Antonio Maria Chiarelli

Background ed Interessi di Ricerca

La ricerca del Dr. Chiarelli si concentra sulle procedure e i metodi per l’imaging medicale e il neuroimaging. Il suo interesse è rivolto soprattutto allo studio dello stato e della funzione del cervello tramite imaging ottico diffuso, e sua integrazione e comparazione con la risonanza magnetica nucleare, di tipo funzionale ed anatomica, e l’elettroencefalografia.

Il Dr. Chiarelli ha buone competenze di sviluppo hardware, ed eccellenti competenze nella programmazione software per analisi del segnale, delle immagini, e dei dati.

Durante il dottorato di ricerca, il Dr. Chiarelli ha sviluppato capacità avanzate nelle procedure e nei metodi per immagini medicali e neuroimmagini. La sua ricerca, nel periodo indicato, si è concentrata sull'analisi dei segnali ottici derivanti dall'attività cerebrale, sia di tipo vascolare che di tipo neuronale.

Il Dr. Chiarelli ha lavorato come post-doctoral fellow presso il Beckman Institute for Advanced Science and Technology, University of Illinois at Urbana Champaign (UIUC), Urbana, Illinois, Stati Uniti d’America, dal 2013 al 2017. Durante la sua esperienza negli Stati Uniti, il Dr. Chiarelli ha lavorato su diversi progetti riguardanti l'imaging ottico diffuso ad alta densità e il suo confronto e integrazione con immagini di risonanza magnetica nucleare, sia anatomiche che funzionali. Durante tale periodo, ha affrontato problematiche tipiche di metodi per neuroimmagini basati su sensori posti sullo scalpo e loro integrazione con immagini di risonanza magnetica nucleare, come co-registrazione con immagini anatomiche, rimozione del rumore da movimento, e problemi diretti e inversi per la ricostruzione dell’attività corticale nello spazio delle sorgenti. Ha anche partecipato allo sviluppato hardware e software di sistemi optoelettronici flessibili per la monitorizzazione wireless della saturazione di ossigeno arteriosa e tissutale. Inoltre, il Dr. Chiarelli è stato coinvolto in studi multimodali di imaging cerebrale in vivo di tipo ‘cross sectional’ con elevate numerosità campionarie. Tali studi, finanziati da importanti grant del National Institute of Health (NIH) ed aziende private statunitensi, si prefiggevano di valutare il legame fra metriche dello stato e della funzione del cervello derivate dall’imaging ottico e di risonanza magnetica nucleare, con stati patofisiologici, ad esempio associati all’invecchiamento. Questo coinvolgimento ha potenziato le competenze del Dr. Chiarelli nelle diverse metodiche per neuroimaging, nonché la capacitá di utilizzare la statistica inferenziale e di pianificare e condurre registrazioni in vivo per la ricerca fisiologica e clinica nell'uomo.

Dal 2017 il Dr. Chiarelli è ricercatore a tempo determinato presso l’Università degli Studi ‘G. d’Annunzio’ di Chieti-Pescara, Chieti, Italia. La sua posizione triennale è finanziata da un grant europeo H2020, denominato Advancing Smart Optical Sensing for Health (ASTONISH). Parte del grant ASTONISH riguarda l’implementazione multimodale, sia hardware che software, dell’elettroencefalografia e della spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso  nonchè l’implementazione multimodale dell’elettrocardiografia e della fotopletismografia al fine di valutare l’accoppiamento neurovascolare e lo stato cardiocircolatorio per lo studio degli stati fisiologici (e.g. legati all’invecchiamento) e patologici (e.g. associati a malattia di Alzheimer. Durante tale progetto di ricerca, il Dr. Chiarelli si è occupato della validazione della strumentazione sviluppata  e dell’integrazione software delle suddette metodiche tramite l’utilizzo di modelli differenziali di accoppiamento neurovascolare e di algoritmi bayesiani nonché di analisi multivariate di tipo ‘machine learning’ e ‘deep learning’.

Il Dr. Chiarelli, in collaborazione con la sezione di radiologia dell’Università degli Studi ‘G. d’Annunzio’ di Chieti-Pescara, Chieti, Italia, si sta attualmente interessando anche all’utilizzo di metodiche di ‘machine learning’ e ‘deep learning’ applicate ad immagini medicali per la diagnosi e la prognosi clinica.

Diversi software sviluppati dal Dr. Chiarelli in ambiente Matlab sono utilizzati costantemente da laboratori universitari italiani ed esteri.

Il Dr. Chiarelli ha attive e coltiva in prima persona diverse collaborazioni con gruppi di ricerca nazionali ed internazionali che lavorano presso: Università di Palermo, Palermo, Italia; Consiglio Nazionale delle Ricerche, Catania, Italia; Research and Development di ST-Microelectronics; Catania, Italia; Politecnico di Milano, Milano, Italia; Birmingham University, Birmingham, Regno Unito; University of Illinois at Urbana-Champaign, Illinois, Stati Uniti d’America; Northwestern University, Evanston, Illinois, Stati Uniti d’America; Tufts University, Boston, Massachusetts, Stati Uniti d’America.

Il Dr. Chiarelli risulta essere:

-Affiliato al Beckman Institute for Advanced Science and Technology, University of Illinois at Urbana-Champaign, Illinois, Stati Uniti d'America, dal 01-07-2017

- Abilitato alla posizione di Professore Associato per il settore concorsuale 02/D1- Fisica Applicata, Didattica e Storia della Fisica: 12-09-2018/12-09-2027.

- Abilitato alla posizione di Professore Associato per il settore concorsuale 09/G2- Bioingegneria: 12-09-2018/12-09-2027.

-Idoneo per chiamata presso Universitá Italiana, programma ‘Rientro dei Cervelli’ Rita Levi Montalcini. 8-05-2018

Link a pagina personale di:

Google Scholar

Scopus

Orcid

Scarica:

Curriculum Vitae et Studiorum