SUPSI

Radiofrequenze e stampanti 3D
per curare le malattie in modo
più efficace e “leggero”

Ormai il 30% dei progetti del Dipartimento tecnologie innovative della Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana riguarda il MedTech: apparati medici con procedure di avanguardia

di Michela Perrone

Prendete un istituto all’avanguardia nelle nuove tecnologie e molto attento alle applicazioni pratiche. Inseritelo in un mercato globale che negli ultimi anni ha visto esplodere il biomedicale. Avrete gli ingredienti che compongono i progetti MedTech (medical technology) del Dipartimento tecnologie innovative (DTI) della SUPSI, la Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana.
«Da qualche anno il 25-30% dei nostri progetti interessano quest’area – afferma Emanuele Carpanzano, direttore del DTI. – È stata una crescita graduale, a partire da 15 anni fa. Oggi ci sono spazi di lavoro interessanti, che permettono di sviluppare in particolare tutto ciò che ruota attorno ai sensori, ai dispositivi indossabili e alle soluzioni digitali, capaci di raccogliere dati, “pulirli” e analizzarli a scopo diagnostico e spesso anche a supporto di cure o terapie». Un esempio di tutto questo è il dispositivo impiantabile che permette di misurare costantemente la pressione oculare e migliorare la gestione del glaucoma, una malattia dell’occhio che può portare anche a lesioni molto gravi. 

Team di ingegneri collaborano quindi con medici e specialisti per costruire software e hardware in grado di adattarsi alle varie esigenze: da una parte, devono essere il meno invasive possibile per il paziente, che deve anche poterle utilizzare in modo semplice. Dall’altra, devono garantire l’accuratezza delle informazioni raccolte, che vanno inserite in un ecosistema in grado di estrarre significato dai freddi numeri. Basti pensare ai dati che si possono raccogliere durante il sonno: oggi chiunque di noi può misurare alcuni parametri grazie alle numerose App commerciali disponibili, ma da soli non siamo in grado né di tutelare a sufficienza la nostra privacy, né di interpretare a fondo le informazioni per migliorare il nostro benessere. Le tecniche messe a punto alla SUPSI lavorano per gestire in modo efficace queste informazioni.

«Da almeno 25 anni stiamo assistendo a una lenta ma continua evoluzione del mondo scientifico verso una sempre maggiore integrazione dei saperi e degli approcci che porterà a cambiamenti importanti nei prossimi anni – prevede Carpanzano. – I progetti MedTech si inseriscono in questo filone e per questo sono svolti prevalentemente in Ticino: perché serve il contatto stretto con i vari specialisti che compongono il team interdisciplinare e la possibilità per tutti di accedere al materiale raccolto e di analizzarlo insieme. Questo, a volte, non è possibile senza continue interazioni».
Tra i progetti particolarmente sfidanti, il direttore del DTI indica tre filoni: innanzitutto il mondo dell’acquisizione di segnali tramite radiofrequenze. «Siamo specializzati su radiofrequenze non ionizzanti, quindi non nocive – spiega. – L’obiettivo è raccogliere informazioni sul nostro stato di salute in modo non invasivo». Spesso, infatti, per avere la conferma di una diagnosi, il paziente deve  sottoporsi a esami piuttosto impegnativi. In futuro potrebbe essere sufficiente sottoporsi a una diagnostica per immagini estremamente accurata. «Questo nei prossimi anni potrà davvero essere un cambiamento rivoluzionario, perché sarà sempre meno necessario effettuare esami invasivi per la prevenzione». Si tratta di un progetto ancora nella sua fase sperimentale, ma che potrebbe aprire un mondo nuovo per la diagnostica precoce. 

Il secondo filone importante riguarda la capacità di acquisire e elaborare dati grazie all’intelligenza artificiale. «La possibilità di raccogliere sempre più dati - continua Carpanzano - ci permetterà di addestrare meglio questi sistemi e di assistere a importanti accelerazioni nell’ambito della diagnostica rapida».

Infine, i nuovi materiali e le nuove tecniche di fabbricazione: «Anche questo sarà dirompente: siamo sempre più in grado di produrre nuovi materiali anche biocompatibili e di fabbricare manufatti biologici. Oggi parlare di stampanti 3D per gli organi è ancora qualcosa di futuribile, ma stiamo muovendo i primi passi in questa direzione: costruire oggetti organici a partire da singole cellule».

UN’APPLICAZIONE PER IL PARKINSON - Fra gli oltre 30 progetti MedTech della SUPSI figura l’App “SleepFit”, sviluppata dal Neurocentro della Svizzera italiana (Ente Ospedaliero Cantonale) in collaborazione con la SUPSI per la raccolta di dati clinici al domicilio di persone affetta dalla malattia di Parkinson. «Il paziente interagisce con l’App in modo duplice – spiega Alessandro Puiatti, responsabile dell’area Health Data Science all’interno dell’Istituto sistemi informativi e networking della SUPSI: – da una parte rispondendo a dei questionari, dall’altra compiendo delle attività motorie».
I pazienti sono stati monitorati in modo continuativo per due settimane. «Le persone hanno interagito con il software grazie a un tablet, e noi ci siamo occupati dell’acquisizione dei dati e della loro analisi, oltre all’ergonomia stessa dell’applicazione, pensata e sviluppata per essere fruibile in modo semplice» chiarisce Puiatti. In ospedale il neurologo può  vedere i dati in tempo reale.
«Abbiamo sviluppato l’applicazione per misurare il cosiddetto sleep benefit, cioè il beneficio del sonno - aggiunge Pietro Luca Ratti, sponsor investigator del progetto per il Neurocentro. - Questo consiste nell’esperienza, da parte di alcuni malati di Parkinson, di un rilevante miglioramento spontaneo e transitorio, ma incostante, delle loro capacità motorie appena svegli. Sarebbe stato impensabile condurre un’analisi di questo tipo e per questo tempo in ospedale, anche perché avremmo alterato l’ambiente cui il paziente era abituato. Per questo abbiamo pensato di ricorrere a questo sistema di monitoraggio da remoto. La collaborazione con la SUPSI ci ha permesso di strutturare il progetto in modo solido e affidabile».

SleepFit è il risultato della collaborazione gomito a gomito tra ingegneri, informatici, operatori sanitari e pazienti. «Quello che ha fatto la differenza, poi - conclude Ratti - è stata la presenza costante “sul campo” di un ingegnere, Alessandro Mascheroni, che ha osservato i pazienti mentre usavano l’applicazione con i pazienti. Così il prodotto finale è diventato davvero fruibile per tutti».

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