AI per la Medicina e la Salute

I risultati della ricerca degli ultimi anni mostrano che soluzioni tecnologiche basate su approcci di intelligenza artificiale (IA) sono in grado di impattare in molti aspetti della salute: diagnostici, preventivi, prognostici e gestionali. L'IA offre infatti enormi opportunità per migliorare la qualità, l'efficienza e l'accessibilità dei servizi sanitari, e per affrontare le sfide poste da patologie complesse. Non a caso, le applicazioni di IA alla medicina e alla sanità costituiscono uno dei principali temi di ricerca attuali, in grado di coinvolgere gruppi di ricerca interdisciplinari. Tuttavia, l'applicazione dell'IA al dominio della salute è questione complessa. Infatti, è necessario affrontare problemi sfidanti dal punto di vista scientifico, etico, sociale e normativo su un corpo di conoscenza ricco ed in costante evoluzione e su un insieme di dati complessi. Lo sviluppo di applicazioni di IA efficaci e durature nel settore sanitario richiede inoltre di chiarire la relazione tra le aspettative sulle applicazioni di IA e il ruolo che la conoscenza del settore sanitario e della medicina può svolgere nel loro sviluppo.   Il workshop mira a raccogliere diversi contributi scientifici di impatto, sia metodologici che applicativi, e a generare un dialogo tra le università, le aziende, i centri di ricerca tecnologici e medici, e le istituzioni del paese che operano nel settore, al fine di coniugare l'eccellenza accademica con le esigenze di realizzare le potenzialità e di affrontare le sfide citate. I contributi scientifici saranno selezionati considerandone la qualità, la rilevanza e l'originalità delle tematiche e delle soluzioni di IA proposte alla comunità. Il workshop coprirà un ampio spettro di argomenti, tra cui aspetti teorici, pratici, metodologici, tecnologici e sistemici.

Chairs

Francesco Calimeri
Università della Calabria
Chiara Ghidini
Libera Università di Bolzano
Paolo Soda
Università Campus Bio-medico di Roma

Programma

Location: Galatea 3 e 4
9 a.m. Opening

9:20 a.m. Session 1: Research Group Overviews

AI in Medicine and Health: Contributions from the M.O.D.A.L Research Group at the University of Naples Federico II
Sara Amitrano, Daniela Annunziata, Marzia Canzaniello, Diletta Chiaro, Salvatore Cuomo, Mariapia De Rosa, Fabio Giampaolo, Stefano Izzo, Edoardo Prezioso, Pian Qi, Martina Savoia, Francesco Piccialli
University of Naples Federico II

Advancing e-health with AI: Insights from our research experience in neuroimaging, acoustic signals, and vital parameter monitoring [PDF]
Gabriella Casalino, Giovanna Castellano, Gennaro Vessio, Gianluca Zaza
Università degli Studi di Bari Aldo Moro

UniCas for Medicine and Healthcare [PDF]
Marco Cantone, Svonko Galasso, Gabriele Lozupone, Emanuele Nardone, Cesare Davide Pace, Ciro Russo, Alessandro Bria, Tiziana D'Alessandro, Claudio De Stefano, Francesco Fontanella, Claudio Marrocco, Mario Molinara, Alessandra Scotto Di Freca
University of Cassino and Southern Lazio, University of Cassino and Southern Lazio, Luxembourg Health & Sport Sciences Research Institute A.s.b.l.

Advancing Healthcare Through AI: Innovations in Monitoring and Diagnostic Technologies at the Augmented Reality for Health Monitoring Laboratory (ARHeMLab) [PDF]
Giovanni Annuzzi, Andrea Apicella, Pasquale Arpaia, Lutgarda Bozzetto, Umberto Bracale, Egidio De Benedetto, Paolo De Blasiis, Antonio Esposito, Francesco Isgrò, Giacomo Lus, Nicola Moccaldi, Roberto Peltrini, Roberto Prevete, Simona Raimo
Università di Napoli Federico II, Università di Salerno, Università della Basilicata, Università della Campania Luigi Vanvitelli, Università Magna Graecia di Catanzaro

AI in Medicine: Activities of the CINI-AIIS Lab at University of Naples Federico II [PDF]
Domenico Benfenati, Salvatore Capuozzo, Giovanni Maria De Filippis, Adriano De Simone, Michela Gravina, Lidia Marassi, Stefano Marrone, Elio Masciari, Enea Vincenzo Napolitano, Giuseppe Pontillo, Marco Postiglione, Cristiano Russo, Cristian Tommasino, Antonio Maria Rinaldi, Vincenzo Moscato, Carlo Sansone
University of Naples, Federico II, Naples, Italy

AI-driven technologies in Digital Health & Well Being: early detection and intervention strategies [PDF]
Ilaria Amaro, Alessia Auriemma Citaralla, Fabiola De Marco, Attilio Della Greca, Luigi Di Biasi, Rita Francese, Domenico Rossi, Genoveffa Tortora, Cesare Tucci
University of Salerno

Towards AI-driven Next Generation Personalized Healthcare and Well-being [PDF]
Fatih Aksu, Alessandro Bria, Alice Natalina Caragliano, Camillo Maria Caruso, Wenting Chen, Ermanno Cordelli, Omar Coser, Arianna Francesconi, Leonardo Furia, Valerio Guarrasi, Giulio Iannello, Clemente Lauretti, Guido Manni, Giustino Marino, Domenico Paolo, Filippo Ruffini, Linlin Shen, Rosa Sicilia, Paolo Soda, Christian Tamantini, Matteo Tortora, Zhuoru Wu, Loredana Zollo
Department of Biomedical Sciences, Humanitas University, Milan, Italy, Department of Electrical and Information Engineering, University of Cassino and Southern Latium, Cassino, Italy, Unit of Computer Systems and Bioinformatics, Department of Engineering, University Campus Bio-Medico of Rome, Italy, City University of Hong Kong, Unit of Computer Systems and Bioinformatics, Department of Engineering, University Campus Bio-Medico of Rome, Italy; Unit of Advanced Robotics and Human-Centered Technologies, Department of Engineering, University Campus Bio-Medico of Rome, Italy, Unit of Advanced Robotics and Human-Centered Technologies, Department of Engineering, University Campus Bio-Medico of Rome, Italy, Shenzhen University, Unit of Computer Systems and Bioinformatics, Department of Engineering, University Campus Bio-Medico of Rome, Italy; Department of Diagnostics and Intervention, Radiation Physics, Biomedical Engineering, Umeå University, Sweden

AI-Driven Innovations in Healthcare: Bridging Imaging and Genomics for Advanced Disease Insights [PDF]
Carlo Adornetto, Pierangela Bruno, Francesco Calimeri, Edoardo De Rose, Gianluigi Greco, Alessandro Quarta
University of Calabria

10:20 a.m. Session 2: AI and Diagnostics

ARTIS: a digital interface to promote the rehabiliatation of text comprehension difficulties through Artificial Intelligence [PDF]
Martina Galletti, Eleonora Pasqua, Manuela Calanca, Caterina Marchesi, Donatella Tomaiuoli, Daniele Nardi
Sony Computer Science Laboratories-Paris (Sony CSL-Paris) - France ; Sapienza University of Rome - Italy, Centro Ricerca e Cura di Roma (CRC)- Italy ; Sapienza University of Rome - Italy, Centro Ricerca e Cura di Roma (CRC)- Italy, Centro Ricerca e Cura di Roma (CRC)- Italy ; Sapienza University of Rome - Italy ; Tor Vergata University of Rome, Italy, Sapienza University of Rome - Italy ; CINI-AIIS - Italy

Optimizing Chest X-Ray Disease Classification with Register Integration in Vision Transformer Models
Andrea Santomauro, Luigi Portinale, Giorgio Leonardi
Università del Piemonte Orientale

From Covid-19 detection to cancer grading: how medical-AI is boosting clinical diagnostics and may improve treatment [PDF]
Andrea Berti, Rossana Buongiorno, Gianluca Carloni, Claudia Caudai, Francesco Conti, Giulio Del Corso, Danila Germanese, Davide Moroni, Eva Pachetti, Maria Antonietta Pascali, Sara Colantonio
ISTI-CNR; dip. Ing.Inf., Università di Pisa, dip. Ing.Inf., Università di Pisa, ISTI-CNR, dip. Matematica, Università di Pisa; ISTI-CNR

Comparison of Machine Learning approaches for Stress Detection from Wearable Sensors Data [PDF]
Michela Quadrini, Denise Falcone, Gianluca Gerard
University of Camerino, Sorint.Tek

11 a.m. Break

11:30 a.m. Session 3: Deep Learning for Clinical Applications

Implementing Vision Transformers in Dermatological Practice: A Web Application for Melanoma Screening [PDF]
Daniele Sirico, Giuseppe Accardo, Valentina Esposito
Data Jam srl

Denoising Diffusion Probabilistic Models for DBT data augmentation: preliminary results [PDF]
Lorenzo D'Errico, Lorenzo Pergamo, Daniel Riccio, Mariacarla Staffa
Università di Napoli Federico II, Università di Napoli Parthenope

Beyond Labels: A Self-Supervised Framework with Masked Autoencoders and Random Cropping for Breast Cancer Subtype Classification
Annalisa Chiocchetti, Marco Dossena, Christopher Irwin, Luigi Portinale
Center for Translational Research on Autoimmune and Allergic Diseases (CAAD), enter for Translational Research on Autoimmune and Allergic Diseases (CAAD), University of Piemonte Orientale, 28100 Novara, Italy, DISIT, Computer Science Institute, University of Piemonte Orientale, 15121 Alessandria, Italy

Deep learning-based tumor resectability prediction model in patients with Ovarian Cancer: a preliminary evaluation [PDF]
Francesca Fati, Marina Rosanu, Luigi De Vitis, Gabriella Schivardi, Giovanni Damiano Aletti, Francesco Multinu, Roberto Veraldi, Paolo Zaffino, Carlo Cosentino, Maria Francesca Spadea, Elena De Momi
European Institute of Oncology (IEO); Politecnico di Milano, European Institute of Oncology (IEO), Università degli Studi Magna Graecia di Catanzaro, Università degli Studi Magna Graecia di Catanzaro; Karlsruhe Institute of Technology (KIT)

12:10 p.m. Session 4: AI for Health: Tools and Methods

NetMe 2.0: A web-based platform for extracting and modeling knowledge from biomedical literature as a labeled graph
Antonio Di Maria, Lorenzo Bellomo, Fabrizio Billeci, Alfio Cardillo, Salvatore Alaimo, Paolo Ferragina, Alfredo Ferro, Alfredo Pulvirenti
Università di Catania, Scuola Normale Superiore, Pisa, Università di Pisa

An MLOps Solution Framework for Transitioning Machine Learning Models into eHealth Systems [PDF]
Andrea Basile, Fabio Calefato, Filippo Lanubile, Giulio Mallardi, Luigi Quaranta
Dept. of Computer Science, University of Bari, Via Edoardo Orabona 4, 70125 Bari BA, Italy

Graph Neural Networks for Gut Microbiome Metaomic data: A preliminary work
Christopher Irwin, Flavio Mignone, Stefania Montani, Luigi Portinale
DISIT, Computer Science Institute, University of Piemonte Orientale, SmartSeq s.r.l.

12:40 p.m. Session 5: Evaluating and Optimizing Models

AI-based medical education through Computer-Interpretable clinical guidelines: the AI-LEAP project
Alessio Bottrighi, Emanuela Girardi, Antonio Maconi, Stefano Nera, Luca Piovesan, Erica Raina, Annalisa Roveta, Paolo Terenziani, Francesca Ugo
Computer Science Institute, DISIT, University of Eastern Piedmont, Alessandria, 15121, Italy, Pop Ai, Torino, 10121, Italy, Research Innovation Department, Research Training Innovation Infrastructure Azienda Ospedaliera “SS Antonio e Biagio e C. Arrigo”, Alessandria, 15121, Italy, Research Innovation Department, Research Laboratories, Azienda Ospedaliera “SS Antonio e Biagio e C. Arrigo”, Alessandria, 15121, Italy

Leveraging Bio-Inspired Optimization Algorithms for Advanced Feature Selection in Chronic Disease Datasets [PDF]
Ivan Letteri, Abeer Dyoub
University of L'Aquila, University of Bari

LLM embeddings on test items predict post hoc loadings in personality tests. [PDF]
Monica Casella, Maria Luongo, Davide Marocco, Nicola Milano, Michela Ponticorvo
Università di Napoli Federico II

Leveraging Prompt Engineering and Large Language Models for Automating MADRS Score Computation for Depression Severity Assessment [PDF]
Alessandro Raganato, Francesco Bartoli, Cristina Crocamo, Daniele Cavaleri, Giuseppe Carrà, Gabriella Pasi, Marco Viviani
University of Milano-Bicocca

1:15 p.m. Closing