Si può mettere un robot in una capsula? Per l'ingegner Pietro Valdastri, 40 anni, cervello italiano emigrato prima in Usa e poi in Gb, la risposta è sì. Lui, una cattedra in Robotica e sistemi autonomi all'University of Leeds, virtualmente ci è riuscito: con il suo gruppo di ricerca ha progettato due sistemi - di cui uno compatto, usa e getta e low cost - per la diagnosi precoce di due forme di cancro, allo stomaco e al colon retto. E ora sogna di portarli al più presto ai test sull'uomo e poi al debutto in clinica. Tanto da riporre in un cassetto anche solo il pensiero di un eventuale rientro in patria - qualche offerta gli è già arrivata - pur di accompagnare queste 'creature' alla meta. (Foto)
L'idea nasce dalla volontà di creare piattaforme facili da usare per portare la diagnostica per immagini in aree disagiate, soprattutto nei Paesi in via di sviluppo dove si registra un'alta incidenza di cancro allo stomaco (il 70% dei casi si concentra lì), e dall'altro lato per ridurre le attese e rendere meno dolorosi test come la colonscopia. Per farlo gli scienziati hanno pensato di bussare alle porte della robotica. Il primo sistema visto da fuori è una semplice valigetta, facile da trasportare. Non ha bisogno di elettricità, ma solo di una batteria. "Abbiamo pensato a uno strumento 'single use' e a bassissimo costo, utilizzabile nei Paesi in via di sviluppo - spiega all'AdnKronos Salute Valdastri, intervenuto nei giorni scorsi a Milano a 'Wired Health, innovazione per la vita' - Realtà come l'Honduras o il Nord-Est dell'India, che registrano tanti nuovi casi di tumore allo stomaco. Ma ha lo stesso problema anche la Cina, dove il 70% delle persone vive in aree rurali e ha uno scarsissimo accesso alle risorse ospedaliere, pari solo al 30%". Zone impervie, isolate.
La filosofia del progetto è: se i pazienti sono troppo lontani dai servizi, la diagnostica si mette in valigia e gliela si porta 'in casa'. "Gli operatori, anche non specializzati, infermieri o volontari, possono mettersi in viaggio e raggiungere queste aree". Nella valigetta trovano tutto il necessario per il test 'intelligente': innanzitutto una sonda attaccata a un tubicino, tutto in plastica - "è la parte usa e getta, che costa solo 2 dollari" - con cui si raggiunge lo stomaco del paziente. Si parla sempre di un endoscopio flessibile, con una telecamera alla testa, che si introduce dalla bocca. E per renderlo low cost il primo passo era trovare un sistema alternativo all'attuale movimentazione a cavi. Di solito lo strumento è riutilizzabile - cosa che si scontra con i problemi di sterilizzazione nelle aree più disagiate - e per manovrarlo serve l'expertise di un gastroenterologo, figure carenti nelle zone in questione. Il nuovo sistema punta a ovviare a questi problemi per implementare l'attività di screening.
La capsula si sposta con dei microgetti di acqua (che sostituiscono i cavi) e permette di esplorare tutta la parete dello stomaco. C'è anche una soluzione più compatta che si muove attraverso un joystick con cui si esercita una pressione su 3 siringhe che pressurizzano delle camere d'aria. "Anche in questo caso monouso, costo 5 dollari". Le immagini possono essere inviate a smartphone e tablet. E "l'intelligenza artificiale a cui lavoriamo - dice Valdastri - entra in gioco per l'automazione della procedura, per far muovere in maniera autonoma e corretta lo strumento e ottenere una visione completa dello stomaco, e per rendere efficace la caccia a eventuali lesioni, riconoscendo automaticamente quelle sospette".
L'esame dura 5-10 minuti, "se si intercetta qualcosa il paziente viene inviato in ospedale per una gastroscopia". Da un lato quindi si interviene sul 'design' dell'endoscopio "che praticamente non è mai cambiato dagli anni '60, a parte la telecamera che è diventata Hd", dall'altro si chiede aiuto agli algoritmi. Il progetto è finanziato da enti britannici come l'agenzia Engineering and Physical Sciences Research Council (Epsrc) e il National Institute for Health Research (Nihr) del servizio sanitario nazionale Gb. "Contiamo di arrivare ai test clinici in 2 anni. Abbiamo in programma di condurli in aree rurali della Cina, Sierra Leone e India".
L'altro progetto a cui lavora il team è per la colonscopia. "La procedura attuale è molto dolorosa - sottolinea Valdastri - tanto da richiedere spesso l'uso di anestesia, che non tutti possono fare. C'è poi un discorso di costi da non sottovalutare. E anche in questo caso per eseguire l'esame ci vuole un training. Noi lavoriamo a una piattaforma indolore, di semplice uso e autonoma, sempre basata sull'utilizzo dell'intelligenza artificiale".
In questo caso la capsula ha al suo interno una semplice calamita e viene mossa e fatta curvare dall'esterno con un magnete montato all'estremità di un braccio robotico, che la 'tira' per la testa. "Attraverso dei sensori sappiamo in tempo reale qual è il suo reale posizionamento. Basterà premere un tasto e il sistema capisce come muoverla, senza stressare i tessuti come fa la classica colonscopia". I test sugli animali si sono rivelati promettenti: 30 volte su 30 hanno rilevato dei tumori nascosti. "Lo strumento è in grado anche di prelevare campioni di tessuto, rilasciare clip o rimuovere il tumore".
Il progetto è di interesse in particolare in Usa e Gb, dove ci sono liste d'attesa lunghe per lo screening del cancro al colon retto e si cercano strategie per aumentarne l'efficienza. L'idea è quella di arrivare con questo sistema automatizzato a fare in parallelo esami su 5 pazienti con un solo gastroenterologo. "I test sull'uomo potrebbero partire già l'anno prossimo", annuncia l'esperto. L'ente finanziatore del progetto in questo caso sono i National Institutes of Health (Nih) statunitensi. Il lavoro era partito infatti quando Valdastri si trovava negli Usa, in forze alla Vanderbilt University con la quale la collaborazione continua.
