In questo contesto, due ricercatori della Texas A&M University, il Dr. Yuxiao Zhou e il Dr. Jaesung Lee, hanno ricevuto il prestigioso Seed Program for AI, Computing, and Data Science Award 2024 dal Texas A&M Institute of Data Science per il loro contributo alla pianificazione chirurgica intelligente.

Il loro progetto, intitolato "Toward Smart Orthopedic Surgery Planning by using Physics-Informed Machine Learning", è stato selezionato tra le dieci migliori proposte di un ciclo competitivo che ha visto la partecipazione di 39 candidature provenienti da tre istituzioni.

Innovazione nella pianificazione chirurgica

Gli interventi di implantologia dentale sono fondamentali per migliorare la qualità della vita, in particolare nella popolazione anziana. Il successo di queste procedure dipende dal raggiungimento di livelli ottimali di stress meccanico nell'osso circostante durante la masticazione. Un carico insufficiente può portare alla perdita ossea, mentre un carico eccessivo potrebbe causare fratture.

Le sfide legate agli impianti dentali includono la guarigione ossea ritardata e la perdita ossea correlata all'età, oltre alla variabilità della rigidità ossea tra i pazienti.

Le attuali metodologie per misurare la rigidità ossea sono spesso invasive, costose o imprecise, evidenziando la necessità di soluzioni innovative e personalizzate.

Un modello basato sull’apprendimento automatico e la fisica

Per affrontare queste problematiche, i Dr. Zhou e Lee stanno sviluppando un modello ibrido basato su un approccio biomeccanico che combina dati sperimentali sulla deformazione ossea con principi fisici e un solido framework di apprendimento automatico. Questa innovazione consentirà previsioni precise e personalizzate sullo stress meccanico dell’osso, offrendo uno strumento efficiente per la pianificazione chirurgica su misura per ogni paziente.

"Il nostro modello rivoluzionerà la pianificazione chirurgica fornendo trattamenti personalizzati ed efficienti dal punto di vista computazionale, con risultati prevedibili", ha dichiarato il Dr. Zhou.

Il progetto sottolinea anche l'importanza della collaborazione interdisciplinare, sfruttando l'esperienza del Dr. Lee nell’apprendimento automatico applicato ai sistemi sanitari per affrontare una sfida clinica di lunga data. Il successo di questa ricerca potrebbe estendere i suoi benefici oltre l’implantologia dentale, aprendo la strada a progressi significativi in altre applicazioni chirurgiche nel settore sanitario.

Questo riconoscimento conferma l'impegno della Texas A&M University nella ricerca sull’intelligenza artificiale, il calcolo e la scienza dei dati, promuovendo soluzioni con un impatto concreto sulla società.

Immagine generata da AI