Il mondo delle tecnologie n. 2 : Il futuro della tecnologia in medicina

Vantaggi dei progressi tecnologici in medicina

L’interconnessione tra assistenza sanitaria e le ultime tecnologie potrebbe portare a risultati sorprendenti. 

Investire nell’innovazione delle tecnologie digitali in ambito medico e sanitario permetterebbe di:

1. fornire diagnosi e trattamenti più convenienti, rapidi ed efficaci per varie malattie;
2. ridurre l’onere sulle finanze pubbliche per quanto concerne la fornitura di assistenza sanitaria;
3. fornire assistenza tempestiva nel trattamento di malattie molto gravi come cancro, AIDS e altre;
4. contribuire a rendere sostenibili sistemi sanitari che non sono sostenibili (conformemente alle conclusioni del Consiglio dei ministri della sanità dell’UE del 2006);
5. rendere più efficaci la comunicazione e le relazioni tra operatori sanitari e pazienti.

Utilizzando le tecnologie digitali, non solo possiamo migliorare la nostra salute e prolungare la nostra vita ma, al contempo, modifichiamo il nostro atteggiamento nei confronti della salute in quanto tale, della medicina e dell’assistenza sanitaria.

Intelligenza artificiale – “La chiave del progresso medico”

L’intelligenza artificiale (IA) è in grado di ristrutturare completamente il sistema sanitario perché gli algoritmi di intelligenza artificiale possono analizzare facilmente più cartelle cliniche, preparare piani di trattamento, creare farmaci più rapidamente e segnalare potenziali minacce, che in precedenza comportavano complicazioni impreviste. Ecco alcuni esempi:

• la startup Chematria ha avviato una ricerca virtuale relativa a farmaci attuali sicuri che possano essere adattati al trattamento del virus Ebola del 2015. L’algoritmo di IA ha scoperto due farmaci che potrebbero ridurre considerevolmente l’infettività dell’Ebola;
• di recente, Google Deep Mind ha sviluppato un’IA per l’analisi del cancro al seno. Questo algoritmo ha superato dell’11,5% tutti i radiologi umani nell’individuazione del cancro al seno su set di dati preselezionati.

Stampa 3D

Le soluzioni mediche innovative della stampa 3D sembrano essere molto interessanti nel campo dell’assistenza sanitaria, in particolare per quanto riguarda le loro potenzialità di miglioramento delle procedure chirurgiche nel caso di alcune complicazioni sanitarie. Repliche perfette non solo di cuore, colonna vertebrale o difetti dentali, ma anche di qualsiasi parte sostituibile del corpo umano offrono soluzioni più ampie nell’ambito dell’anatomia unica di un paziente. 

BIOLIFE4D, azienda biotecnologica all’avanguardia che si concentra sull’ingegneria dei tessuti, ha recentemente annunciato di poter utilizzare la biostampa 3D per creare un cuore umano vitale adatto al trapianto. La scoperta della stampa 3D di sonde per nervi e altri dispositivi elettronici morbidi e flessibili come la gomma aiuterà gli ingegneri a creare repliche 3D di impianti cerebrali in gomma morbida, consentendo così la progettazione rapida di dispositivi nervosi più morbidi e sicuri in grado di curare malattie cerebrali su richiesta.

Le interfacce dei computer potrebbero sicuramente determinare una rivoluzione nel settore sanitario e un miglioramento generale della salute. Neuralink prevede che in futuro la BCI (interfaccia cervello-computer) ci consentirà di controllare i computer con la nostra mente, il che non solo mitigherebbe la minaccia rappresentata dal miglioramento dell’intelligenza artificiale, ma ci aiuterebbe anche a comprendere e trattare meglio complicati disturbi cerebrali. 

Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, più di 40 milioni di persone nel mondo soffrono di cecità. Pertanto, la realizzazione di un perfetto sostituto dell’occhio umano è uno degli argomenti di maggior interesse della scienza moderna. Uno dei cambiamenti più significativi è stato registrato dai ricercatori dell’Università del Minnesota, che hanno creato una serie di recettori di luce sulla superficie emisferica utilizzando la stampa 3D multimateriale. Questa scoperta rappresenta un passo significativo verso la creazione di un “occhio bionico”. La natura rivoluzionaria di questa scoperta risiede nel fatto che, a differenza delle protesi oculari attualmente utilizzate, le quali sostituiscono soltanto la struttura fisica e l’aspetto dell’occhio, l’occhio bionico funziona perfettamente all’interno delle strutture esistenti dell’occhio e del cervello. L’occhio creato dagli scienziati contiene fotodiodi che convertono la luce in elettricità con un’efficienza pari al 25%.

Dunque, la stampa 3D sembra destinata a diventare molto promettente in diverse aree della medicina.

Autodiagnosi tramite selfie

Le fotocamere degli smartphone non servono più solo a scattare selfie: infatti, sono diventati ottimi dispositivi di valutazione in grado non solo di diagnosticare diverse malattie ma anche di trasmettere dati medici dettagliati sui pazienti direttamente al personale medico.

L’Università di Washington ha sviluppato l’app BiliScreen, che consente di utilizzare i selfie per rilevare una varietà di malattie, incluso il cancro al pancreas, che ha uno dei peggiori tassi di sopravvivenza tra tutte le forme di cancro, poiché i suoi sintomi compaiono più tardi nella malattia. La tecnologia applicativa si concentra sulla scansione degli occhi del paziente e sulla successiva stima del livello di bilirubina. Ad esempio, una malattia come l’epatite potrebbe essere riconosciuta a occhio nudo solo nelle fasi successive, ma un test che utilizza la visione artificiale e l’apprendimento automatico può rilevarne anche le forme più lievi.

Microsistemi elettromeccanici (MEMS)

I componenti MEMS sono utilizzati in dispositivi diagnostici, di monitoraggio, chirurgici e terapeutici in una vasta gamma di applicazioni mediche.

Attualmente, la tecnologia dei sensori consente funzionalità innovative quali il monitoraggio accurato del respiro e del flusso d’aria per controllare la pressione delle vie aeree durante il supporto respiratorio, inalatori intelligenti che monitorano lo stato e il dosaggio dei farmaci per i pazienti asmatici o il controllo estremamente accurato delle miscele gassose e della loro concentrazione (O₂, N₂O) durante l’anestesia.

I sensori vengono utilizzati anche per monitorare il flusso della pompa e per rilevare errori come bolle d’aria o infiltrazioni, contribuendo alla massima sicurezza e al comfort di un paziente. La misurazione continua del flusso di urina mediante sensori ad alta precisione consente anche la diagnosi precoce dell’insufficienza renale acuta di pazienti critici. 

Sensirion produce sensori con un livello di precisione così elevato da poter rilevare anche le più piccole deviazioni della velocità di flusso. Se collegato a un set di infusione, il sensore può persino sentire il battito cardiaco del paziente.

Misurazione del flusso negli inalatori intelligenti

Gli studi hanno rilevato che nel caso degli inalatori, i dispositivi più utilizzati per il trattamento di malattie respiratorie come l’asma e la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), i pazienti commettono almeno un errore (dal 70% al 90% dei casi) quando somministrano un medicinale per inalazione e che i costi dell’assistenza sanitaria nel caso di pazienti non controllati aumentano più del doppio rispetto ai pazienti controllati.

Grazie alle innovazioni tecnologiche è già possibile ridurre questi errori comuni misurando il flusso d’aria del paziente durante l’inalazione attraverso il dispositivo di inalazione. Inoltre, tali innovazioni consentono di aumentare l’efficienza nella somministrazione dei farmaci, migliorare l’aderenza alla terapia, ridurre i costi sanitari e, in definitiva, migliorare le condizioni del paziente.

Sebbene molte di queste tecnologie presentino ancora alcune limitazioni nella pratica, è più che evidente che gli scienziati si concentreranno sul loro miglioramento in futuro. Tuttavia, le soluzioni innovative si concentreranno anche sul miglioramento di accessori medici già noti, come apparecchiature di base per le ambulanze, dispositivi per la riabilitazione, analizzatori di laboratorio, illuminazione speciale, generatori di ozono, incubatrici, ma anche il controllo dell’igiene generale negli ospedali.

Prodotti per applicazioni e dispositivi medici

La nostra azienda, SOS electronic, in qualità di distributore multinazionale di componenti elettronici, collabora stabilmente con produttori globali di componenti per applicazioni mediche. Siamo quindi in grado di progettare una soluzione complessa per lo sviluppo e la produzione di dispositivi medici utilizzando componenti che soddisfano i più elevati standard in termini di qualità e affidabilità:

• alimentatori certificati per uso medico, convertitori c.c./c.c. amplificati;

• moduli di comunicazione a basso consumo energetico, antenne;
• filtri EMI di qualità;
• i più affidabili sensori di umidità e temperatura, misuratori di peso e flusso di liquidi;
• pulsanti durevoli, LED potenti e ventole di altissima qualità;
• display intelligenti e batterie ad alte prestazioni;
• potenti computer industriali e sistemi integrati;
• prodotti RFID, moduli RF, altoparlanti affidabili;
• componenti per analizzatori da laboratorio;
• semiconduttori, connettori, custodie, cavi, ecc.

Tutti questi e molti altri componenti “invisibili” contribuiscono in qualche modo alla modernizzazione della tecnologia nel settore medico. Inoltre, soluzioni di prodotti collaudati aiutano a sviluppare applicazioni mediche sicure e affidabili. 

Se ti interessa o stai già preparando una soluzione in una delle aree di cui sopra, non esitare a contattarci, scrivendo all’indirizzo sales@soselectronic.com.