I ricercatori hanno sviluppato un modello di intelligenza artificiale (AI) in grado di identificare un biomarcatore misurabile di stress cronico direttamente dalle scansioni di tomografia computerizzata (CT) standard. Questa innovazione, presentata al convegno della Radiological Society of North America (RSNA), offre un nuovo modo per valutare il costo fisiologico dello stress a lungo termine senza ulteriori test o esposizione alle radiazioni.
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Il costo nascosto dello stress cronico
Lo stress cronico è molto più di un semplice peso mentale. Ha un impatto sul benessere fisico e mentale, contribuendo a condizioni come ansia, disturbi del sonno, dolori muscolari, ipertensione e indebolimento del sistema immunitario. Lo stress prolungato è anche collegato a gravi problemi di salute tra cui malattie cardiache, depressione e obesità. Identificare questo stress a livello fisiologico è stato finora difficile.
Come funziona l’intelligenza artificiale: misurazione delle ghiandole surrenali
Lo studio, condotto dalla dottoressa Elena Ghotbi della Johns Hopkins University, ha addestrato uno strumento di deep learning per misurare le dimensioni della ghiandola surrenale dalle scansioni TC esistenti. Dato che negli Stati Uniti vengono eseguite ogni anno decine di milioni di TC del torace, questo metodo può sfruttare grandi quantità di dati per valutazioni dello stress su larga scala. L’intelligenza artificiale calcola l’Indice del volume surrenale (AVI), misurando essenzialmente il volume surrenale rispetto all’altezza.
“Il nostro approccio sfrutta dati di imaging ampiamente disponibili… per migliorare la stratificazione del rischio cardiovascolare e guidare le cure preventive.” – Dott.ssa Elena Ghotbi
Collegamento delle immagini allo stress nel mondo reale
I ricercatori hanno analizzato i dati di 2.842 partecipanti allo studio multietnico sull’aterosclerosi, integrando scansioni TC, questionari sullo stress, livelli di cortisolo e misure del carico allostatico (l’impatto cumulativo dello stress cronico). L’AVI derivato dall’intelligenza artificiale era correlato con indicatori di stress stabiliti, letture di cortisolo ed eventi cardiovascolari futuri. Valori AVI più elevati sono collegati a una maggiore esposizione al cortisolo, a livelli di picco di cortisolo più elevati e a un aumento del carico allostatico.
Stress visibile nel corpo: una nuova misurazione
Per la prima volta, i ricercatori possono quantificare gli effetti a lungo termine dello stress utilizzando una scansione facilmente disponibile. A differenza dei singoli test del cortisolo, che misurano lo stress solo in un determinato momento, la dimensione della ghiandola surrenale funge da indicatore cumulativo. Lo studio ha rilevato che per ogni aumento di 1 cm3/m2 dell’AVI, aumentava il rischio di insufficienza cardiaca e morte.
Implicazioni per la pratica clinica
I risultati dimostrano un chiaro legame tra stress cronico, cambiamenti fisiologici e importanti risultati sulla salute. Secondo la coautrice dello studio, la Dott.ssa Teresa Seeman, questa ricerca rende operativo l’impatto cumulativo dello stress sulla salute legando l’imaging a misure biologiche e psicologiche. Il biomarcatore può essere ottenuto da scansioni TC eseguite di routine, rendendolo uno strumento pratico per la pratica clinica quotidiana.
La capacità di identificare e quantificare lo stress cronico attraverso l’imaging di routine può portare a strategie di cura preventiva più efficaci e a una migliore comprensione delle malattie legate allo stress. Questo lavoro segna un passo significativo verso l’integrazione della valutazione dello stress nella diagnostica medica standard.
