Analisi del processo di digitalizzazione massiva e dell’utilizzo di software di Intelligenza Artificiale per diagnosi e refertazione in Anatomia Patologica

Pathological Anatomy deals with studying the effects of different pathologies on the structures of the organism, from a macroscopic point of view through the examination of organs and from a microscopic point of view through the analysis of tissues and cells. Driven by advances in technology and IT infrastructure, the new concept of Digital Pathology is emerging. Digital Pathology consists of transforming the physical slide containing the section of tissue to be examined into a digital slide with the aim of carrying out more in-depth diagnoses, also through the support of artificial intelligence tools. The Veneto region's project which promotes the digitization of pathological anatomy fits precisely into this context. The project consists in the creation of a new information system which could be used uniformly by all hospitals in the region; the purchase and use of new high resolution scanners to obtain the digitization of physical slides and the use of new artificial intelligence algorithms to support the pathologist in the diagnosis by providing useful information derived from the analysis of the slides themselves. The objective of this thesis is to analyze the impact of the new system on the Pathological Anatomy laboratory of the Padua hospital, the pilot company of the regional project, evaluating its regulatory, organizational and practical aspects. In the first part the context in which digital pathology fits is described, analyzing the workflow of a Pathological Anatomy laboratory; the state of the art of Digital Pathology is then illustrated and the critical aspects linked to its use are considered. In the second part the regional project and its implementation plan in the Padua hospital are described in detail. Finally, the results achieved in the use of digital pathology are analyzed.

L'Anatomia Patologica si occupa di studiare gli effetti delle diverse patologie sulle strutture dell'organismo, sia da un punto di vista macroscopico attraverso l'esame degli organi che da un punto di vista microscopico tramite l'analisi di tessuti e delle cellule. Spinti dai progressi della tecnologia e delle infrastrutture informatiche sta nascendo il nuovo concetto di Digital Pathology. La Digital Pathology consiste nella trasformazione del vetrino fisico, su cui è presente la sezione di tessuto da esaminare, in un vetrino digitale, con lo scopo di effettuare diagnosi più approfondite, anche tramite il supporto di strumenti di Intelligenza Artificiale. Proprio in questo contesto si inserisce il progetto della Regione Veneto che promuove la digitalizzazione dell'Anatomia Patologica. Il progetto consiste nella creazione di un nuovo Sistema Informativo di Laboratorio che verrà utilizzato in modo uniforme da tutti gli ospedali della regione, nell'acquisto e utilizzo di nuovi scanner ad alta risoluzione per la digitalizzazione dei vetrini fisici e nell'uso di nuovi algoritmi di Intelligenza Artificiale per supportare il patologo nella diagnosi fornendo informazioni utili derivate dall'analisi dei vetrini stessi. L'obiettivo di questa tesi è analizzare l'impatto del nuovo sistema sul laboratorio di Anatomia Patologica dell'Azienda Ospedale - Università di Padova (AOUPD), azienda pilota del progetto regionale, valutandone gli aspetti normativi, organizzativi e pratici. Nella prima parte viene descritto il contesto nel quale si inserisce la Digital Pathology, analizzando il flusso di lavoro di un laboratorio di anatomia patologica; viene poi illustrato lo stato dell'arte della Digital Pathology e gli aspetti critici legati al suo utilizzo. Nella seconda parte viene descritto in dettaglio il progetto regionale e il suo piano di attuazione all'interno dell'AOUPD. Nel capitolo conclusivo viene valutata l'efficacia degli algoritmi di Intelligenza Artificiale nel fornire informazioni utili alla diagnosi e vengono analizzati i risultati raggiunti a seguito dell'utilizzo della Digital Pathology nella Regione Veneto.