Medicina e Tecnologia

Canovaccio dell’episodio del podcast Radio Tecno dedicato ad alcune applicazioni nel campo della ricerca tecnologica applicata alla tecnologia

a cura degli alunni Pagani Claudio (DJ intervistatore), Ticozzelli Erika e Lumia Maria Carmela

Ciao amici ascoltatori di RADIO TECNO, oggi parleremo di medicina e tecnologia che negli ultimi anni si sono sviluppate con una tale velocità da considerare ormai l’odierna tecnologia come la fantascienza di ieri.

Abbiamo in studio con noi due ospiti: la dottoressa specializzata in chirurgia Ticozzelli e la collaboratrice del presidente della commissione di Igiene e Sanità del Senato Lumia.

Le quali ci aiuteranno ad approfondire e a capire meglio questo argomento.

1)Mi rivolgo alla signora Lumia per chiarirci che cosa si intende con rapporto tra medicina e tecnologia?

Lumia:Il contributo della tecnologia alla medicina ha portato, in tutti questi anni, ad un grosso sviluppo in campo medico, come, ed esempio, la produzione di dispositivi poco invasivi per il rilascio mirato dei farmaci o per il controllo di protesi sempre più complesse, come nel caso del cuore artificiale e delle protesi d’arto di ultima generazione.

2) Ma dottoressa, cosa sono queste protesi?

Ticozzelli: Si indicano propriamente come protesi solitamente materiali non organici impiegati in varie branchie della medicina per sostituire tessuti, parti di tessuti ed organi lesionati nonché i procedimenti di applicazione dei materiali stessi. Abbiamo protesi elettroniche che distribuiscono impulsi elettrici e protesi che invece distribuiscono sostanze farmaceutiche, entrambe controllate da un computer . Le finalità di impiego delle protesi sono quelle di reintegrare le normali strutture anatomiche per ristabilire le loro funzioni fisiologiche ovvero per correggere, a scopo estetico, gravi deformità. Infatti abbiamo protesi chirurgiche, dentarie, ortopediche e uditive.

.: 3) Un caso di applicazione di queste protesi?

Ticozzelli: Un caso molto conosciuto è quello di Claudia Mitchell: la prima donna bionica al mondo. Il suo braccio le è stato amputato in seguito ad un incidente in moto ed ora, grazie alla tecnologia, può averne uno nuovo” arto computerizzato e motorizzato. Il braccio viene mosso grazie a degli elettrodi che mettono in comunicazione l’organismo con un computer, il quale elabora le informazioni provenienti dai nervi (e quindi dal cervello) e le invia ai 6 motori del braccio. Inoltre, gli elettrodi inviano alla paziente un sensory feedback”, ovvero lei capisce se l’oggetto che tocca è caldo o freddo. Al momento Claudia riesce solo a sollevare piccoli oggetti e compiere operazioni molto semplici, ma è solo questione di tempo.

.: 4) Sono costosi questi interventi?

Ticozzelli: Questa operazione è stata effettuata al costo di circa 80.000 dollari (poco più di 60.000 euro) proprio perché è un nuovo gioiello della tecnologia delle protesi americana, frutto di vent’anni di ricerche.

.: Quali sono le altre nuove applicazioni tecnologiche?

Ticozzelli: _Abbiamo per esempio l’impianto Lumax VR-T e Lumax DR-T ICDs,  un’apparecchiatura tecnologicamente all’avanguardia che non contiene solo un defibrillatore cardiaco impiantabile, ovvero il classico pacemaker, che può salvare la vita grazie ad una scossa elettrica, ma comprende anche un sistema di monitoraggio continuo delle funzioni cardiache. Questo dispositivo manda in modo completamente automatico i parametri del paziente al cellulare del cardiologo una volta al giorno e individua immediatamente eventuali anomalie. A questo punto il paziente in caso di pericolo viene avvertito tramite email, sms o fax e in caso di bisogno il medico può far scattare il dispositivo per ripristinare la giusta funzionalità del muscolo cardiaco.

_Uno studio americano ha indicato che la nuova strada da seguire contro il Parkinson è la chirurgia cerebrale con una stimolazione profonda del cervello (DBS, Deep Brain Stimulation). Infatti, i medicinali impiegati controllano i sintomi di questa malattia degenerativa ma producono degli effetti indesiderati come i movimenti incontrollabili del corpo. Il DBS è un neurostimolatore a pile inserito chirurgicamente nel cervello in grado di bloccare i segnali nervosi anomali che causano i tremori ed ha come scopo principale quello di migliorare la qualità della vita sia ai pazienti che alle loro famiglie. Lo studio è stato eseguito su 156 pazienti sotto i 75 anni d’età affetti da Parkinson e metà di loro hanno assunto i farmaci e agli altri è stato impiantato il DBS.

I risultati di questo primo studio sono stati che le persone sottoposte ad intervento chirurgico hanno una mobilità ed un benessere maggiore rispetto ai pazienti che hanno ricevuto le cure standard.

_Molto curioso è l’invenzione del Implanon, un dispositivo anticoncezionale da impiantare sotto la pelle. L’intervento è molto semplice: il dottore, dopo aver praticato unanestesia locale, attraverso una particolare siringa fa scorrere questo cilindretto sotto la pelle del braccio.

La durata dell’attività del farmaco è molta lunga, circa tre anni e una volta trascorso questo periodo deve essere rimosso.

Questo dispositivo libera una dose molto piccola ma costante di progestina, un ormone sintetico simile al progesterone che blocca la fecondazione dellovulo.

_ Un altro esempio è il NanoRobotics Lab, ha sviluppato un micro robot in grado di nuotare” nelle vene per ispezionare il corpo dei pazienti o per portare le sostanze curative in un punto esatto dell’organismo.

Gli ingegneri che hanno progettato il sistema di propulsione del nano robot si sono inspirati al flagello dellescherichia coli, un batterio molto comune usato dalle aziende farmaceutiche per la produzione di farmaci come linsulina.

Altri esempi sono: L’impianto cocleare (I.C.) non è una protesi acustica e la chirurgia mininvasiva Si tratta di eseguire l’intervento chirurgico utilizzando particolari strumenti, con l’ausilio del mezzo televisivo (video assistito), introdotti nell’organismo attraverso piccolissime incisioni per lo più multiple da cui: chirurgia mininvasiva o chirurgia endoscopica mininvasiva.

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5) Si è sentito parlare di cuore artificiale, cos’è?

Ticozzelli:La pompa cardiaca il nome di questa apparecchiatura, consiste in una unità esterna a forma di coppa realizzata con un polimero flessibile in grado di espandersi e comprimersi.

La movimentazione è resa possibile da una pompa pneumatica incorporata che mima perfettamente la sistole e la diastole per entrambe i ventricoli. La cosa interessante è che non c’è un contatto diretto col sangue, il che riduce drasticamente i rischi collegati alle infezioni. Questo dispositivo intracorporeo può essere installato”, tramite intervento chirurgico, in soli 3 minuti.

6) Il cuore artificiale si è dimostrato efficace?

Lumia: Ricollegandoci al discorso della dottoressa riguardante la pompa cardiaca. La Food and Drug Administration ha approvato il primo cuore artificiale completamente impiantabile. Lapprovazione è stata data anche se il dispositivo è stato inserito nel corpo di soli 14 pazienti in 4 ospedali diversi, dal 2001 al 2004. Tutti i pazienti erano favorevoli alla sperimentazione del cuore artificiale, ma ad oggi sono tutti morti: due durante l’operazione, uno non è più tornato cosciente e il resto delle persone sono sopravvissute mediamente cinque mesi. Il più longevo ha vissuto 512 giorni, fino a quando il cuore meccanico si è fermato. La FDA ha comunque dato l’approvazione per la vendita di 4000 dispositivi all’anno con un costo di 250.000 dollari l’uno (poco meno di 200.000 euro). Questo cuore artificiale, come ha sottolineato lagenzia sanitaria americana, serve solo come ponte per le persone in fin di vita in attesa del trapianto.

6)  Quali sono i materiali utilizzati?

Lumia: Quello usato è il biomateriale. Il biomateriale, come dice la parola stessa, è un materiale progettato per un uso prolungato a contatto diretto con i mezzi biologici e che deve quindi minimizzare le possibili reazioni avverse da parte dell’organismo vivente.

É possibile distinguere i biomateriale in 3 gruppi: il primo in base agli effetti che l’organismo induce sul materiale estraneo (biostabili e biodegradabili), il secondo in base allinterfaccia materiale tessuto (bioinerti, biotossici, bioriassorbibili e bioattivi) e il terzo in base alla composizione chimica (polimeri, ceramiche, metalli e compositi ad esempio tessuti fibrorinforzati).

7)  L’Italia è all’avanguardia in tecnologia?

Lumia: Possiamo dire che siamo al passo con i tempi, certo mai sviluppati come gli Stati Uniti. Un prodotto unicamente italiano è il PMMA (polimetilmetacrilato) invidiato da tutta Europa. Il PMMA è un calcio fosfato, cioè un idrossiapatite sintetica. Quest’ultima è il costituente inorganico del tessuto osseo dentale ed è un biomateriale. Tra gli esempi delle sue applicazioni si annoverano produzione dei “laser disc” (videodischi), vernice acrilica e materiale utilizzato nella cranioplastica che prevede La riparazione dei difetti di discontinuità ossea del cranio aumenta la protezione del cervello e migliora l’aspetto. Tra coloro che hanno bisogno di una migliore protezione tramite la riparazione di tali difetti vi sono i paziente affetti da crisi epilettiche e i bambini, che sono particolarmente soggetti a urti e cadute e tumori. Le operazioni di cranioplastica sono quindi necessarie ogniqualvolta losso della volta cranica del paziente non garantisce più una funzione protettiva nei confronti dei tessuti molli sottostanti. Come detto prima Il PMMA è utilizzato nella cranioplastica in quanto, nel giro di 6 o 12 mesi si trasforma in osso perché ha la capacità di formare un legame diretto con l’osso e quindi la possibilità di stimolare la crescita dell’osso stesso.

8) COME SI TRASFORMA?

Ticozzelli:. Quando viene sostituito l’osso del cranio, le cellule dell’osso rimasto trasmettono osteoblasti. Il tessuto cresce e si rigenera grazie a due classi di cellule:_ osteoclasti e osteoblasti. Gli osteoclasti producono acidi che dissolvono la matrice ossea , liberando i sali minerali contenuti. Gli osteoblasti sono responsabili dell’osteogenesi: sintetizzano le componenti organiche della matrice ossea, producendo l’osteoide (una miscela risultante di fibre collagene). Esso viene successivamente mineralizzato, mediante il deposito di cristalli di sali di calcio, arrivando così alla formazione dell’osso nuovo.

9) Quanto l’aiuto della medicina può migliorare la vita?

Le faccio un esempio: prima quando avveniva un infarto si apriva il cuore e si cercava di riparare le arterie, invece adesso vengono introdotti tubicini di plastica nel cuore tutto in giro di due ore, quindi è ovvio che la tecnologia può migliorare la vita. Quindi, è di fondamentale importanza riuscire ad integrare la ricerca tecnologica con quella farmacologia .

Conclusione DJ.

da questo testo:

• VIDEO Medicina e tecnologia episodio realizzato in formato video quicktime (51,5 Mbyte), per i-pod video quicktime ridotto (300×300 pixel) (13 Mbyte) e audio in formato mp3 (11,8 Mbyte) di Claudio Pagani, Erika Ticozzelli e Maria Lumia. è disponibile anche il canovaccio del testo e video embedded su you tub-e