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Medicina matematica, un valido aiuto per la lotta alle malattie

Lo confermano importanti ricerche scientifiche italiane e straniere. L’uso di super computer, che possono immagazzinare milioni di dati e costruire algoritmi o risolvere equazioni estremamente complicate, può rivelarsi risolutivo per la cura di malattie come i tumori o l’aneurisma aortico

29 novembre 2019

Quanto la matematica, spauracchio di intere generazioni di studenti, può essere utile alla comprensione del funzionamento del nostro organismo e alla sua cura, quando ammala? Tantissimo. Lo confermano importanti ricerche scientifiche italiane e straniere nel campo della cosiddetta medicina matematica. L’uso di super-computer, che possono immagazzinare milioni di dati e costruire, velocissimamente, algoritmi o risolvere equazioni estremamente complicate, può rivelarsi risolutivo per trovare la chiave di volta per la cura di malattie come i tumori o l’aneurisma aortico. Due esempi per tutti.  

Da tempo sappiamo di essere esseri complessi e non solo dal punto di vista psicologico. Il nostro organismo, infatti, è una macchina complessa. Si pensi, ad esempio, al fatto che il nostro cuore batte, ogni giorno, almeno 100milioni di volte e che - pur disponendo del più potente super-computer - ci vorrebbero 24 ore per riprodurre con formule matematiche un solo secondo dell’attività cardiaca e dunque occorrerebbero 300 anni di lavoro per riprodurre matematicamente quei 100 milioni di battiti. Ma questo non vuol dire affatto che la matematica non possa essere utile alla comprensione del funzionamento del nostro organismo e alla sua cura, quando ammala. Anzi, i numeri e le loro infinite combinazioni, di cui la matematica è composta – se hanno rappresentato e ancora rappresentano lo spauracchio di intere generazioni di studenti – quando sono applicate alla ricerca medica, non solo possono aiutare a decifrare la complessità del corpo umano, ma aprono la strada a possibilità terapeutiche un tempo sconosciute ed impensabili.

Evidentemente l’arte medica e la professionalità di medici e ricercatori rimane fondamentale. La medicina matematica resta e resterà, infatti, solo un ausilio e non sostituirà mai, come qualcuno teme, l’uomo. Ma il suo apporto si è rivelato fondamentale in alcune applicazioni metodologiche e terapeutiche già sperimentate. Due esempi per tutti.

La medicina matematica e le sue applicazioni 
Il primo ci viene dagli scienziati dell’ospedale Universitario di Maastricht (Olanda) dove si è iniziato a trattare i tumori anche utilizzando sofisticati computer che, grazie sofisticati software, sono in grado di determinare, con precisione, le evoluzioni della malattia così che gli specialisti possano operare in modo ancora più accurato. Ad esempio, come scrive il quotidiano inglese ‘The Independent’, fare una previsione sull’immagine computerizzata di un cancro al polmone, permette il riconoscimento preventivo di alcuni sintomi nel malato. Successivamente, il medico immette tutti i dati nello stesso computer, così da ottenere una valutazione decisamente migliore e, di conseguenza, l’individuazione esatta della terapia. L’esigenza di avvalersi di questi nuovi sistemi che si compongono di formule matematiche e computer, nasce dal fatto che, naturalmente, ogni malato è diverso da un altro e, com’è normale che sia, le reazioni, i sintomi e la risposta alle terapie, può variare notevolmente. In questo modo, sarà molto più semplice e preciso riuscire a curare il singolo malato nella maniera più adatta a lui, andando verso una Medicina sempre più personalizzata. Una prognosi maggiormente corretta, quindi, ma anche una speranza di guarigione in più per tutti coloro che si ammalano di tumore.

Il secondo esempio di applicazione concreta della medicina matematica arriva, invece, dall’Italia dove - come ha spiegato il Professor Alfio Quattroni, professore di analisi numerica al Politecnico di Milano e professore emerito alla Scuola Politecnica Federale di Losanna, che ha al suo attivo oltre 350 tra articoli scientifici e libri ed è stato vincitore di due finanziamenti del Consiglio Europeo di Ricerca (ERC) – questa nuova disciplina è già stata applicata soprattutto in ambito vascolare e cardiaco.

Applicando questo metodo - ha spiegato il professor Quattroni - gli specialisti sono in grado di prevedere lo sviluppo della malattia e dunque di scegliere la soluzione terapeutica migliore. Questo è valso, ad esempio, per le occlusioni cardiache, dovute a placche carotidee, o in ambito cardiovascolare, per la predizione dell’andamento di gravi patologie quali l’aneurisma aortico. In questi casi la matematica ha aiutato lo specialista a valutare, ad esempio, quali potrebbero essere gli sforzi nocivi al malato e quali invece no. O ancora lo ha supportato per l’impianto di un bypass coronarici, operazione nelle quale la medicina matematica può essere risolutiva per operare la scelta più corretta potendo prevedere, con uno specifico modello matematico, quale saranno, per il malato, gli sviluppi della scelta A o di quella B. Dunque, ha concluso lo scienziato, si tratta di uno strumento ausiliario importante, con in più un aspetto chiave: quello di essere un approccio totalmente non invasivo.
  
Fonti:
Le informazioni riportate sono tratte – salvo diversa indicazione – dal Sito web del Quotidiano La Stampa e dal Sito web Solo Donna


Immagine tratta da pixabay.com

di U. F.

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