LivGemini, digital twin per valutare aneurisma dell’aorta

C’è un numero che da decenni orienta una delle decisioni più delicate della chirurgia vascolare: cinquanta millimetri, cinquantacinque per alcuni pazienti. È una delle soglie considerate nella valutazione di un aneurisma dell’aorta toracica, la dilatazione patologica del principale vaso sanguigno del corpo, insieme ad altri fattori clinici usati per stimare il rischio e definire il percorso terapeutico.

Le misurazioni si effettuano però spesso a mano sulle immagini bidimensionali della tomografia computerizzata, mentre il vaso ha una struttura tridimensionale complessa: il processo richiede tempo e concentrazione, e può produrre lievi differenze tra operatori. «Anche quando seguono gli stessi criteri, i clinici possono ottenere misurazioni leggermente diverse sul medesimo caso» racconta Leonardo Geronzi, amministratore delegato di LivGemini.

È dall’obiettivo di rendere queste analisi più omogenee, riproducibili e rapide che nasce la startup.

Dal dottorato alla startup

LivGemini, con sede a Viterbo, prende forma in MeDiTATe (Medical Digital Twin for Aneurysm Prevention and Treatment), progetto Horizon durato dal 2020 al 2024 sotto la guida dell’Università di Roma Tor Vergata, con Marco Biancolini come principal investigator e quattordici ricercatori coinvolti.

Geronzi era uno di loro: il suo dottorato, assegnato da Tor Vergata, si è svolto in partnership con il centro di ricerca di Ansys a Lione, multinazionale della simulazione ingegneristica. Durante i mesi di ricerca il gruppo si accorge che la tecnologia sviluppata si presta al trasferimento tecnologico, al di là dei confini del progetto.

«Abbiamo riscontrato un interesse concreto da parte dei clinici verso lo sviluppo di applicazioni, basate sui metodi messi a punto durante la ricerca» spiega Geronzi. Insieme a Biancolini e ad Andrea Baldini, esperto di metodi di intelligenza artificiale e oggi responsabile del software aziendale, decide di fondare la startup.

Succede nell’aprile 2024, dopo aver ricevuto già un paio di riconoscimenti: la vittoria a StartCup Lazio e quella nella categoria MedTech del Premio Nazionale per l’Innovazione, entrambe nella seconda metà del 2023.

Il legame con Tor Vergata resta tuttora saldo: «il contributo della ricerca accademica resta alla base del nostro lavoro; oggi stiamo trasformando quei risultati in una soluzione sempre più strutturata e orientata al mercato» racconta Geronzi.

Il problema clinico

L’identificazione del bisogno nasce direttamente dal confronto con i clinici coinvolti nel progetto di ricerca. In condizioni fisiologiche, il diametro dell’aorta tende a ridursi gradualmente lungo il suo percorso, mantenendo comunque una geometria regolare, con pareti che corrono parallele. L’aneurisma è una dilatazione locale che si accentua nel tempo, fino al rischio di rottura, con conseguente emorragia e situazioni di emergenza complesse da gestire in pronto soccorso.

La variante toracica, meno frequente di quella addominale, ha un’incidenza stimata di circa 6 casi ogni 100mila persone l’anno; in Italia, considerando l’aneurisma aortico nel suo complesso, si contano oltre 6mila decessi l’anno per rottura.

I clinici segnalavano da tempo un limite preciso: il diametro, da solo, non basta a prevedere il rischio di rottura.

LivSpace: da Venus Sizing a Venus Flow

La risposta di LivGemini si chiama LivSpace, una suite software che affronta il problema per gradi. Il primo modulo, Venus Sizing, automatizza e standardizza le misurazioni manuali: il clinico carica le tomografie, algoritmi di intelligenza artificiale e algoritmi deterministici estraggono i parametri anatomici e morfologici, e restituiscono un report con il modello tridimensionale del vaso e le misure automatiche. «Se l’analisi viene ripetuta da dieci medici, tutti e dieci arrivano allo stesso risultato» sottolinea Geronzi, descrivendo il passaggio da un’analisi soggettiva a una oggettiva e standardizzata, oltre che più rapida.

«Seguiamo un approccio “validation first”: ogni fase di sviluppo viene accompagnata da un confronto continuo con i clinici, per verificare che le soluzioni rispondano a bisogni reali e possano integrarsi concretamente nella pratica» aggiunge Geronzi.

Venus Sizing non ha ancora ottenuto la certificazione CE ed è al momento disponibile solo per finalità scientifiche, non per l’uso clinico decisionale: coerentemente, in questa fase i ricavi di LivGemini derivano soprattutto da consulenze computazionali rivolte a produttori di dispositivi medici, ricercatori e clinici.

Il secondo modulo, sviluppato grazie al programma Deep Tech Revolution di Area Science Park, è Venus Flow, ancora in fase di ricerca: LivGemini è una delle cinque startup entrate nella seconda tornata del programma, che ha raccolto candidature da tutta Italia. Ogni azienda selezionata riceve fino a 200mila euro, metà in contributo diretto e metà in servizi ad alta tecnologia, con accesso ai laboratori avanzati del centro di ricerca triestino.

L’obiettivo di Venus Flow è ricavare informazioni emodinamiche, cioè sul comportamento del flusso sanguigno, direttamente dalla tomografia, senza ricorrere alla risonanza magnetica.

Il software estrarrà dalle immagini il movimento del ventricolo e dell’aorta, per poi simulare numericamente la propagazione del flusso e restituire parametri come le turbolenze e la deformazione della parete nelle zone più dilatate. La selezione nel programma di Area Science Park porta con sé anche l’accesso al cluster di calcolo Orfeo, decisivo per addestrare modelli di intelligenza artificiale che altrimenti richiederebbero un’infrastruttura fuori portata per una piccola azienda.

«Passiamo da settimane o mesi di addestramento dei modelli in locale a pochi giorni, in certi casi persino ore» racconta Geronzi, che come secondo beneficio del programma cita anche il confronto con aziende del settore medicale e dell’imaging già presenti nel network di Area Science Park, utile per validare le ipotesi di sviluppo e affinare il posizionamento della soluzione.

Il modello di business

LivGemini ha scelto di non rivolgersi direttamente agli ospedali. «Coinvolgere gli ospedali uno per uno richiede uno sforzo enorme, e i clinici hanno tempi troppo ridotti per diventare interlocutori diretti» spiega Geronzi. I clinici restano interlocutori centrali nello sviluppo e nella validazione delle soluzioni, ma a occuparsi della distribuzione e dell’integrazione tecnologica saranno invece partner industriali già presenti sul mercato, come Philips, Siemens Healthineers o GE HealthCare, le aziende con cui LivGemini punta a collaborare nei prossimi anni per integrare le proprie soluzioni nelle piattaforme già diffuse nei centri clinici, senza dover costruire una rete commerciale ospedale per ospedale.

Sul fronte finanziario, LivGemini non ha in programma, per ora, un  round di raccolta fondi: la crescita passa dalle consulenze computazionali, che generano ricavi e permettono di lavorare a stretto contatto con potenziali utilizzatori della tecnologia, e dalla partecipazione a programmi di ricerca competitivi.

L’azienda è tra i partner di un nuovo progetto quinquennale finanziato nell’ambito dell’Innovative Health Initiative (IHI), che riunisce circa quaranta organizzazioni internazionali e dispone di un budget complessivo di 22 milioni di euro, di cui circa 11,5 milioni destinati complessivamente alle piccole e medie imprese del consorzio, LivGemini compresa.

A giugno, inoltre, la startup ha vinto il bando regionale Pre-Seed Plus di Lazio Innova, finalizzato al perfezionamento dei modelli di intelligenza artificiale e alla loro validazione con il coinvolgimento diretto dei clinici.

Nei prossimi mesi LivGemini concentrerà gran parte delle energie su Venus Flow e sul progetto europeo appena assegnato nell’ambito dell’IHI, mentre proseguirà lo sviluppo tecnologico reso possibile dall’infrastruttura di calcolo di Area Science Park. «Prevediamo di accelerare sia la parte tecnologia che quella regolatoria, soprattutto in vista della certificazione CE e del Medical Device Regulation» conclude Geronzi.