutiamo le organizzazioni a fare di più con la tecnologia, e questo si applica anche al mondo sanitario. Il nostro obiettivo primario è usare sistemi di Intelligenza Artificiale per analizzare grandi quantità di dati eterogenei e comprendere i fattori che determinano le condizioni di salute di ciascuno, accelerando così l’implementazione della medicina personalizzata e di precisione. AI-SCoRE va esattamente in questa direzione. Unisce le competenze dei diversi partner per aiutare le strutture sanitarie a essere ancora più efficaci e consentire a tutti l’accesso alle cure migliori, in tutte le fasi dell’emergenza”, dichiara Veronica Jagher, Direttore Mercato Sanità Microsoft Area Western Europe.

L’Intelligenza Artificiale (IA) sta aiutando a combattere la pandemia in molteplici casi d’uso. Le piattaforme IA di calcolo accelerato e il software di NVIDIA sono sfruttate in tutto il mondo per aiutare a sequenziare e analizzare i genomi virali e dei pazienti, monitorare la diffusione delle infezioni e l’andamento della mobilità, accelerare lo sviluppo di nuovi farmaci e classificare e segmentare le immagini diagnostiche. Il progetto dell’ospedale San Raffaele stabilisce un nuovo punto di riferimento di qualità in termini di medicina personalizzata e NVIDIA è entusiasta di far parte di questa collaborazione”, dichiara l’Ing. Francesco Torricelli, NVIDIA Country Director Italia & Iberia.

Obiettivo e fasi del progetto AI-SCoRE

Il nuovo coronavirus è altamente contagioso. Tuttavia, nonostante l’ampia diffusione del virus e la sua capacità di mettere in ginocchio interi sistemi sanitari, soltanto una piccola percentuale di pazienti – intorno al 5-10% – sviluppa le forme più gravi (e a volte fatali) della malattia. Spesso queste forme hanno un decorso rapido e imprevedibile che portano il paziente a passare da una sintomatologia blanda a una grave insufficienza respiratoria nel giro di pochissimo tempo.
L’obiettivo del progetto è duplice: da un lato riconoscere nella popolazione generica le persone a maggior rischio di sviluppare le forme gravi di Covid-19 se infettate dal virus, quelle da proteggere maggiormente; dall’altro riconoscere tra i pazienti che mostrano i primi sintomi da Covid-19 quelli che avranno la prognosi peggiore. Il progetto partirà da questo secondo obiettivo, con un algoritmo AI che integrerà immagini diagnostiche, parametri clinici e di laboratorio, stato infiammatorio, e profilo genetico del paziente e del virus.
La piattaforma tecnologica è basata sulle ultime innovazioni Microsoft per l’analisi dei dati e l’Intelligenza Artificiale e permetterà di raccogliere, elaborare, gestire e utilizzare in totale rispetto della privacy dati eterogenei, provenienti da più fonti, per fornire al personale medico e di ricerca informazioni tempestive e dettagliate utili a supportarne la fase decisionale e i processi necessari per rispondere alle varie fasi dell’emergenza. Microsoft mette inoltre a disposizione un ampio ecosistema di partner che sulle sue piattaforme sviluppa soluzioni capaci di re-inventare la sanità, in questo progetto specifico NVIDIA, Porini e Orobix, che insieme all’Ospedale San Raffaele andranno a individuare opportunità all’intersezione tra tecnologia, medicina, e computer science.
Il progetto prevede tre fasi principali: una prima fase di raccolta e omogeneizzazione dei dati di oltre 2000 pazienti ricoverati nelle scorse settimane e di cui si conosce la prognosi; una seconda fase di sviluppo e implementazione dell’algoritmo, che verrà “allenato” per imparare a combinarli in modo “intelligente” per predire il rischio del singolo paziente, e una terza fase di test e validazione del prodotto su una seconda coorte di pazienti e in eventuali studi prospettici.